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正畸牙移动是在机械力的作用下,牙槽骨发生改建,从而使牙齿朝着预定的方向移动而获得治疗效果。成骨细胞和破骨细胞是牙槽骨发生改建的功能行使者。张力侧成骨细胞介导的骨沉积和压力侧破骨细胞介导的骨吸收的相互作用是正畸牙移动过程中牙槽骨改建的基础。I型糖尿病是由于体内胰岛素分泌缺乏或功能丧失引起的一种代谢性疾病,近年来的研究发现工型糖尿病患者可出现骨密度降低,骨量减少,骨质疏松等一系列骨代谢异常征状。工型糖尿病的高发年龄是10到14岁的青少年,这是青少年进行正畸治疗的高峰和最佳年龄阶段。所以临床上不可避免的会遇到需要进行正畸治疗的工型糖尿病患者。但这些患者在进行正畸治疗过程中胰岛素缺乏对牙槽骨改建有何影响目前尚未十分清楚,有待进一步研究。成骨细胞是一种力学感应细胞,是机械应力刺激骨组织生长改建的关键细胞,在骨形成和骨改建过程中占据中心调控地位。成骨细胞不仅在骨形成中起重要作用,同时也对破骨细胞的分化和成熟起重要调控作用。因此深入研究胰岛素对成骨细胞机械应答反应的影响及其机制有利于进一步了解工型糖尿病患者进行正畸治疗时牙槽骨的改建机制。本研究采用四川大学开发设计的的四点弯曲体外细胞加载装置(专利号：zL01256849.x),以人成骨样细胞株(MG63)为研究对象,采用Western Blotting和Realtime PCR技术,观察力学环境下胰岛素对MG-63细胞ERK信号通路激活和Cox-2mRNA表达的影响；胰岛素受体阻断剂和整合素阻断剂分别抑制胰岛素和整合素作用后,胰岛素对力学环境下MG63细胞Cox-2mRNA表达及ERK信号通路激活的影响；以及胰岛素单独或联合张应力对MG63细胞RANKL和OPG mRNA表达的影响。深入探讨胰岛素是否影响成骨细胞的机械力学应答反应。结果显示：1.胰岛素呈浓度相关性上调张应力诱导的MG63细胞ERK磷酸化及Cox-2mRNA表达。2.阻断ERK信号通路可抑制胰岛素对张应力诱导MG63细胞Cox-2mRNA表达的上调作用。3.阻断胰岛素受体与胰岛素结合及其介导的信号通路可抑制胰岛素对张应力诱导MG63细胞ERK磷酸化及Cox-2mRNA表达的上调作用。4.抑制整合素作用显著降低胰岛素对张应力诱导MG63细胞ERK磷酸化及Cox-2mRNA表达的上调作用。5.胰岛素呈浓度相关性下调MG63细胞RANKL和OPG mRNA的表达及OPG/RANKL比率；胰岛素下调张应力诱导的RANKL和OPG mRNA的表达及OPG/RANKL比率。提示：力学环境下,胰岛素通过整合素上调激活成骨细胞ERK信号通路,进而上调Cox-2mRNA的表达而影响骨形成；除了参与调节骨形成,胰岛素还可通过改变成骨细胞OPG/RANKL的表达来调控破骨细胞的分化。这些研究结果提示：Ⅰ型糖尿病患者进行正畸治疗时,受到正畸力牙槽骨的敏感性降低,成骨活动和骨吸收均减少。