程可 張靜瑩
摘要:口腔種植義齒是一種具有良好咀嚼、美觀效能的修復(fù)方式,經(jīng)過不斷的發(fā)展,如今被廣泛地用于牙列缺損及牙列缺失的修復(fù)當中,但在臨床工作中,糖尿病種植體骨結(jié)合能力差,存在較高的風險性,是口腔種植義齒手術(shù)的絕對或相對禁忌癥。本文就糖尿病影響種植體骨結(jié)合的具體機制作一綜述。
關(guān)鍵詞:糖尿??;種植體;骨結(jié)合
中圖分類號:R2 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)17-0081-02
糖尿?。╠iabetes mellitus,DM)是一組以增加血漿葡萄糖水平為特征的代謝紊亂類疾病。近年DM的發(fā)病率逐年上升,其中中國DM患病率為5.7%,統(tǒng)計到2030年葡萄糖耐量減低的人數(shù)將從現(xiàn)在的3320萬上升達到5430萬。種植修復(fù)因其在咀嚼和美觀等方面的優(yōu)勢,現(xiàn)已成為應(yīng)用前景良好的義齒修復(fù)方法。但DM一直以來是牙種植手術(shù)的絕對或相對禁忌癥。由DM引起的病理改變,胰島B細胞數(shù)量減少,全身小血管和微血管病變及離子代謝紊亂等可影響骨愈合和骨代謝,從而影響種植體的成活率。種植體的10年成活率,下頜可達90%以上,上頜可達80%以上,十年的種植成功率只有68.75%。因此,如何提高DM患者牙種植成功率是目前口腔種植領(lǐng)域需要亟待解決的問題之一。目前DM影響種植體骨結(jié)合的具體機制尚不清楚,本文就DM對種植體骨結(jié)合機制作一綜述。
一、DM導(dǎo)致抵抗力下降影響骨整合
骨整合是指在光學(xué)顯微鏡下,植入體與骨組織之間呈現(xiàn)的無纖維結(jié)締組織界面層的直接接觸。將種植體植入骨組織后,首先形成適應(yīng)層,適應(yīng)層主要是由骨髓內(nèi)的生物高分子如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等吸附在被血塊包繞的種植體表面,由于骨損傷和植入壓力使部分骨組織吸收,此時是組織破壞與增生同時發(fā)生的修復(fù)期;接著吞噬細胞吞噬吸收適應(yīng)層,然后形成化學(xué)性鈣化層,鈣化層的形成主要是由于種植體表面聚集了一些骨髓內(nèi)細胞而形成的種植體-細胞間有機結(jié)合,適應(yīng)層內(nèi)磷灰石化學(xué)析出而形成,成骨細胞分化;繼而種植體周圍開始形成膠原纖維,逐步完成骨結(jié)合。由糖尿病引起的病理改變,如心血管病變、免疫反應(yīng)低下,均可使牙周軟硬組織對局部致病因子的抵抗力下降,從而影響骨整合。
二、DM使不同組織發(fā)生炎癥反應(yīng)
種植體周圍炎的病變累及種植體植骨床和骨組織,其臨床表現(xiàn)包括種植體周圍袋形成、溢膿和瘺管形成、骨吸收甚至種植體松動等。DM能夠通過誘發(fā)機體炎性狀態(tài),利用炎性介質(zhì)影響成骨細胞與破骨細胞代謝,使骨改建失衡,最終導(dǎo)致骨喪失。根據(jù)Gristina的表面競爭理論,組織細胞和口腔致病菌在附著種植體表面時存在競爭關(guān)系。如果組織細胞先附著,由于組織細胞本身擁有的特性,如組織細胞完整的細胞膜,其本身的活力、宿主的功能性防御機制等都會阻止口腔致病菌在種植體表面的定植;如果口腔致病菌先附著,則會導(dǎo)致種植體周圍感染,而且此時組織細胞將很難在種植體表面附著。糖尿病會導(dǎo)致動物傷口的感染,不利于其傷口的愈合,會導(dǎo)致致病菌先于組織細胞在種植體表面附著,最終會使種植體骨整合率下降,甚至導(dǎo)致種植失敗。Liu等研究發(fā)現(xiàn),將牙菌斑植入DM大鼠牙周7d后,DM組和對照組的破骨細胞數(shù)量無明顯差異,將牙菌斑去除14d后,DM組破骨細胞數(shù)量及其活性明顯增加,此時對照組骨形成量是DM組的2.4~2.9倍。由此可看出,DM增加炎癥在組織中的浸潤強度和持續(xù)時間,還可通過增加破骨細胞數(shù)量而增加骨吸收減少骨形成,使組織細胞不能附著,最終導(dǎo)致牙槽骨的吸收。
三、微血管病變
DM患者種植區(qū)域微血管病變機制與全身性微血管病變類似。長期高血糖狀態(tài)下,線粒體內(nèi)發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)生成過氧化物,氧化應(yīng)激反應(yīng)激活多元醇通路、PKC通路和己糖胺通路,葡萄糖可與氨基酸及蛋白質(zhì)發(fā)生NEG反應(yīng)并形成糖基化終末產(chǎn)物(advancedgly cosy lationend products,AGE),引起細胞滲透性損傷,使細胞和組織缺氧,造成微血管內(nèi)皮細胞受損,影響血管的結(jié)構(gòu)和功能,微循環(huán)障礙影響種植區(qū)域血供,使骨質(zhì)生成減少,骨質(zhì)喪失增加。
四、DM對骨代謝的影響
1.DM影響種植體周圍成骨細胞分化。DM患者長期慢性高血糖產(chǎn)生的AGE可與成骨細胞表面受體RAGE結(jié)合,誘導(dǎo)間充質(zhì)干細胞凋亡,使成骨細胞成骨能力下降,并抑制其分化。高血糖還可以通過促進成骨細胞增殖而抑制其分化;改變甲狀旁腺素(控制體內(nèi)鈣磷代謝的主要物質(zhì))的應(yīng)答反應(yīng),影響細胞外基質(zhì)的黏連、生長和聚集。在DM大鼠和兔子模型中體內(nèi)礦物質(zhì)平衡明顯失調(diào),前期骨質(zhì)產(chǎn)生和新骨形成明顯減少,種植體與骨組織的結(jié)合降低了50%左右。這些研究均表明DM會降低種植體周圍成骨性細胞的分化能力。
2.AGEs對骨代謝各項指標的影響。持續(xù)高血糖使DM大鼠血清AGEs水平升高,AGEs與骨密度、血清BGP之間存在負相關(guān),可能是導(dǎo)致DM大鼠骨量下降、骨生物力學(xué)改變,種植體骨整合減少的原因之一。AGEs刺激單核/巨噬細胞、內(nèi)皮細胞釋放炎性因子,提高破骨細胞活性,加速骨吸收。AGEs可直接改變骨膠原的物理特性,抑制成骨細胞的表達與分化,使成骨細胞數(shù)量減少,活性降低,引起骨質(zhì)疏松。
3.胰島素分泌不足影響骨代謝。1,25(OH)2D3是一種維生素D代謝產(chǎn)物,生物活性極強,對鈣、磷轉(zhuǎn)運,骨膠原形成等均可起促進作用。胰島素參與體內(nèi)1,25(OH)2D3的合成和羥化,當胰島素分泌不足時,導(dǎo)致1,25(OH)2D3的含量下降,從而影響骨形成。胰島素還對腺苷酸環(huán)化酶起抑制作用,進而使環(huán)磷酸腺苷的生成量減少,由于環(huán)磷酸腺苷促進骨吸收,所以胰島素可以間接減少骨吸收。糖尿病患者的胰島素分泌不足,會導(dǎo)致骨外組織中的腺苷酸環(huán)化酶增多,繼而影響環(huán)磷酸腺苷的含量增多,導(dǎo)致骨吸收。胰島素分泌不足還會使腎小管對鈣、磷的重吸收作用增強,尿中丟失大量的鈣,由于代償反應(yīng),動用骨鈣,導(dǎo)致骨密度下降。
五、DM與繼發(fā)性骨質(zhì)疏松有關(guān)endprint
世界衛(wèi)生組織把骨質(zhì)疏松定義為“骨質(zhì)密度水平標準差比年輕女性的平均值低2.5以上”。DM患者的代謝紊亂包括高血糖、代謝性酸中毒和胰島素不足,可能這些因素共同造成了DM患者骨質(zhì)喪失。DM患者尿中排出大量葡萄糖,鈣、磷等礦物質(zhì)也會隨尿液大量流失。DM患者鈣攝取不足,從而導(dǎo)致骨質(zhì)喪失。低血鈣可繼發(fā)性引起甲狀旁腺功能亢進,使甲狀旁腺素(PTH)分泌增多,刺激破骨細胞,導(dǎo)致骨質(zhì)脫鈣及骨質(zhì)疏松。DM合并腎功能損害時,腎臟中1α-羥化酶的數(shù)量及活性降低,使1,25(OH)2D3合成減少,從而影響腸道對鈣的吸收。許多DM患者性腺功能減退,而性激素(如雌激素、睪酮等)的缺乏又會加重骨質(zhì)疏松。DM合并微血管及神經(jīng)病變時,會影響骨的營養(yǎng)供給,造成骨營養(yǎng)障礙和骨質(zhì)疏松。DM患者骨形成的速度僅為正常人的24%,DM并發(fā)骨質(zhì)疏松狀況下骨愈合不良,使種植體周圍骨小梁減少、菲薄,造成種植體愈合過程中缺乏足夠的支持組織,不利于種植體與骨組織的早期結(jié)合。
六、骨密度下降,骨接觸率降低抑制種植體周圍骨結(jié)合
DM患者種植體植入后的愈合初期,在靠近骨內(nèi)外膜的區(qū)域,骨基質(zhì)礦化水平下降,種植體周圍新生骨不成熟,呈無序狀態(tài)。DM大鼠植入種植體14d后,DM組和對照組相比,其種植體周圍新生骨的容積明顯較多,DM組的新生骨為未成熟的編織骨,對照組的新生骨為板層骨;植入種植體30d后,DM組種植體周圍的新生骨由未成熟的編織骨轉(zhuǎn)變?yōu)榘鍖庸?,和對照組相比,其種植體周圍新生骨的容積明顯較少。透射電鏡顯示,DM組種植體周圍有軟骨樣細胞,其被一種軟骨樣基質(zhì)包繞,在愈合早期,DM組大鼠骨-種植體接觸顯著低于對照組。在種植體周圍200、400和600μm區(qū)域,DM組的骨密度與對照組相比明顯較低。
綜上所述,糖尿病對種植體骨結(jié)合的影響表現(xiàn)在許多方面且機制復(fù)雜,所以,目前為糖尿病患者進行種植手術(shù)需要謹慎考慮,如何提高糖尿病患者種植手術(shù)的成功率,仍然是廣大學(xué)者今后努力研究的方向。
參考文獻:
[1]Olson J W,Shernoff A F,TarlowJL,etal.Dental endosseous implant assessments in a type2 Diabetic population:a prospective study[J].IntJ Oral Maxillofac Implants,2000,(15):811-818.
[2]Gristina AG.Biomateria-l centered in fection:microbial adhesion versus tissue in tegration[J].Science,1987,237(4822):1588-1595.
[3]Liu R,Bal HS,Desta T,etal Diabetes enhances periodontal bone loss through enhanced resorption and diminished bone formation[J].J Dent Res,2006,85(6):510-514.
[4]Nevins Hpfml.Dental implant considerations in the diabetic patient[J].Periodontology.2000,(23):73-7.
[5]E.Balint,P.Szabo,C. F.Marshall,Sprague SM.Glucose-induced Inhibition of In Vitro Bone Mineralization[J].Bone.2001,(28):21-8.endprint