Intermittent hypoxia induces mandibular growth arrest and invokes a different response in condylar and tibial cartilage in infant rats

Kochakorn Lekvijittada

dc.contributor.advisor	Chidsanu Changsiripun
dc.contributor.author	Kochakorn Lekvijittada
dc.contributor.other	Chulalongkorn University. Faculty of Dentistry
dc.date.accessioned	2023-07-06T10:28:58Z
dc.date.available	2023-07-06T10:28:58Z
dc.date.issued	2020
dc.identifier.uri	https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/82204
dc.description	Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2020
dc.description.abstract	Intermittent hypoxia (IH) has been associated with skeletal growth. However, the influence of IH on cartilage growth and metabolism is unknown. We compared the effects of IH on chondrocyte proliferation and maturation in the mandibular condyle fibrocartilage and tibial hyaline cartilage of 1-week-old male Sprague-Dawley rats. The rats were exposed to normoxic air (n = 9) or IH at 20 cycles/h (nadir, 4% O2; peak, 21% O2; 0% CO2) (n = 9) for 8 h each day. IH impeded body weight gain, but not tibial elongation. IH also increased cancellous bone mineral and volumetric bone mineral densities in the mandibular condylar head. The mandibular condylar became thinner, but the tibial cartilage did not. IH reduced maturative and increased hypertrophic chondrocytic layers of the middle and posterior mandibular cartilage. PCR showed that IH shifted proliferation and maturation in mandibular condyle fibrocartilage toward hypertrophic differentiation and ossification by downregulating TGF-β and SOX9, and upregulating collagen X. These effects were absent in the tibial growth plate hyaline cartilage. Our results showed that neonatal rats exposed to IH displayed underdeveloped mandibular ramus/condyles, while suppression of chondrogenesis marker expression was detected in the growth-restricted condylar cartilage.
dc.description.abstractalternative	ภาวะพร่องออกซิเจนเป็นพักๆ เกี่ยวข้องกับการเติบโตของโครงกระดูก อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีรายงานเกี่ยวกับอิทธิพลของภาวะนี้ต่อการเจริญเติบโตและเมแทบอลิซึมของเซลล์กระดูกอ่อน การศึกษานี้เปรียบเทียบผลของภาวะพร่องออกซิเจนเป็นพักๆ ต่อการเพิ่มจำนวนและการเจริญเติบโตของเซลล์กระดูกอ่อนเส้นใยที่พบในกระดูกขากรรไกรล่างและกระดูกอ่อนชนิดไฮยาลินที่พบในกระดูกแข้งในหนูสายพันธุ์สปราก-ดาวเลย์เพศผู้อายุ 1 สัปดาห์ หนูได้รับอากาศปกติหรืออยู่ในภาวะพร่องออกซิเจนเป็นพักๆ ที่ 20 รอบ / ชม. (ต่ำสุด 4% O2; สูงสุด 21% O2; 0% CO2) เป็นเวลา 8 ชั่วโมงในแต่ละวัน ผลการศึกษาพบว่า ภาวะพร่องออกซิเจนเป็นพักๆ ขัดขวางการเพิ่มของน้ำหนักตัวหนู แต่ไม่มีผลกับการเพิ่มความยาวของกระดูกแข้ง ภาวะนี้ยังทำให้กระดูกเนื้อโปร่งบริเวณข้อต่อขากรรไกรมีความหนาแน่นของกระดูกและความหนาแน่นของกระดูกเชิงปริมาตรเพิ่มขี้น รวมทั้งส่งผลให้ความหนาของชั้นเซลล์กระดูกอ่อนในระยะปรับตัวลดลง แต่ความหนาของชั้นเซลล์กระดูกอ่อนในระยะไฮเพอร์โทรฟีกลับเพิ่มมากขึ้นในบริเวณส่วนกลางและส่วนท้ายของกระดูกอ่อนข้อต่อขากรรไกร แต่ไม่พบความเปลี่ยนแปลงนี้ในกระดูกแข้ง ผลการศึกษาเนื้อเยื่อแสดงให้เห็นว่าภาวะพร่องออกซิเจนเป็นพักๆ เปลี่ยนแปลงการเพิ่มจำนวนและการเจริญเติบโตของเซลล์กระดูกอ่อนในข้อต่อขากรรไกรล่างไปในทิศทางที่ทำให้เกิดการสร้างกระดูกที่เพิ่มมากขึ้น ผลการทดสอบปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรสตรวจพบการลดลงของ TGF-β และ SOX9 ในขณะที่ คอลลาเจนชนิด X เพิ่มขึ้นในกระดูกอ่อนบริเวณข้อต่อขากรรไกร แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของเซลล์กระดูกอ่อนไปเป็นเซลล์สร้างกระดูก ซึ่งไม่พบความเปลี่ยนแปลงนี้ในกระดูกแข้ง ผลการทดลองนี้แสดงให้เห็นว่าหนูแรกเกิดที่อยู่ในภาวะพร่องออกซิเจนเป็นพักๆ จะพบการเจริญที่น้อยลงบริเวณส่วนท้ายและส่วนข้อต่อของกระดูกขากรรไกร ร่วมกับตรวจพบการยับยั้งการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเซลล์กระดูกอ่อนในกระดูกขากรรไกรที่ถูกยับยั้งการเจริญเติบโตนี้
dc.language.iso	en
dc.publisher	Chulalongkorn University
dc.relation.uri	http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2020.1349
dc.rights	Chulalongkorn University
dc.title	Intermittent hypoxia induces mandibular growth arrest and invokes a different response in condylar and tibial cartilage in infant rats
dc.title.alternative	ภาวะพร่องออกซิเจนเป็นพักๆ ทำให้เกิดการเจริญเติบโตที่ช้าลงของกระดูกขากรรไกรล่าง และกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองที่แตกต่างกันของกระดูกอ่อนบริเวณข้อต่อขากรรไกรและแข้งในหนูแรกเกิด
dc.type	Thesis
dc.degree.name	Doctor of Philosophy
dc.degree.level	Doctoral Degree
dc.degree.discipline	Orthodontics
dc.degree.grantor	Chulalongkorn University
dc.identifier.DOI	10.58837/CHULA.THE.2020.1349