动物模型在发病机制及治疗研究中应用
关于ORNJ的发病机制，国内外学者进行了深入的研究。从血管栓塞学说、“低氧、低细胞、低血管”的“三低”学说到骨细胞的直接损伤学说、萎缩纤维化学说等，为临床预防和治疗ORNJ带来了新的选择。由于多数关于体内研究所用的动物模型均为啮齿类，研究较为局限，对于ORNJ的发病机制，目前仍没有统一的认识。小型猪颌面部体积、解剖及生理特点与人类相似，是公认较合适口腔颌面部疾病研究的大型实验动物模型。
通过对小型猪颌骨放射后病理早期观察其时序性变化，发现照射后的早期有明显骨修复改建，表现为破骨功能活跃，5～7天达到峰值；随着成骨细胞活跃，9～11天出现成骨现象；但在放射后15天，出现血管闭塞，骨改建停止；之后胶原纤维大量降解。这些现象表明观察放疗后早期颌骨内血流及内皮细胞的相关情况具有重大研究意义。
图13-7 小型猪颌骨区照射后影像学表现
A.照射前。B.照射后2个月，拔牙之前。C.拔牙后1个月，骨质密度不均，骨小梁模糊或消失，呈不规则斑点状破坏（↑），边缘模糊。D.拔牙后3个月，骨质密度更低，同时在阴影区背景内夹杂着团块或点状密度增高的病理性骨沉积（↑），骨质破坏区形态不规则。E.拔牙后7个月，出现了病理性骨折（↑）。F.未经照射的左下颌X线片显示骨质密度接近正常
随后对小型猪颌骨放射前及放射后4小时、24小时及4周内局部血流变化观察，发现放射后3天内，颌骨内血流显著增加，至放射后5天逐渐恢复，放射后7天血流恢复至放射前水平，后缓慢下降，放射后11天显著低于放射前水平，至放射后15天约降至放射前50%，达到最少，之后趋于平稳并显著低于放射前水平。同时，在对颌骨接受放射骨区微管密度及内皮细胞凋亡早期相关的酸性神经鞘磷脂酶（acid sphingomyelinase，ASMase）的观察发现，在放射后4～24小时，酸性神经鞘磷脂酶显著增高后下降，血液流率应激性地增高，3天后内皮细胞凋亡数量达顶峰，骨内微血管密度显著下降，但血液流率仍达到最高；7天后血液流率降至正常，11天后血液流率继续下降低于正常，微血管密度降低，内皮细胞数量减少，15天后，血液流率下降约50%、微血管密度及内皮细胞数量均降至最低点。传统的放射导致细胞凋亡的理论主要与DNA损伤致使细胞有丝分裂期的细胞死亡及P53引起的细胞凋亡相关，神经鞘磷脂通路是放射性细胞凋亡的一个重要途径，电离辐射可激活神经鞘磷脂酶（sphingomyelinase，SMase），使其通过释放到细胞外，水解细胞膜上的神经鞘磷脂（sphingomyelin，SM），产生神经酰胺（ceramide，CER）。CER被合成后，可作为第二信使通过线粒体系统启动细胞凋亡。由于内皮细胞中SMase的含量远高于其他细胞，因此SMase的活性可有力地反映内皮细胞的早期凋亡。在放射后4小时，颌骨内酸性和中性神经鞘磷脂酶的活性均有较高程度的增加，提示在放射后早期颌骨内细胞凋亡的相关代谢即已开始活跃起来。之后由于内皮细胞的减少，SMase逐渐下降。这些发现表明放射损伤局部的微血管致局部低血流及低氧状态是ORNJ发生的关键因素。
图13-8 SD大鼠放疗后照射区组织学表现
A.对照组。B.牙根结构破坏，血管减少，纤维组织增生，死骨形成（*）。C.进一步加重，至原牙根位置由纤维组织与少量游离死骨片占据（×40）。D，E.大鼠拔牙窝，与图D相比，图E无黏膜覆盖，可见死骨暴露（*），髓腔炎症反应，髓腔间隙纤维组织增生（箭头，×100）。F.牙根旁皮质骨，可见病理性骨折（箭头，×100）
图13-9 小型猪颌骨照射后组织学表现(https://www.daowen.com)
A.正常骨组织结构。B.照射3个月照射区域“未失活骨”。C.照射区域死骨
早年有学者将临床下颌骨ORNJ分为三期。Ⅰ期：只有下颌骨的表浅损害，面部软组织疼痛、肿胀、充血，无瘘管形成或仅为拔牙创口不愈合，无脓性分泌物。X线片显示为骨质疏松，骨密度轻度减低，无死骨形成。Ⅱ期：除有Ⅰ期软组织的改变外，瘘管形成，下颌骨的损害加重。暴露的骨皮质和下面的一部分骨松质发生坏死，骨面粗糙，有脓性分泌物。X线片显示下颌骨骨质密度明显降低且密度不均匀，但无游离死骨。Ⅲ期：软组织大面积溃烂不愈，瘘管形成。下颌骨呈弥散性损害，骨质暴露面积较大，有较多脓性分泌物。X线片显示有较大范围骨质密度降低或有游离死骨或病理性骨折。以小型猪建立的ORNJ基本可与Ⅲ期相似。在最新的放射性颌骨坏死临床BS分类分期，小型猪ORNJ模型可表现为B2S1类和B2S2类。
在小型猪ORNJ模型上刮除死骨，用自体骨髓间充质干细胞植入具有很好的治愈效果，骨髓间充质干细胞植入有望成为临床治疗ORNJ有效的新方法。
综上所述，ORNJ实验动物模型种类多，建模主体思路相同，方案存有差异。可以根据不同的研究目的，结合不同阶段病理过程及临床特点来选择合适的动物模型。理想的ORNJ动物模型，为该疾病的研究提供了良好的实验载体，为更深入地认识ORNJ的发生发展提供理论基础，为后期该疾病的诊断与治疗提供潜在的临床转化平台。因此，在成功建模的基础上进一步探究ORNJ的发病机制，寻找切实可行的防治模式仍是今后努力的方向。
（王松灵 朱钊）