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颚骨结构响应强有力的咀嚼

来自东京医科大学(TMDU),日本医学研究和开发机构以及京都大学的研究人员发现,吃咀嚼力较高的食物的小鼠骨骼形成增加,影响颚骨形状。

日本东京 - 在动物的整个生命周期中,骨骼中的骨组织会随着施加力的变化而不断重组,例如与运动和运动相关的变化。检查颚骨的结构如何随着强烈的咀嚼力或咀嚼力而变化,可以照亮导致骨组织重建的机制。

东京医科大学(TMDU)的Masamu Inoue和Takehito Ono现在已经发现了颚骨重建是如何以及在什么情况下发生的。虽然以前的研究发现食物的硬度与颌骨结构有关,但尚不清楚咀嚼力是否会直接影响骨骼结构。在这项研究中,研究人员发现了有关细胞和分子变化的新信息,这些变化使骨骼能够适应机械应力的变化。

他们通过创造一种增加咀嚼的新型小鼠模型来实现这一目标,其中小鼠被喂食更硬的食物(硬饮食:HD)以增加咀嚼力。他们预测,如果使用计算机模拟增加咀嚼直接导致颚骨结构的变化。组织学和基因表达分析显示,颚骨上的机械负荷改变骨中骨细胞的细胞因子表达,导致骨形成增强。他们最近公布了他们的发现在科学报告。

“虽然现有证据表明面部轮廓的变化与咀嚼力的差异之间存在相关性,但缺乏因果关系的证据”,共同第一作者Masamu Inoue说。“此外,缺乏咀嚼增加的动物模型使得在先前的研究中难以研究这一主题。”

研究人员发现,对于咀嚼至关重要的咬肌的宽度在HD喂养的小鼠中增加。HD导致大脑初级运动皮层激活,控制咀嚼肌。因此,HD增加了咀嚼和施加到颚骨的力的量。

体内微型计算机断层扫描(micro-CT)分析显示HD的颚骨上的机械负荷影响其形状,以计算机模拟预测的方式。模拟还表明,这些形态变化重新分配了HD在骨骼中产生的机械应力,表明颚骨能够使其形状适应机械力的变化。

此外,他们发现增加施加于颚骨的力可刺激骨细胞产生更多的IGF-1,这是促进骨形成的主要生长因子之一。这种改变导致骨形成,导致颚骨的形态变化。

“我们的数据表明,咀嚼力可通过调节调节骨重建细胞的功能来促进面部结构的变化,”共同作者Tomoki Nakashima说。“这一发现 - 增加咀嚼本身可以直接改变颚骨的形状 - 可以促进治疗骨骼异常,如下颌畸形。”

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