在整个动物的生命周期中，骨骼中的骨组织随着施加力的变化而不断地重构，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。”