李青蓉 廖明華 廖潔

【關(guān)鍵詞】?磷酸三鈣;再礦化;氟化物;原花青素;硝酸銀

中圖分類號：R783.1???文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A???DOI：10.3969/j.issn.10031383.2019.02.020

牙體組織脫礦是齲病的早期病變表現(xiàn)，脫礦的發(fā)生不僅影響美觀，更是危害牙體組織健康的最大因素。因此，牙體組織的再礦化治療成為目前治療早期牙體組織脫礦的主要方法。由于該方法的有效性和微創(chuàng)性，已經(jīng)被廣大易患齲病人群所接受。氟化物是目前應(yīng)用最為廣泛的再礦化治療產(chǎn)品。其對牙釉質(zhì)的再礦化效果早已被廣泛報道并大量應(yīng)用于臨床[1～3]。然而，如果氟化物用量控制不當(dāng)易引起氟牙癥、氟骨癥等不良反應(yīng)，而且氟化物促進(jìn)牙釉質(zhì)再礦化的過程受到口腔環(huán)境中鈣、磷酸根離子濃度的限制。近年來，一類以磷酸三鈣（tricalcium phosphate，TCP）為基礎(chǔ)的新型再礦化材料出現(xiàn)并已逐漸應(yīng)用于口腔護(hù)理產(chǎn)品中。現(xiàn)就以TCP為基礎(chǔ)的再礦化材料在牙體再礦化治療中的機(jī)制、促進(jìn)牙體組織再礦化的科學(xué)依據(jù)及應(yīng)用前景等方面做一綜述。

1?以TCP為基礎(chǔ)的再礦化材料出現(xiàn)的理論背景

氟化物被用于治療釉質(zhì)白斑病變已有數(shù)十年歷史，其對牙釉質(zhì)早期脫礦的療效明確，且使用方便，已被廣大患者接受。然而，單純使用氟化物雖然可以逆轉(zhuǎn)早期脫礦，促進(jìn)再礦化，但其主要在病變表層發(fā)揮效果，表層再礦化的同時引起其下層牙釉質(zhì)的脫礦孔隙堵塞，降低表面牙釉質(zhì)的離子交換活性，阻礙了表層以下的深層牙釉質(zhì)的再礦化[4]。過去使用的磷酸鈣礦化液在牙體組織再礦化治療中也由于磷酸鈣的低溶解性而使其臨床療效受到一定限制。因此，以TCP為基礎(chǔ)的再礦化材料成為近幾年國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點。這種以TCP為基礎(chǔ)的新型再礦化材料賦予了磷酸鹽特殊的形式，能在口腔局部環(huán)境中顯著提升鈣、磷酸根離子的生物利用度，從而增強(qiáng)再礦化效果。

2?TCP促進(jìn)牙釉質(zhì)再礦化的研究現(xiàn)狀

TCP是一種合成無機(jī)生物材料，具有良好的生物相容性和生物活性，具有促進(jìn)牙釉質(zhì)再礦化的特性，也常被應(yīng)用于修復(fù)受損的骨組織[5～6]。TCP通常以兩種形式存在，即αTCP 和βTCP，其中βTCP的溶解度較低。目前αTCP在口腔領(lǐng)域的應(yīng)用和研究較少，而βTCP以其優(yōu)異的骨傳導(dǎo)性和生物可吸收性在口腔領(lǐng)域多被當(dāng)成典型的骨替代物應(yīng)用于各類骨再生技術(shù)并取得良好療效[7]。βTCP在預(yù)防牙體組織脫礦領(lǐng)域多處于基礎(chǔ)研究階段，臨床應(yīng)用較少，但在已有的臨床治療中尚未出現(xiàn)不良反應(yīng)報道。有專家通過體外基因毒性研究明確了βTCP在體外對人體外周血培養(yǎng)物無毒性作用，即使用量達(dá)最高濃度時也未出現(xiàn)毒性反應(yīng)[8]，這說明βTCP生物安全性較好，可以在臨床推廣應(yīng)用。

2.1?TCP 促進(jìn)牙釉質(zhì)再礦化的依據(jù)?近年來，βTCP在促進(jìn)牙釉質(zhì)再礦化領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸受到研究者們的關(guān)注。國外曾有專家將浸泡過可口可樂以后釉質(zhì)表面發(fā)生脫礦的牙齒放入含βTCP的再礦化液中處理，運(yùn)用顯微硬度測試儀分別測量其與對照組的牙釉質(zhì)表面硬度，結(jié)果表明，βTCP處理組的牙釉質(zhì)顯微硬度比空白對照組增加了41%[9]。這說明βTCP具有抑制早期牙釉質(zhì)脫礦，促進(jìn)牙釉質(zhì)再礦化的作用。Kamath等[10]選擇65顆年輕恒牙制作牙釉質(zhì)標(biāo)本，對其進(jìn)行pH循環(huán)模擬脫礦再礦化反應(yīng)，評價含有納米羥基磷灰石（nanoHA）、酪蛋白磷酸肽無定形磷酸鈣氟化物（CPPACPF）和磷酸三鈣（TCP）的再礦化能力。結(jié)果表明，TCP組的再礦化材料與其他各實驗組的再礦化材料都能有效促進(jìn)釉質(zhì)表面有機(jī)物的沉積，重建表層釉質(zhì)結(jié)構(gòu)。朱玉婷等[11]對120例正畸固定矯治的患者分別用含TCP的氟保護(hù)漆（ClinproTM White Varnish氟保護(hù)漆）和雙氟硅烷溶液進(jìn)行再礦化治療，結(jié)果顯示ClinproTM White Varnish氟保護(hù)漆與雙氟硅烷溶液兩組釉質(zhì)脫礦指數(shù)均低于對照組（P<0.05），由此可知，這類以TCP 為基礎(chǔ)的材料對牙釉質(zhì)脫礦起到較好的預(yù)防作用，可以作為未來新型再礦化材料的一個研究方向。

2.2?TCP聯(lián)合氟化物對牙釉質(zhì)再礦化的影響?βTCP是一種磷酸鈣系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出晶體改性的結(jié)構(gòu)缺陷，這些缺陷可以促進(jìn)與其他物質(zhì)的結(jié)合[12]。因此，TCP雖然能有效提高脫礦釉質(zhì)表面和唾液中的鈣含量，但當(dāng)口腔環(huán)境中存在氟離子時，磷酸鈣中的鈣離子和氟離子之間易發(fā)生早期反應(yīng)，會導(dǎo)致生物可用氟離子的損失。為了解決磷酸鈣和氟離子不相容的問題，專家們研究出了一種新的技術(shù)，即將TCP進(jìn)行處理活化后形成官能化β磷酸三鈣（Functionalized βtricalcium phosphate，fTCP）[13]。fTCP是通過βTCP與有機(jī)和/或無機(jī)部分（如羧酸和富馬酸等表面活性劑）偶聯(lián)得到的材料[14～15]。TCP通過與有機(jī)材料作用后，其中的磷酸鈣被有機(jī)材料保護(hù)，從而使TCP的鈣離子和磷酸根離子與氟離子在水溶環(huán)境中能夠共存，阻礙了這些離子與氟化物的早期相互作用[16]，當(dāng)TCP成分到達(dá)牙齒表面時，牙齒表面具有親和力的有機(jī)材料形成一道屏障，當(dāng)其與唾液接觸時發(fā)生破裂，釋放鈣離子，這種表面活性劑將鈣離子帶到牙齒表面，與氟離子結(jié)合，從而增加病變表面的氟離子和鈣的生物利用度，隨后擴(kuò)散到病變部位以促進(jìn)再礦化[1，16]。這種反應(yīng)過程也為表層以下的牙釉質(zhì)創(chuàng)造了再礦化的機(jī)會。Karlinsey、Elkassas等[17～18]曾在體外模型上進(jìn)行多項基礎(chǔ)性研究，結(jié)果表明，相對于單純氟化物的作用，fTCP有助于增加PO鍵和PF鍵的數(shù)量，提高氟化物的再礦化能力。fTCP還可以向釉質(zhì)遞送鈣和磷酸鹽，從而增加牙釉質(zhì)表面的有機(jī)物沉積，促進(jìn)再礦化。隨著TCP再礦化作用的進(jìn)一步明確，Memarpour、Wierichs等[19～20]對離體牙標(biāo)本在模擬口腔環(huán)境中進(jìn)行脫礦后，分別用不同再礦化方法進(jìn)行處理，采用能量分散X射線分析，結(jié)果證明，添加TCP的氟化物組比單純使用氟化物組牙釉質(zhì)表面硬度明顯增加。同時，掃描電子顯微鏡下也觀察到該組牙釉質(zhì)表面粗糙度較其他組更低，說明由于TCP的添加，氟化物的再礦化作用不僅沒有受到限制，而且防脫礦效果產(chǎn)生了協(xié)同增強(qiáng)作用。這種增強(qiáng)的礦化效能可能與鈣和磷酸鹽相關(guān)的氟化物的有效性有關(guān)。不過由于體外實驗條件的限制，不能完全模擬體內(nèi)環(huán)境，臨床應(yīng)用中是否能達(dá)到同樣的療效還需要更多研究來進(jìn)一步驗證。

3?TCP促進(jìn)牙本質(zhì)再礦化的研究現(xiàn)狀

牙本質(zhì)的有機(jī)基質(zhì)主要由膠原蛋白組成，它賦予牙本質(zhì)特有的彈性特性。當(dāng)脫礦過程深入到牙本質(zhì)時，牙本質(zhì)膠原的內(nèi)部和外部纖維間發(fā)生礦物質(zhì)溶解，導(dǎo)致牙本質(zhì)機(jī)械性能降低[21]。隨著礦物質(zhì)的丟失，膠原蛋白基質(zhì)暴露于口腔，被來自生物膜中的細(xì)菌的膠原酶分解[22]，導(dǎo)致牙本質(zhì)進(jìn)一步脫礦。如果早期牙本質(zhì)脫礦未進(jìn)行相應(yīng)的再礦化處理，病損深度和范圍會繼續(xù)擴(kuò)大，最終形成大面積的牙本質(zhì)齲損甚至累及牙髓。

3.1?TCP聯(lián)合氟化物促進(jìn)牙本質(zhì)再礦化的依據(jù)?目前被廣泛使用的再礦化劑大部分只能作用于牙體組織表層，并不具有膠原蛋白保護(hù)作用。例如，氟化物是一種對牙釉質(zhì)脫礦有顯著療效的再礦化劑，但它沒有內(nèi)在的抑制膠原蛋白分解和增強(qiáng)膠原基質(zhì)的能力，因此其雖然對表層牙釉質(zhì)的再礦化有較好的療效，但對減輕牙本質(zhì)脫礦的作用并不顯著。這就需要有針對牙本質(zhì)脫礦的一種或多種物質(zhì)共同作用發(fā)揮良好的再礦化效果，阻止病變的進(jìn)展。國外學(xué)者[23]選取離體的非齲單根牙齒，取根中部三分之一在體外制備成牙本質(zhì)脫礦模型后分組，分別對各組用不同的再礦化材料進(jìn)行處理，采用橫向顯微成像和共聚焦激光掃描顯微鏡觀察標(biāo)本表面的損傷深度。結(jié)果顯示，同時含TCP和氟化物組中的損傷深度和礦物質(zhì)損失降低，表明TCP與氟化鈉聯(lián)合應(yīng)用能夠促進(jìn)脫礦牙本質(zhì)表面的羥基磷灰石晶體的形成，促進(jìn)牙本質(zhì)的再礦化。此前，Karlinsey等[24]在一項體外對照實驗中利用掃描電子顯微鏡（SEM）和能量色散X射線光譜（EDS）來觀察經(jīng)含TCP的氟保護(hù)漆——ClinproTM White Varnish氟保護(hù)漆（3M ESPE）處理后的脫礦牙本質(zhì)形態(tài)和化學(xué)組成的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過處理后的牙本質(zhì)小管間和牙本質(zhì)小管內(nèi)有類似牙本質(zhì)結(jié)構(gòu)的沉積物形成。說明這種含TCP的氟保護(hù)漆使病變的牙本質(zhì)發(fā)生了再礦化，促進(jìn)了繼發(fā)牙本質(zhì)的形成。

3.2?TCP+氟化物+原花青素（Proantho Cyanidins，PA）的聯(lián)合應(yīng)用?PA是一種天然的植物提取物，常見于水果和蔬菜中。PA對牙本質(zhì)的生物調(diào)節(jié)具有強(qiáng)效作用，多年來常被用作膠原蛋白交聯(lián)劑[25]。PA交聯(lián)處理牙本質(zhì)膠原能阻止膠原酶松解膠原蛋白三螺旋結(jié)構(gòu)，從而提高牙本質(zhì)膠原的抗酶解性能和力學(xué)性能的穩(wěn)定性。鈣離子與PA形成的化合物覆蓋在金屬基質(zhì)蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）表面，進(jìn)一步阻礙了牙本質(zhì)的水解，從而增強(qiáng)牙本質(zhì)的力學(xué)及抗外源性膠原酶酶解性能，阻止了牙本質(zhì)的脫礦[26]。施桔紅[27]通過測量牙本質(zhì)表面顯微硬度和表面顯微結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)PA、氟化物和PA與氟化物聯(lián)合應(yīng)用均能使人工牙本質(zhì)齲表面顯微硬度增加，牙本質(zhì)小管大部分封閉。說明PA能顯著促進(jìn)人工牙本質(zhì)齲的再礦化作用，抑制牙本質(zhì)齲的進(jìn)展，但氟化物與其聯(lián)合應(yīng)用是否能增強(qiáng)氟化物的再礦化作用還需進(jìn)一步探索。隨著TCP與氟化物聯(lián)合發(fā)揮再礦化作用的發(fā)展，有專家開始嘗試將TCP、氟化物與PA聯(lián)合應(yīng)用，以增加其對牙本質(zhì)的再礦化效果。Epasinghe等[23]用非齲離體牙制作牙本質(zhì)標(biāo)本，分別進(jìn)行去離子水、TCP+氟化物、TCP+氟化物+PA和單純氟化物處理，采用橫向顯微成像、激光掃描顯微鏡、X射線粉末衍射儀測定礦物質(zhì)損失和損傷深度。研究結(jié)果顯示，TCP+氟化物和PA組中觀察到的牙本質(zhì)損傷深度和礦物質(zhì)損失最低。而且當(dāng)循環(huán)溶液中加入高度純化的Ⅶ型膠原酶時，TCP+F和PA組的膠原蛋白分解產(chǎn)物羥脯氨酸的釋放量較TCP+F組和單純氟化物組低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。證明TCP+氟化物與PA的聯(lián)合使用不僅不影響TCP和氟化物聯(lián)合應(yīng)用的礦物質(zhì)形成，而且還促進(jìn)了TCP與氟化物聯(lián)合使用的再礦化作用和膠原蛋白的保護(hù)作用。

3.3?TCP+氟化物+硝酸銀聯(lián)合應(yīng)用對牙本質(zhì)再礦化的影響?硝酸銀（AgNO3）是一種具有脫水作用和硬化特性的抗菌劑，20世紀(jì)初便被用于治療齲病。由于AgNO3具有良好的抗菌性能，氟化鈉具有良好的再礦化能力，隨后便引入了硝酸銀溶液與含氟化鈉的保護(hù)漆聯(lián)合應(yīng)用來預(yù)防牙體組織脫礦。聯(lián)合使用AgNO3溶液與氟保護(hù)漆的優(yōu)勢在于，氟保護(hù)漆可以防止唾液沖刷或稀釋AgNO3，而且氟保護(hù)漆的粘接性能可以延長它在牙齒表面的接觸時間，從而提高了氟的吸收，促進(jìn)再礦化作用[28]。最近，Zhao IS等[29]對AgNO3溶液與氟保護(hù)漆聯(lián)合應(yīng)用在人造牙本質(zhì)齲的再礦化作用進(jìn)行了體外實驗。采用X射線顯微照相和羥脯氨酸分光光度法測定，結(jié)果表明，AgNO3+氟化物組的牙本質(zhì)基質(zhì)釋放的羥脯氨酸濃度明顯低于去離子水組（P<0.05）;掃描電子顯微鏡觀察AgNO3+氟化物組牙本質(zhì)表面形成球形顆粒簇，但去離子水組牙本質(zhì)表面膠原蛋白暴露。隨著以TCP為基礎(chǔ)的再礦化材料的出現(xiàn)，Yu OY等[30]選擇第三磨牙牙本質(zhì)塊為對象，使用變形鏈球菌的生物膜模型來制造人造齲齒損傷，分為4組，分別經(jīng)過（1組）TCP+氟化物+AgNO3、（2組）氟化物+AgNO3、（3組）AgNO3、（4組）去離子水處理，采用微型計算機(jī)斷層掃描（microCT）圖像和掃描電子顯微鏡（SEM）觀察牙本質(zhì)齲標(biāo)本損傷程度和表面形態(tài)，用FTIR光譜評估牙本質(zhì)膠原降解程度，使用共聚焦激光掃描顯微鏡（CLSM）研究生物膜中變形鏈球菌的存活力。結(jié)果表明1組～4組的牙本質(zhì)損傷程度依次增加，1組和2組牙本質(zhì)表面較3組光滑且平坦，4組中牙本質(zhì)膠原暴露;1組、2組、3組中的變形鏈球菌計數(shù)顯著低于4組（P<0.001）。說明AgNO3可以抑制變形鏈球菌生物膜在牙本質(zhì)表面的生長，滅活蛋白質(zhì)和酶，從而抑制了變形鏈球菌生物被膜對牙本質(zhì)的降解。同時，TCP和氟化物的加入，可以增強(qiáng)AgNO3對牙本質(zhì)的再礦化能力，且其對牙本質(zhì)礦物質(zhì)的降解比單獨用AgNO3處理組明顯減少。

4?以TCP為基礎(chǔ)的再礦化材料的應(yīng)用前景

早期齲的再礦化治療已經(jīng)成為目前越來越關(guān)注的話題，這類治療無創(chuàng)、無痛，不僅可以降低患者的牙科恐懼，還能大大降低傳統(tǒng)齲齒充填治療的成本，可為廣大齲易感人群所接受。以TCP為基礎(chǔ)的再礦化體系具有良好的再礦化效果和生物安全性，可能成為未來治療牙體組織脫礦的有效方法，具有良好的應(yīng)用前景。目前，其已在產(chǎn)品如 ClinproTM Tooth Crème可美諾護(hù)齒霜、ClinproTM White Varnish 氟保護(hù)漆中應(yīng)用。尤其是ClinproTM White Varnish氟保護(hù)漆以其色澤接近牙釉質(zhì)，涂布牙面后隱形、美觀、自然，而且具有操作簡便快捷、使用前只需刷牙，無須嚴(yán)格隔濕和清潔便能夠有效地黏附在牙面、流動性好、能滲透牙菌斑發(fā)揮作用等優(yōu)勢，被越來越多的口腔醫(yī)生關(guān)注和應(yīng)用。因此，這類以TCP為基礎(chǔ)的再礦化材料有望作為氟化物的良好替代品促進(jìn)脫礦的釉質(zhì)再礦化，作為預(yù)防齲病發(fā)生的有效治療藥物。然而，以TCP為基礎(chǔ)的再礦化材料預(yù)防牙本質(zhì)脫礦的相關(guān)研究，目前仍處于體外實驗階段，尚未見臨床應(yīng)用，但這將是未來防齲制劑的一個發(fā)展方向，可能會帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，擁有良好的發(fā)展前景。

5?小結(jié)

以TCP為基礎(chǔ)的再礦化體系在國外大量的基礎(chǔ)實驗和體外研究中都顯示出了良好的再礦化能力，但目前體內(nèi)實驗及遠(yuǎn)期臨床療效研究較少，缺乏臨床應(yīng)用依據(jù)。尤其在國內(nèi)的應(yīng)用并不廣泛，相關(guān)研究極少。近年來，越來越多學(xué)者開始關(guān)注這類材料對深層釉質(zhì)和牙本質(zhì)的再礦化效能，也取得了一些有效證據(jù)。以TCP為基礎(chǔ)的再礦化材料在現(xiàn)有的少量臨床研究中也體現(xiàn)了良好的再礦化效果，但其遠(yuǎn)期再礦化能力的大小和不良反應(yīng)目前尚不明確。因此長期使用這類新型材料所產(chǎn)生的療效和不良反應(yīng)等尚待進(jìn)一步的體內(nèi)研究和長期的臨床研究來證明。另外，硝酸銀的應(yīng)用可能會導(dǎo)致牙齒顏色的改變，因此，如何想辦法改良各類材料的性能，增強(qiáng)它們的協(xié)同再礦化作用，避免不良反應(yīng)的發(fā)生將是后期的研究中所要解決的問題。

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（收稿日期：2018-06-10?修回日期：2018-07-15）

（編輯：梁明佩）