Neue Einblicke in den Remodeling -Prozess in der Kieferorthopädiezahn unter Hypoxie

Eine anhaltende Hypoxie beeinflusst die kieferorthopädische Zahnbewegung (OTM), indem sie Osteoklasten und Osteoblastendifferenzierung verändert, berichten Forscher des Instituts für Wissenschaft Tokio, Japan. Die hypoxischen Bedingungen führten nach OTM und einer geringeren Expression des RUNT-verwandten Transkriptionsfaktors 2 und des vaskulären Endothelwachstumsfaktors zu einem verringerten Alveolarknochenspiegel. Diese in einem Rattenmodell beobachteten Ergebnisse liefern kritische Einblicke in den Knochenumbauprozess bei OTM unter Hypoxie.

Kieferorthopädtische Zahnbewegung (OTM) bezieht sich auf die Bewegung eines Zahns aufgrund einer extern angelegten mechanischen Kraft. Während des OTM aktiviert das proiodontale Band (PDL) um den Zahn biochemische Reaktionen auf die Rekrutierung spezifischer Knochenzellen und chemischer Messenger -Moleküle, um die Remodellierung des Knochens zu unterstützen. Während PDL -Gewebe auf der Spannungsseite gedehnt werden, was zu einer Knochenablagerung führt, schränken die kieferorthopädischen Kräfte die PDL auf der Kompressionsseite allmählich ein und treibt die Knochenresorption an.

Interessanterweise deuten jüngste Berichte darauf hin, dass eine hypoxische Umgebung, die an der Sauerstoffversorgung fehlt, auf der Kompressionsseite häufig beobachtet wird. Studien haben gezeigt, dass der Sauerstoffentzug die Bildung neuer Zahnknochen signifikant modulieren kann. Der genaue Mechanismus, durch den Hypoxie OTM beeinflusst, und der Remodellieren des Knochens bleibt jedoch kaum bekannt.

Um sich mit dieser Forschungslücke zu befassen, hat ein Forscherteam unter der Leitung von Professor Keiji Moriyama vom Department of Maxillofacial Orthognathics, Institute of Science Tokyo (Science Tokyo), Japan, eine neue Studie mit einem Rat -OTM -Modell durchgeführt. Ihre Forschungsergebnisse wurden online in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Berichte am 01. Juli 2025.

„In Anbetracht der Beziehung zwischen Hypoxie und OTM stellten wir die Hypothese auf, dass eine hypoxische Umgebung den Remodeling -Prozess des Knochens verändern würde“, sagt Moriyama und teilt wertvolle Erkenntnisse in die vorliegende Studie. „Wir verwendeten eine geschlossene Feder aus Nickel-Titan, um OTM zu verursachen, und haben sie zwischen dem rechten Oberkiefer-First-Molar und den Oberkiefer-Schneidezügen angewendet. Um OTM unter hypoxischen Bedingungen zu untersuchen, untergebracht wir die Tiere in einer kontrollierten Atmosphere-Kammer mit einem Sauerstoffgehalt von 10%.“

Die Forscher beobachteten, dass Tiere aus der Hypoxie-OTM-Gruppe einen höheren OTM-Abstand hatten. Bemerkenswerterweise waren die Alveolarknochenspiegel auf der bukkalen Oberfläche in der Hypoxie-OTM-Gruppe signifikant reduziert, was darauf hinweist, dass die Hypoxie die Knochenresorption über die Osteoklastenaktivität während des OTM hochregulieren kann.

Während der histologischen Untersuchung des Zahngewebes identifizierten die Wissenschaftler Osteoblastenzellen, die dazu beitragen, einen neuen Knochen zu bilden, der in OTM -Gruppen entlang des Alveolarknochens auf der Spannungsseite angeordnet ist. Eine erhöhte osteoklastische Aktivität wurde jedoch innerhalb der PDL auf der Kompressionsseite gefunden. Um die molekularen Maschinen- und Kartenschlüsselproteine ​​zu identifizieren, die unter Hypoxie an OTM beteiligt sind, verwendeten sie die Immunfluoreszenzfärbung. Insbesondere wurde der RUNT-bezogene Transkriptionsfaktor 2 (Runx2) und der vaskuläre Endothelwachstumsfaktor (VEGF) in M1-Parodontalgeweben bewertet. Ihre Analyse ergab, dass in der Kontroll-OTM-Gruppe sowohl VEGF als auch Runx2 auf der Spannungsseite stark exprimiert wurden. Im Gegensatz dazu wurde ihre Expression auf der Spannungsseite in der Hypoxie-OTM-Gruppe verringert.

Runx2 ist ein wichtiger Transkriptionsfaktor, der die Skelettentwicklung durch Regulierung von Chondrozyten und Osteoblastendifferenzierung steuert, während VEGF die Bildung von Blutgefäßen fördert und das Gewebewachstum unterstützt. Die niedrigeren Runx2- und VEGF -Werte auf der Spannungsseite zeigen, dass eine anhaltende Hypoxie die osteoblastische Differenzierung unterdrückt und die Bildung von neuem Knochengewebe nach OTM begrenzt. „

Professor Keiji Moriyama, Abteilung für Maxillofacial Orthognathics, Institut für Wissenschaft Tokio

Zusammengenommen erfasst diese wegweisende Studie den Knochenumbauprozess bei OTM unter Hypoxie und liefert kritische Erkenntnisse, die bei der Behandlung von Patienten mit Krankheiten berücksichtigt werden müssen, die von Hypoxämie begleitet werden.

Quellen: