Adv Sci：陈莉莉等团队发现静磁场经微管增牙周力学感知，促巨噬破骨加速骨改建

错颌畸形是目前普遍存在的口腔健康问题，错颌畸形相关病变会引发一系列不良临床结局。施加机械力是正畸牙齿移动（OTM）的经典治疗方式，依靠周期性交替机械刺激实现牙齿移位。但单纯依靠机械调控往往存在治疗周期长、并发症多发等问题，难以实现高效快速的OTM。

现阶段加速OTM的手段主要分为手术干预与全身给药两类。手术会造成明显组织损伤，反而延缓牙周区域组织改建；全身药物适用范围窄，临床疗效尚存争议。近年来，以生长因子和纳米囊泡为代表的生物调控策略，被认为有望调控OTM、防止正畸后复发。

但这类生物疗法需要反复局部注射，难以实现可控释放，至今未能完成临床转化。与之相比，磁力矫治装置属于无创、患者接受度高的物理干预手段，可持续作用且无需外源性生物制剂。由此可见，传统机械正畸及现有辅助方案在提升正畸效率、缩短疗程方面仍存在诸多瓶颈。

牙槽骨属于力学敏感组织，在功能性机械载荷作用下可发生骨改建。OTM的核心特征是外力诱发局部无菌性牙周炎症。牙周膜细胞（PDLCs）是牙周膜内的核心功能细胞，可直接感知力学信号、构建组织改建所需微环境，是启动正畸组织重塑的关键。

其中，PDLCs调控巨噬细胞功能分化的级联反应，对高效骨改建起到至关重要的作用。施加正畸力后，PDLCs会高表达多种促炎细胞因子。基于上述理论，正畸力越大，骨改建与牙齿移动速度越快。但持续高载荷会大幅提升各类严重并发症的发生风险。因此，如何采用轻力正畸联合辅助手段实现高效OTM，仍是亟待解决的临床难题。

稳态静磁场（SMFs）为非接触式物理作用方式，其生物学效应曾存在诸多争议，相关机制长期不明。近年来随着实验技术进步，大量可靠研究证实SMFs可正向调控多种生物学过程。现有研究重点探索了SMFs在骨质疏松、骨量丢失、骨折等骨相关疾病中的作用，并据此研发了相关医用设备。

但极少有研究关注SMFs对正畸过程牙槽骨改建的调控作用。既往有动物实验将磁体放置于饲养笼中，使实验动物全身暴露于SMFs并接受正畸治疗，发现全身性静磁场暴露或可加快牙齿移动，但该研究并未证实牙周局部精准施加SMFs能否促进正畸移位，且SMFs辅助OTM的内在分子机制尚不明确。已有文献证实单独SMFs可促进PDLCs增殖、迁移与分化，但正畸机械力与SMFs协同调控PDLCs介导的牙周微环境级联反应的机制尚无报道。

图形摘要（摘自Advanced Science ）

本研究利用3D打印技术制备阵列式磁力正畸加速装置（AMOA），成功实现牙周局部精准施加SMFs；装置制备前通过麦克斯韦数值模拟，精准把控局部磁场分布与磁场强度。研究证实，通过AMOA施加30毫特斯拉局部SMFs，可放大PDLCs对正畸力的力学信号转导，显著加快OTM进程；该效应可促进巨噬细胞M1型极化与破骨细胞分化，构建利于骨改建的微环境。

进一步机制证实，静磁场通过促进微管-整合素复合物组装，增强力学-生物信号传导。上述结果证实SMFs可调控牙周破骨细胞级联反应，为AMOA应用于轻力正畸临床提供理论支撑。

参考消息：https://doi.org/10.1002/advs.77447