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颞下颌关节骨关节病（Temporomandibular joint osteoarthritis, TMJ-OA）是以关节软骨组织面的破坏与耗损为主要特征，伴发软骨下骨组织改建和滑漠相应病变的一种退行性疾病。渐进性咬合紊乱指后牙缺失后，对颌牙生长，邻牙向缺隙倾斜而逐渐形成的上下牙尖窝不吻合的咬合接触状态。前期实验证实渐进性咬合紊乱可以导致下颌髁突软骨出现OA样的退行性病变。本实验拟通过渐进性咬合紊乱建立大鼠TMJ-OA病理模型，检测髁突软骨中炎症趋化因子(Stromal cell-derived factor-1, SDF-1)/趋化因子受体(C-X-C chemokine receptor-4, CXCR4)信号轴及其下游通路，以及骨保护素（osteoprotegerin, OPG）及其配体（the receptor activator of nuclearfactor-kappa B ligand, RANKL)的改变及与OA病变的关系，以期探讨异常生物力致TMJ-OA软骨退变的核心通路，从而为颞下颌关节骨关节病的防治探寻新的药物靶点。实验一SDF-1/CXCR4信号轴及其下游因子在TMJ-OA大鼠模型中的研究目的：研究SDF-1/CXCR4信号轴及其下游因子在TMJ-OA大鼠模型中的表达变化及作用。方法：雌性SD大鼠12只，随机分为实验组和模拟操作对照组，每组6只。将正畸用皮圈插入右侧上颌及左侧下颌第一磨牙与第二磨牙之间，推第一磨牙向近中移动。一月后用相同方法分开右侧上颌及左侧下颌第二磨牙与第三磨牙之间的间隙，在间隙处放置自凝塑料保持间隙，确保间隙直至实验结束。对照组大鼠接受除未造成咬合紊乱外，其余处理同实验组。饲养24周后处死大鼠取出双侧TMJ，对左侧进行RNA提取，右侧制成切片。利用免疫组化和Real-Time PCR技术检测SDF-1/CXCR4，白介素6（Interleukin6，IL-6），基质金属蛋白酶9（matrixmetalloproteases9，MMP9）在蛋白和基因水平的表达变化。结果：实验组髁突软骨中、后部出现明显地病理改变，主要包括细胞排列不规则，软骨表面破损，出现无细胞区，软骨细胞钉突样增生等。阳性细胞面积百分比分析结果显示实验组CXCR4， MMP9，IL-6的蛋白表达出现明显增强（P<0.05），同时实验组SDF-1，CXCR4，MMP9，IL-6的mRNA水平也出现显著上升（P<0.05）。结论：本实验发现实验性咬合紊乱在较长时间点仍可致大鼠下颌髁突软骨出现明显的退行性改变，同时SDF-1/CXCR4信号轴及其下游因子IL-6、MMP-9的蛋白及基因表达均出现不同程度的升高，提示该信号轴可能在TMJ-OA的发生发展中发挥了重要作用，但其确切机制仍需进一步研究。实验二OPG/RANKL在TMJ-OA大鼠模型中的研究目的：研究OPG/RANKL TMJ-OA大鼠模型中的表达变化及作用。方法：雌性SD大鼠12只，随机分为实验组和模拟操作对照组，每组6只。渐进性咬合紊乱模型建立后，24周后处死大鼠取出双侧TMJ，对左侧进行RNA提取，右侧制成切片。测量钙化软骨层厚度，并进行破骨细胞染色。利用免疫组化和Real-Time PCR技术检测OPG/RANKL在蛋白和基因水平的表达变化。结果：实验组髁突软骨中、后部出现明显地软骨退行性改变，且与对照组相比实验组钙化软骨层厚度明显增厚（P<0.05）。抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate-resistant acid phosphatase，TRAP）染色结果显示对照组和实验组破骨细胞分布及数量类似。与对照组相比，实验组OPG的蛋白及mRNA表达均出现显著增强（P<0.05），RANKL的蛋白及mRNA表达与对照组相比没有统计学差异（P>0.05）。实验组OPG/RANKL的mRNA表达比值出现明显增高，并接近具有统计学差异（P=0.056）。结论：OPG浓度升高可能是软骨细胞对软骨破坏的一种代偿性反应。而这种代偿可能并不能真正阻挡OA的继续变化，反而从某种程度上加剧了病情的发展。实验三周期性张应力及SDF刺激对ATDC5细胞CXCR，IL-6，胶原X表达的影响目的：对由ATDC5细胞诱导所得的软骨细胞进行周期性张应力及SDF-1刺激，并分别检测CXCR，IL6及胶原X的表达变化，以期在前期实验的基础上，进一步探讨SDF/CXCR信号轴在OA中的作用机制。方法：使用胰岛素铁硒传递蛋白对ATDC5细胞系诱导3周，之后分为加力和不加力两大组，每大组又分为阴性对照和SDF刺激两小组。对加力组施以20%形变的拉伸力12h。加力结束后，对所有分组细胞提取总蛋白，使用Westernblot对CXCR，IL6及胶原X的表达进行检测。结果：在不加力状态下，给予SDF刺激后，软骨细胞CXCR，IL6以及胶原X的表达都出现了不同程度的增强；而在20%形变力和SDF的双重刺激下，软骨细胞此三种因子的表达出现进一步增强。结论：在异常应力作用下，SDF可通过上调其特异性受体CXCR的表达进而增大与其结合的效率，最终促使SDF/CXCR信号轴的激活，一方面导致如IL6等炎症因子的表达增强，从而对软骨组织造成直接破坏；另一方面还可直接促进软骨细胞的肥大向分化，从而促进髁突软骨的软骨内成骨，促使其发生间接退变。