研究

從細胞層面看牙齒移動,了解牙齒移動的根本原因,其中最重要的3種細胞

大家好,我的工作是牙醫師,同時間在研究所進修齒顎矯正。今天想跟大家分享齒顎矯正相關的研究。對很多人來說牙齒移動是很神奇的事情。牙齒是如此堅硬,甚至可以咬碎堅果以及骨頭,怎麼有辦法被移動呢?

牙齒真的會移動嗎?

對牙醫師來說,牙齒會移動是很自然的事情。但是想知道牙齒究竟是如何移動的,則需要透過顯微的視角,從細胞層面來觀察。牙齒在移動的過程中主要有3種細胞扮演著關鍵角色,讓牙齒周圍的齒槽骨吸收與再生。

 

原來牙齒的移動是從細胞層面開始的

矯正的牙齒移動是一個生理反應的過程,牽涉到機械力量的給予以及生物訊號的傳遞,主要是淨力作用到牙周韌帶(PDL)與齒槽骨(alveolar bone)所產生的生理反應。這個過程中會有許多細胞參與,主要有3種細胞扮演著重要的角色:分別是成骨細胞(osteoblasts)、骨細胞(osteocytes)與蝕骨細胞(osteoclasts)。

來自矯正裝置的力量,讓這些細胞之間產生訊號的傳遞,齒槽骨會重新塑形(remodeling),牙周組織會達到新的平衡,而牙齒就是在這樣的過程中被移動的。

 

移動牙齒最重要的3種細胞

一般來說,細胞都要在顯微鏡底下才觀察得到,因此細胞的話題也與臨床上的矯正治療比較有距離。即便如此,卻是矯正過程中,牙齒能移動的根本原因,也是很值得研究的地方。

 

成骨細胞(osteoblasts

顧名思義成骨細胞的功能是生成「骨細胞」,英文名字的組成中「osteo」在希臘文中是骨頭的意思。成骨細胞源自骨髓,長得圓圓胖胖的,只有一個細胞核。

成骨細胞會以團隊的方式生成新的骨頭,剛形成的骨頭只有膠原蛋白以及一些蛋白質,稱為類骨質(osteoid)。還需要成骨細胞控制鈣質與其他礦物質的沈積,才會讓類骨質逐漸礦化為骨頭。

成骨細胞通常會出現在新生成的骨頭周圍。但隨著成骨作用的完成,成骨細胞的使命也就結束了,接著成骨細胞會逐漸改變形狀,變成平平扁扁的樣子。平鋪在骨頭的外側,這時候也會被稱作襯裡細胞(lining cells)。

襯裡細胞扮演著調節鈣質進出骨頭的角色,受到賀爾蒙刺激的時候也會分泌特殊的蛋白質來喚醒蝕骨細胞。

 

骨細胞(osteocytes

骨細胞源自成骨細胞,位於骨頭內部。當成骨作用完成的時候,也有部分的成骨細胞會變成骨細胞,因此骨細胞會被新形成的骨頭包圍著。骨細胞的外型有許多長長的手臂,會與其他骨細胞互相接觸。當骨頭受到壓迫時,骨細胞就可以感受到壓力。當骨頭出現壓力時,骨細胞也有指引蝕骨細胞方向的功能。

 

蝕骨細胞(osteoclasts

蝕骨細胞可以說是骨頭重新塑形(remodeling)的主要角色,功能是溶解骨頭。蝕骨細胞也源自骨髓,與白血球有關。外型長得很巨大,裡面有多個細胞核。當骨頭受到壓迫時,會分泌特殊的生物訊號,吸引蝕骨細胞前來,將骨頭溶解。

矯正的牙齒之所以能夠移動,也是因為有蝕骨細胞將堅硬的骨頭溶解出適當的空間,才能讓牙齒,特別是牙根,在骨頭中移動自如。

 

牙齒移動過程會發生哪些事?

因此在矯正牙齒的過程中,牙齒會受到矯正力量的作用,這股力量會讓牙齒周圍同時產生壓力與張力,受到壓力作用的一方,會有蝕骨細胞前來溶解骨頭;而受到張力的一方,則會有成骨細胞與纖維母細胞(fibroblasts)生成新的骨頭。在蝕骨細胞與成骨細胞交互作用之下,牙齒就能夠在骨頭內移動了!

 

總結

對臨床矯正治療來說,細胞層面的話題可能比較有距離,但是細胞卻是我們人體結構與功能的基本單位,也是牙齒能夠移動最根本的原因。隨著科技與材料的進步,我們也越來越能夠深入了解牙齒移動的微觀原因,將來或許有機會找出加速牙齒移動的方式,造福更多接受矯正治療的人。

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笑顏魔術師——黃淳逸醫師

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