백서 전치에 교정력 적용시 연령에 따른 골막측 치조골 개조

Abstract

[한글]교정적 치아이동과 관련된 치근흡수, 골성 열개(bone dehiscence), bone fenestration 등의 부작용은 대개 골막측 치조골의 골개조와 관련되어 발생하게 된다. 그러나 아직까지 골막측 치조골의 골개조와 관련된 보상성 골형성에 대한 지식은 부족한 실정이다.

이에 Young군(12주)과 Adult(8-12개월)군 백서 절치에 double helical spring을 사용하여 40g의 측방력을 가하였을 때, 연령과 시기에 따른 보상성 골형성 양상을 조직형태학적으로 비교하고자 하였다. 연구결과 3주간의 실험기간 동안 Young군에서 Adult군에 비해 유의하게 많은 치아이동량을 보였다.

Young군의 7일 군에서 압박측 crestal 및 middle 치조골의 골막측 피질골 표면은 scalloped surface를 형성하며 왕성한 골개조 양상을 보였으나, Adult군에서는 유사한 변화가 crestal 부위에서만 다소 관찰되었다. PCNA 양성 반응을 보이는 세포는 Young군에서 crestal 및 middle 치조골의 골막측에서 대조군에 비해 3, 7, 14일 군에서 상당히 증가한 반면 21일 군에서는 감소되어 주로 crestal 부위의 치근 인접면에서 나타났으며, Adult군에서는 PCNA 양성 세포가 전 기간에 걸쳐 주로 crestal 부위에 국한되어 나타났다. FGFR2 양성을 보이는 세포는 Young군에서 대조군에 비해 더 강하게 crestal 및 middle 치조골의 골막측에서 3, 7, 14일 군에서 관찰된 반면 Adult군의 3일 군에서는 같은 부위에서 증가되었으나, 14일 군에서는 주로 crestal 부위에서 관찰되었다. Masson trichrome 염색 결과 Young군과 Adult군 모두에서 대조군에 비해 장치 활성화 후 왕성한 Type I collagen fiber 염색상이 관찰되었다.

위의 결과를 통해 교정적 치아이동이 골막측 치조골 표면에서의 세포 증식 및 골세포 분화를 촉진시키며, 특히 Adult군에 비해 Young군에서 치아이동에 선행하는 치조골의 골개조가 두드러지게 나타나는 것으로 생각된다. 반면 Adult군에서의 감소된 골개조 반응은 교정치료 시 치조골 협설측으로의 과도한 치아이동을 제한하는 요인이 될 수 있다고 생각된다.

[영문]Orthodontic side effects induced orthodontic tooth movement such as root resorption, bone dehiscence and bone fenestration are usually associated with bone modeling in the periosteal side of alveolar bone. However, there have been few studies on the compensatory bone formation related to orthodontic tooth movement. This study was aimed to compare the pattern of bone modeling histologically in different age groups and duration of force application when orthodontic force(40g) was applied to the incisor of young (12 weeks) and adult (8-12 months) rat using double helical spring. During experimental period, the amount of tooth movement in the young group was significantly greater than that of the adult group.

On 7 days group, active bone modeling represented with scalloped surface was observed on the periosteal side of the crestal and middle alveolus at compressed side in young group, while similar changes were observed only on the crestal area in the adult group. In the young group, the number of PCNA positive cells increased greatly on the crestal area and middle alveolus compared with control group on 3, 7, 14 days groups, while they decreased on 21 days group. In the adult group, PCNA positive cells appeared localized on the crestal area throughout the time. In the young group, FGFR2 positive cells were observed more on crestal and middle alveolus than control group on 3, 7, 14 days groups. In the adult group these cells appeared on the crestal and middle alveolus on 3 days group, but mainly on the crestal area on 14 days group. In Masson trichrome stain, Type Ⅰcollagen fiber was observed a lot more after helical spring activation in both young and adult groups compared with control group.

According to these results, it is speculated that orthodontic tooth movement may stimulate cell proliferation and differentiation on the periosteal side of compressed alveolar bone, and this response may lead to prominent bone modeling prior to tooth movement in the young group, compared to the relatively delayed and diminished response in the adult group. The decreased bone modeling response in the adult group may be considered as a factor which restrains the excessive bucco-lingual tooth movement.