Alveolar bone turnover during experimental tooth movement in Streptozotocin-induced diabetic rat

스트렙토조토신 유발 당뇨병 백서에서 실험적 치아이동중의 치조골 교체

The purpose of this study was to investigate the alveolar bone turnover in diabetic rat, and to compare the alveolar bone turnover during tooth movement in diabetes with that in normal control Eighty Male Sprague-Dawley strain rats(8th week) were divided into normal control(N), normal-tooth movement (N-tm), diabetes(D), and diabetes-tooth movement(D-tm) groups. Eighteen days before the start of the experiment, diabetes was induced with a single injection of streptozotocin 50 mg/kg of body weight in citrate buffer as vehicle via the tail vein. Maxillary first molars of rats were moved mesially by 40 grams of the closed coil spring. Experimental animals were sacrificed after 1d, 3d, 7d, and 14d experimental period, and the alveolar bone around the maxillary first molars were assayed biochemically for acid phsophatase(ACP) and tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) as bone resorption markers, and alkaline phosphatase(ALP) and osteocalcin(OC) as bone formation markers. TRAP and OC concentration in serum and alveolar bone of D group were lower than those in N group, and especially OC concentration decreased mote following diabetes prolonged, which showed the decreased skeletal and alveolar bone resorption and formation potential in diabetic rats. In N-tm group compared with N group, alveolar bone ACP and TRAP concentrations were highest at 1d and 3d(p<0.01), decreased after then, and showed lowest at 14d, and alveolar bone OC concentration was higher at 3d, 7d, and 14d(p<0.001) and showed a tendency of peak level at 7d. which showed the peak of concentration of bone resorption markets at 1d-3d and those of bone formation markers at 7d. In D-tm group compared with N group, alveolar bone ACP and TRAP concentrations were higher at 3d, 7d and 14d(p<0.001), and tended to reach peak value at 7d and persisted through 14d, and alveolar bone ALP and OC concentration increased but not different from that of N group. The amount of tooth movement in D group were greater than that of N group at all experimental period. Those results were suggested that during diabetes, the alveolar and skeletal bone undergo low bone turnover and the mote amount of tooth movement, hut because the peak time of alveolar bone resorption activity was delayed and sustained in longer period of tooth movement and alveolar bone formation activity is lower than that of normal tooth movement, the periodontal space is supposed to be larger doting tooth movement.

당뇨병 흰쥐를 대상으로 치조골의 교체(turnover)와 치아 이동 중 치조골의 흡수와 형성의 활성을 비교 관찰하기 위하여 8주령의 웅성 Sprague-Dawley계 흰쥐를 정상대조군(N), 당뇨군(D), 정상-치아이동군(N-tm), 당뇨-치아이동군(D-tm)으로 나누고, 각 실험군은 치아이동 실험 1일, 3일, 7일, 14일의 소군으로 나누었다. 당뇨병은 치아이동 실험 18일전에 스트렙토조토신(50mg/체중 kg)을 꼬리정맥에 단 회 주사하여 유발하였다. 치아이동은 상악 제1대구치를 초기 교정력 40그램으로 근심 이동시켰다. 상악 제1대구치 주위 치조골을 대상으로 골형성 징후표지로서 치조골 alkaline phosphatase(ALP)와 osteocalcin(OC)을, 골흡수 징후표지로서 acid phosphatase (ACP)와 tartrate-resistant acid phophatase(TRAP)을 정량 분석하였으며, D군과 N군에서는 이들의 혈중 농도를 정량 분석하였다. 1. D군의 혈청 TRAP농도와 혈청 OC농도는 모든 실험 경과군에서 N군보다 감소하였고(p<0.05), 당뇨기간이 길어질수록 더 많이 감소한 것으로 나타났다. 또한 치조골 흡수 징후표지는 감소하는 경향이었으며 골형성 징후표지도 실험기간이 경과함에 따라 더 많이 감소하는 것으로 나타났다. 2. N-tm군의 치조골 ACP농토와 TRAP농도는 N군과 비교하여 1일과 3일군에서 가장 높았으며(p<0.01), 그 이후 감소경향을 나타냈고, 치조골 OC함량은 3일, 7일 14일군에서 N 군보다 높았다(p<0.001). 그러나 D-tm군에서 치조골 ACP와 TRAP농도는 정상 N군에 비하여 1일에는 낮으나 7일, 14일 경과군에서 가장 높았고(p<0.001), 실험 경과에 따라 계속 증가 하였으며(p<0.001), 치조골 ALP와 OC 함량은 3일 경과 후부터 증가하지만 정상 N군과 유의차가 없었다. 3. 당뇨-치아이동군의 치아이동량은 정상-치아이동군보다 많은 것으로 나타났다. 이러한 실험 결과는 당뇨병의 전신 골격과 치조골은 골 흡수 활성이 억제되어 있으며 골형성 활성은 당뇨 지속시간이 길어질수록 더 많이 억제되는 느린 골교체를 하며, 교정력에 의한 치조골 흡수활성이 처음 높아지는 시기는 정상치아이동시보다 늦고 더 오랬 동안 지속되며 치조골 형성활성은 낮고, 치아 이동량은 증가하며 이동중 치아동요도가 증가함을 시사한다.