儿茶酚氧位甲基转移酶在牙移动疼痛中的作用机制研究

Pain,triggered by orthodontic force,is one of the most common side-effects during orthodontic treatment. How to effectively control the teeth movement pain has become a tough problem to be solved of optimizing the orthodontic treatment for the moment,and to clear and definite the possible modulating mechanism of teeth movement pain is the key to solve this problem. Studies have recently found that Catechol-O-methyltransferase are closely related to pain, however,the function of COMT in teeth movement pain modulation is not clear. Therefore,we aim to determine the mechanism of COMT in teeth movement pain modulation by regulating the expression of COMT gene. Based on improving experimental teeth movement behavior model and combining with the animal modeling,behavior study,assessmen of teeth movement efficiency of COMT gene silenced rats,we expect to screen the most efficient COMT-siRNA sequence,find out the regulation mechanism of COMT in orthodontic tooth movement pain,and seek new effective and safe targets for the control of orthodontic pain. We may provide some useful research information on the development of new drugs with low side-effects as well as good targeted features for the future.

牙移动疼痛是正畸治疗中最常见的副作用之一,如何有效地控制牙移动疼痛已成为当前优 化正畸治疗亟待解决的问题,明确牙移动疼痛的调控机制是解决这一问题的关键。近年的研究发现儿茶酚氧位甲基转移酶COMT与疼痛关系密切,但其在牙移动疼痛中的作用尚不明确。本课题拟通过调节COMT基因的表达,了解其在正畸牙移动疼痛调控中的作用,在完善牙移动疼痛行为学评估模型的基础上,结合COMT基因沉默动物的建模及行为学、牙移动效率的评估,筛选出沉 默COMT基因最有效的siRNA序列,并从基因到蛋白水平,研究COMT系统在牙移动疼痛中的调控机制,在此基础上寻求适用于控制正畸疼痛的安全有效的新靶标,为将来研发适用于正畸患者的 针对性强、副作用小的镇痛药物提供有益的研究信息。

本研究计划通过完善实验性大鼠牙移动疼痛评估模型，探讨指向性颜面整饰行为在评估大鼠牙移动疼痛行为判定中的作用揭示儿茶酚氧位甲基转移酶—COMT系统对正畸牙移动疼痛的调控机理。 .为了探讨COMT在牙移动疼痛中的作用机制，本实验构建了牙移动疼痛模型，通过Western blot检测COMT，IL-17的表达结果筛选合适的加力值和作用时间及合适的COMT拮抗剂的浓度。采用SPSS 20.0软件进行数据统计学处理分析。计量资料用±s表示，采用单因素方差分析，以P<0.05代表差异具有统计学意义。结果发现：对照组和假手术组形态规则；模型组和shCOMT对照组可见消化腔形成，有少许的炎症细胞浸润；shCOMT实验组和COMT拮抗剂组三叉神经节组织的损伤具有明显的改善。与对照组相比，模型组和shCOMT对照组的牙齿移动距离明显增加，COMT和IL-17表达明显增加，差异具有统计学意义（P<0.05）；与模型组相比，shCOMT实验组和COMT拮抗剂组的牙齿移动距离明显减少，COMT和IL-17表达明显减少，差异具有统计学意义（P<0.05）。.通过检测疼痛刺激和整饰行为，结果发现选择60g的加力值和14天的作用时间比较合适。通过检测在不同的加力值和作用的时间上COMT和IL-17的表达量的结果发现，在相同作用的时间上，60g加力组的COMT和IL-17蛋白表达最高；同样在相同的加力值的情况下，14天组的COMT和IL-17蛋白表达最高。研究利用COMT干扰腺病毒以及COMT拮抗剂对COMT的基因的表达进行调控，从而调控牙移动的疼痛；利用COMT和IL-17蛋白表达筛选出合适作用的COMT 拮抗剂浓度为2.0mg/kg。研究结果显示，加力后COMT和IL-17的表达明显升高，利用COMT干扰腺病毒以及COMT拮抗剂后能下调COMT和IL-17的表达；病理结果发现shCOMT实验组和COMT拮抗剂组三叉神经节组织的损伤具有明显的改善。研究结果表明，模型组的牙移动距离明显升高，利用COMT干扰腺病毒以及COMT拮抗剂后牙移动的距离明显下降。结果说明COMT在牙移动疼痛中的调控方向，并对牙移动效率产生影响。通过干扰COMT基因相关的表达影响牙移动的效率，最终COMT系统对于正畸牙移动疼痛具有调控作用，但具体机制还有待进一步深入研究，这也是课题组后续希望研究的方向。