使用可诱导的成骨细胞谱系特异性 Stat3 敲除小鼠研究正畸牙齿移动过程中的牙槽骨重塑

我们的研究聚焦于机械力作用下骨重建的机制，包括牙槽骨和长骨。我们致力于揭示骨骼如何响应机械刺激，以期为骨骼力学生物学研究及其临床治疗提供新的见解。目前关于正畸牙齿移动（OTM）的研究仅局限于体内基因表达分析或体外细胞功能分析。

为此出现了一个挑战，即如何在体内正畸牙移动（OTM）过程中追踪并探究特定谱系中特定基因的功能。因此，我们在此使用了可诱导的条件性基因敲除小鼠。正畸牙移动会引发广泛的骨重建，与实验周期较长的其他模型相比，是一种研究机械力对骨重建影响的省时方法。

本方案还可利用可诱导的基因特异性敲除小鼠，在不同时间点揭示牙槽骨动态重塑过程。目前已有多种重要的细胞谱系可供研究。我们的目标是示踪这些细胞谱系，并阐明其在正畸牙移动（OTM）过程中的潜在机制。

此外，我们将对牙槽骨与长骨之间的机制进行远端比较，以期为正畸牙齿移动（OTM）模型在生物力学研究中的潜在作用提供进一步线索。首先选取10只六周龄雄性小鼠，随机分为两组，分别标记为WT组和CKO组，每组5只小鼠。连续一周，每隔两天对所有小鼠给予他莫昔芬处理。

准备一个塑料小鼠解剖平台作为手术台，以固定小鼠。在每个橡胶柱上安装弹性带，用于固定四肢。将另一根线系在金属杆上，以固定上颌门齿。

将麻醉后的小鼠仰卧位放置于手术台上。使用四根弹性带固定四肢。用一根线连接金属杆以固定上切牙。

接下来，准备用于施加正畸力的闭合螺旋弹簧。将制备好的弹簧一端结扎至上颌左侧第一磨牙。使用测力计测量，确保施加10克的稳定力量。

然后使用直径为0.1毫米的树脂增强型钢丝将另一端结扎至中切牙。术后将小鼠置于恢复笼中，在2至4小时内持续观察，直至其恢复足够的意识以维持胸卧位。

提供软质饮食，并定期观察小鼠是否出现并发症，必要时给予镇痛药物。首先沿安乐死小鼠颈部区域垂直剪开皮肤。将头部与身体分离，完整剥离头部的全部皮肤。

接着，从双侧口角至下颌骨后部切除外皮和颊肌。完全分离从环状软骨至下颌骨的颊部肌肉和肌腱，以移除下颌骨。修整多余的骨骼，以获得完整的上颌骨。

去除双侧第三磨牙后方的骨组织，并剥离腭侧黏膜。最后，拆除正畸装置，沿腭中缝在切牙之间截断骨组织，以获取右侧和左侧的牙槽骨。通过牙槽骨的免疫荧光染色证实了成骨细胞中 Stat3 缺失导致的牙槽骨重塑。

体视显微镜显示，野生型小鼠在第4天、第7天和第10天的正畸牙齿移动距离增加。然而，Stat3基因敲除小鼠的正畸牙齿移动距离减少。第10天的显微CT分析证实了移动距离的减少，表明Stat3缺失会减缓正畸牙齿移动。