李全利

(1.安徽省礦化疾病研究重點實驗室，安徽醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院修復科,合肥 230032；2.深圳市龍崗區(qū)耳鼻喉醫(yī)院口腔科，深圳 518172）

“脫礦-再礦化“動態(tài)平衡是牙齒表面在口腔唾液環(huán)境中的一種基本現(xiàn)象。齲齒的發(fā)生是致齲微生態(tài)體系酸的產生導致平衡向脫礦方向移動的結果，但是齲病的發(fā)生過程仍然是一個脫礦和再礦化并存的慢性過程。釉質早期病損可通過再礦化得以恢復，人們認識到齲損是一個可逆性的過程。隨著微創(chuàng)醫(yī)學理念的興起，脫礦齲損的再礦化治療越來越受到人們的重視，但是，目前再礦化的作用有限，臨床急需開發(fā)新型有效的再礦化制劑，重建病損的釉質結構，再現(xiàn)釉質的機械性能、美學性能和生物學性能。

1 牙釉質“脫礦-再礦化”平衡的認知

20 世紀初期，人們將酸軟化的人工齲損浸入唾液可以恢復部分硬度開始認識到齲損的再礦化現(xiàn)象，20 世紀60 年代大量研究確認了齲損在唾液、鈣磷過飽和液中可以發(fā)生再礦化[1]。另外，釉質齲早期病損的組織學特征從內到外依次為透明帶、暗帶、病損體部、完整表層結構，結合X-光顯微放射、偏振光、透射電子顯微鏡研究，發(fā)現(xiàn)齲病的發(fā)展不是一個單純的持續(xù)的溶解過程，至少存在暫時的礦化沉積過程。齲損發(fā)展呈現(xiàn)表層下脫礦，而病損表面仍然保持相對的完整性且脫礦程度相對較低。齲損內部鈣磷分布的變化，可能是溶解的鈣磷離子的擴散再分布沉積，但是不管是釉質齲、牙本質齲，只要致齲環(huán)境的消失，齲損都可以靜止發(fā)生鈣磷礦化的沉積，說明唾液可以作為礦化離子的來源促進再礦化的發(fā)生。一般認為唾液的鈣磷離子可以達到羥基磷灰石晶體（HA）沉積的過飽和度的離子活度。刺激性唾液比靜態(tài)分泌唾液的鈣磷飽和度更高。使用人工礦化液可能比唾液更有效，但是一旦脫礦達到一定的程度，再礦化的作用就有限[1]。

隨著齲病研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)齲齒的發(fā)生是一個“脫礦-再礦化的動態(tài)平衡”過程。當致齲菌斑的pH 值達到臨界pH（釉質5.5,牙本質6.2）時表現(xiàn)脫礦，當pH 值回升，達到鈣磷的過飽和，則鈣磷重新沉積，即發(fā)生再礦化現(xiàn)象?！懊摰V-再礦化的動態(tài)平衡”是牙齒表面的基本特征，在天然口腔內存在一種從唾液獲得鈣磷的礦化沉積機制保護著牙齒表面結構的完整性[1]。

至此，人們認識到齲病是一個可逆的(病變初期)進行性疾病，調控脫礦-再礦化平衡是齲病防治的關鍵。齲病的治療理念已經從牙齒水平的修復性治療（創(chuàng)傷的手術治療），轉移到病人整體水平的以齲病危險因素評估管理為基礎的醫(yī)學治療理念（the total-patient level caries management by risk assessment)。充填修復治療不能治愈疾病的本身，齲病的治療程序首先根據病人的危險因素評估，抑制病理的脫礦因素，促進病人的再礦化保護因素。逆轉非齲洞的早期病損——白堊斑，再礦化治療越來越受到人們的重視。迫切需要新型礦化制劑。

2 從釉質再礦化到釉質仿生礦化

2.1 釉質仿生礦化的理論基礎

早期狹義的釉質再礦化概念指脫礦的早期齲損內部礦物再沉積，恢復釉質機械性能和結構，而廣義的釉質再礦化應包括在釉質表面的礦化沉積。早期使用的再礦化制劑主要是鈣磷過飽和液，其誘導的礦化沉積常常發(fā)生病損體部的釉柱邊緣間質處，沉積的晶體比釉柱晶體大，且不規(guī)則；也有小的不規(guī)則的球形、顆粒狀晶體在病損內部、表面沉積，同時可以觀察到小的晶體在健康的釉質表面沉積，晶體的形態(tài)、大小都與釉質晶體不同。礦化沉積與礦化液離子的濃度、pH 值、離子的種類有關,如氯離子可以促進礦化，銅離子可以抑制礦化、氟離子可以促進礦化。使用單純的無機礦化溶液不能重塑天然牙釉質的結構和形態(tài)。

人們認識到生物礦化的過程是“在生理條件下有機大分子模板自發(fā)地調控無機晶體生長、取向和形態(tài)。以此“有機基質模板礦化”理論，20世紀80 年代末形成了一種新興的——分子仿生軟納米材料合成技術。目前認為分子仿生合成技術是復制天然礦化組織多等級結構的重要途徑[2-3]。分子仿生合成設計是依據硬組織的分子礦化機理，首先選擇設計合理的有機大分子礦化模板，仿生礦化過程中關鍵蛋白對無機晶體的調控；其次是礦物鹽形成的原料——無機離子或前驅體的設計；最后在生理條件下，通過有機大分子模板與無機離子/前驅體的識別和自組裝形成有序的納米復合雜化材料。

成熟的牙釉質相對于人體其它硬組織是一種無細胞的高礦化組織，不依賴細胞活動的參與，釉質結構的仿生是非細胞再生構建牙體仿生材料研究的切入點，且具有重要的臨床應用意義。在分子仿生研究的驅動下，釉質再礦化研究發(fā)展到誘導釉質微結構再生的釉質仿生礦化階段，它不僅關注丟失礦化物的獲得，更注意重塑喪失的釉質微結構，以及在牙齒表面形成具有牙釉質結構的再生體，甚至在牙本質表面形成類釉質結構保護牙本質-牙髓復合體。釉質仿生研究概況可以參考相關綜述[4-7]。

2.2 釉質仿生礦化設計的基本思路

釉質仿生礦化有機基質模板的設計:釉原蛋白是釉質發(fā)育和HA 晶體取向生長聚集、組裝形成釉柱結構的關鍵調控蛋白。因此，圍繞釉原蛋白及其相關多肽的設計是釉質仿生礦化的一個重要特色[8-9],其他自組裝多肽、氨基酸、仿生多肽、類蛋白活性分子等也是目前研究的熱點。

仿生釉質發(fā)生牙胚水凝膠基質礦化微環(huán)境，以載荷有礦化離子及礦化活性分子水凝膠的形式誘導礦化。如釉原蛋白的復合凝膠涂覆在牙齒表面[10]、裝載鈣磷氟離子的明膠[11]、聚氧化乙烯與聚丙酰胺的凝膠[12]、瓊脂水凝膠介導的鈣磷氟離子擴散模型[13]。

無機礦化物原料供給設計。生物礦化無機晶體的生成不是一個以鈣磷過飽和液溶液為基礎的、從離子開始一步直接生成晶體結構的熱力學過程的經典晶體生成途徑(classical crystallization theory)，而是一個在有機基質模板的調控下，起始于鈣磷預成核簇(calcium phosphate prenucleation clusters,CaP-PNCs)，如Ca3(PO4)2、Ca6(PO4)4、Ca9(PO4)6、……、[Ca3(PO4)2]，在動力學驅動下，經過一系列無定形磷酸鈣前驅體的相轉變，逐步形成連續(xù)的晶相結構，即非經典的晶體生成模式（non-classical crystallization theory）(圖1)[2-3,14-15]。如采水溶聚電解質與鈣磷離子作用，形成相對穩(wěn)定的納米液態(tài)礦化前驅體（polymer-induced liquidprecursor,PILP）或鈣磷預成核簇[16]。

圖1 經典成核與非經典晶體成核生長模式圖

2.3 釉質仿生礦化的效果

非細胞仿生礦化策略已經實現(xiàn)在牙釉質表面體外重塑釉柱樣HA 晶體結構的組裝——牙釉質基本顯微結構（圖2a）；甚至在牙本質表面形成類釉質微結構覆蓋牙本質表面，保護牙本質-牙髓復合體（圖2b）。但是這種仿生礦化策略形成的類釉質微結構還只能在微米級范疇，不能通過礦化時間的延長實現(xiàn)宏觀的類釉質結構的再生。礦化再生的類釉質結構與基地具有良好的結合性能。

圖2 仿生礦化再生類釉質晶體結構（SEM 圖）

對于齲損內部結構的修復作用目前數據相對較少，缺少超微結構的數據說明重塑了齲損內部因脫礦導致的釉柱結構的破壞。研究報道多體現(xiàn)在齲損機械性能的恢復等。

2.4 釉質仿生礦化臨床轉化的應用方向

2.4.1 從唾液中攝取鈣磷誘導礦化 該研究策略是通過對誘導礦化的有機分子進行改性設計，接枝與釉質具有親和力的基團/功能域結構，賦予礦化分子具有釉質結合性能。當其在口腔應用時，如漱口液，或其他涂層形成，吸附于牙齒表面，發(fā)揮礦化誘導作用，從唾液中攝取鈣磷礦物離子，誘導釉質微結構的再生。目前報道的與釉質結合的分子結構有：焦磷酸結構（如阿侖膦酸鈉）、生物多酚、磷酸化的絲氨酸結構、磷灰石結合性多肽等[18-19]。

2.4.2 水凝膠載體誘導礦化 該研究策略將礦化活性分子和礦化無機離子等轉載于水凝膠內，通過水凝膠與釉質表面持續(xù)接觸，礦化離子擴散至牙齒表面或內部誘導礦化，如上述體系[10-13]。臨床使用時可以將此凝膠制成薄膜結構，吸附于牙齒表面，或者裝載于個性的托盤內患者戴用持續(xù)提供礦化。

2.4.3 溶劑揮發(fā)濃縮礦化制劑誘導礦化 礦化活性分子溶解在揮發(fā)性溶劑中，當礦化溶解滴加在牙齒表面時，溶解揮發(fā)，啟動晶體相變，誘導礦化。如利用小分子有機物三乙胺獲得穩(wěn)定的幾納米鈣磷預成核簇。通過乙醇揮發(fā)去除了三乙胺，顯示了優(yōu)良的礦化性能[16]。

3 釉質仿生礦化設計的發(fā)展方向

3.1 礦化與生物膜干擾問題

牙齒表面被獲得性膜和細菌生物膜所隔離。唾液菌斑復合體（saliva-plaque complex）對礦化必然產生作用。開發(fā)的礦化制劑，必須可以穿透菌斑介質，達到牙齒表面，在菌斑系統(tǒng)內聚集鈣磷離子。另外菌斑內的細胞外基質成分必然對礦化結構產生影響。如產生結石一樣的結構，則導致礦化治療的失敗。目前研究有將抗菌肽與礦化分子結合，消除生物膜的干擾[18,20]，納米酶抗菌消除生物膜的干擾[21]。

3.2 口腔環(huán)境智能感知響應礦化體系的設計

新型材料制劑與牙體組織靶向結合、感知口腔環(huán)境變化、啟動抗菌、并攝取唾液鈣磷，誘導礦化牙體組織微結構再生，實現(xiàn)早期牙體組織病損自愈性修復是未來釉質仿生礦化研究的一個重要方向。

課題組近期以可溶性淀粉模板合成了穩(wěn)定的小粒徑CaP-PNCs[22]，此制劑可以在液態(tài)和固態(tài)相互轉化而不會發(fā)生晶型的改變，冷凍保存數月后仍處于幾納米的CaP-PNCs 狀態(tài)。在口腔環(huán)境應用時，利用口腔環(huán)境中富含淀粉酶的特點，淀粉酶水解淀粉，介導CaP-PNCs 現(xiàn)場釋放，促進礦化的進行，初步實現(xiàn)了口腔環(huán)境調控CaP-PNCs 的釋放。

納米酶(Nanozymes) 具有成本低、穩(wěn)定性高、易于規(guī)?；a、功能多樣化等優(yōu)點，已成為抗菌材料的研究熱點。其中，四氧化三鐵納米酶(Ferumoxytol iron oxide nanozymes,FerIONP)表現(xiàn)出多種酶模擬活性，其具有的過氧化物酶(Peroxidase,POD)特性可以催化底物過氧化氫(H2O2)產生活性氧(Reactive oxygen speices,ROS)來抑制細菌生長或破壞細菌的生物膜[38]。FerIONP具有pH 依賴的過氧化物酶及過氧化氫酶催化活性，在酸性pH 環(huán)境下發(fā)揮過氧化物酶活性，通過催化底物過氧化氫(H2O2)產生ROS 殺滅變異鏈球菌（S.mutans）。在中性環(huán)境中，F(xiàn)erIONP 則發(fā)揮過氧化氫酶的作用，將H2O2分解成氧氣和水，降低了對細胞的長時毒性。因此，四氧化三鐵納米酶可以感知致齲產酸作用，發(fā)揮抗菌作用，從而實現(xiàn)對齲損破壞的智能感知[23]。

納米酶需要H2O2底物發(fā)揮作用，致齲菌生物膜中的內源性H2O2極其有限，應用時，需要提供外源性H2O2，才能發(fā)揮納米酶的抗菌及抗生物膜的作用，進而阻止齲齒的發(fā)展。研究FerIONP 表面偶聯(lián)葡萄糖氧化酶(GOD)，當患者高糖飲食時，GOD 催化分解礦化制劑產生的葡萄糖產生H2O2，為FerIONP 提供豐富的催化底物H2O2，產生ROS殺菌，實現(xiàn)對口腔高糖飲食環(huán)境的感知[24]。

S.mutans 可表達多種細胞膜相關的葡聚糖結合蛋白，因此，在FerIONP 表面包覆葡聚糖(Dextan)，可以實現(xiàn)納米酶與S.mutans 的智能感知特異性識別[25]，增加對致齲生物膜的親和力，殺滅致齲菌的同時避免了對其他共生菌的影響。

近期一項研究開發(fā)出了基于pH 可裂解的硼酸酯鍵自組裝成細菌響應的多藥物遞送系統(tǒng)，其可識別致齲條件并在酸性pH 下智能釋放藥物，從而提供抗細菌粘附和抗齲生物膜活性，并恢復脫礦牙齒的微觀結構和機械性能。該納米新型療法可有效減少齲齒發(fā)生和嚴重程度。當齲齒發(fā)生時，其在酸性條件下會迅速釋放抗菌和修復劑。通過唾液獲得性肽與牙釉質的有效結合，可以顯著提高藥物在口腔中的療效和保留時間[26]。

另一項研究設計了pH 響應納米載體系統(tǒng)，其在健康的中性口腔微環(huán)境中穩(wěn)定，氯己定封裝在核心中，聚乙二醇殼暴露在外層。一旦產生齲齒的生物膜內處于酸性環(huán)境，殼核中的檸檬酸酰胺基團降解，迅速拆卸并釋放氯己定。該系統(tǒng)可降低氯己定的藥物毒性，并在變異鏈球菌生物膜中表現(xiàn)出優(yōu)異的抗菌能力[27]。

總之，理想的新型仿生礦化分子模板應具有牙齒結合功能、靶向致齲菌生物膜的抗菌及破壞生物膜結構的功能，載荷鈣磷納米簇礦化前驅體，并能智能感知口腔菌斑微環(huán)境變化。

4 釉質仿生礦化研究目前存在的問題

4.1 仿生礦化設計的隨意性

雖然牙釉質的再礦化效果遠優(yōu)于牙本質的再礦化，但是對于牙釉質發(fā)育礦化的物理化學分子機制的了解遠低于以礦化膠原纖維為基礎的牙本質/骨硬組織礦化機理。其相對膠原纖維的礦化表現(xiàn)以下特點：（1）牙釉質有機基質構成中90%是釉原蛋白，其相當于骨牙本質的膠原蛋白起著骨架蛋白的作用，對HA 晶體的形成組裝成釉柱具有重要的調控作用，但是隨后逐漸被降解，遠低于膠原纖維的礦化模板作用。（2）非釉原蛋白，相當于骨/牙本質中的非膠原蛋白，存在于分泌的細胞周圍，很快被降解，降解片段參與礦化。（3）釉質礦化過程不存在未礦化的前期牙釉質（preenamel layer ）如同牙本質/骨礦化的類骨質或前期牙本質（osteoid or predentin）。（4）釉柱的形成直接始于牙本質，隨著成釉細胞童氏突（Tomes’process）在釉質形成過程中逐漸向未來釉質表面退縮形成的空間內形成，同時在初期童氏突周圍分泌的細胞外基質首先礦化，形成釉柱間質，對釉柱空間進行塑性。（4）釉質礦化不存在膠原礦化的基質小泡，對無機礦化物的作用形式不清，有報道存在磷酸二氫鈣、無定形磷酸鈣前驅體。

目前釉質的仿生礦化研究不能模擬釉柱形成過程的形態(tài)塑造和有機基質的降解，對于礦物離子的供給形式的模擬也缺少依據。

4.2 對類釉質結構再生的誤導與泛化

幾乎所有釉質仿生礦化的研究都報道了在釉質表面形成了“類釉柱結構”的再生，但是都沒有明確以下問題，這在一定程度上對此類研究造成了混亂。

（1）這種“類釉柱結構”的再生只能在微米級范圍，不能隨著礦化時間的延長，厚度逐漸增加。

（2）這種“類釉柱結構”的再生一般都是釉柱方向垂直于釉質片表面，再生結構沿釉柱固有形態(tài)的外延性生長，很少有關于當釉柱方向平行于釉質片表面情況下再生結構是如何生長的報道(圖3)。

圖3 釉質仿生礦化結構

（3）各種礦化活性分子設計的礦化結果缺少嚴格的對照。我們在大量的研究中發(fā)現(xiàn)無論什么多肽、水凝膠、絲素蛋白，甚至單純的礦化液，都可以在釉質表面生長出所謂的“釉柱樣結構”，只是晶體大小、生長的速度、排列稍微的不同。我們認為：對于釉質表面礦化再生結構的形態(tài)，釉質基底結構起了關鍵的調控作用。當釉柱垂直于表面時生長容易，且極像釉柱的外延性生長；但是當釉柱平行于牙片表面時，生長困難，需要重新成核取向生長。垂直于表面的晶體生長是一種規(guī)律，也是能量最優(yōu)化的生長方式。不管基底形態(tài)如何，晶體在成核位置的生長，總是垂直于該位置的切線方向，獲得能量最優(yōu)化。隨著晶體生長的逐漸調整，最終所有晶體都按照垂直于表面的方向取向生長；不同的基底表面形態(tài)，晶體生長只是體現(xiàn)在最初的調整取向階段的不同。不同的礦化分子的設計并沒有改變這樣的總體生長規(guī)律(圖3c,圖4）。

(4)隨著礦化沉積物的生長，牙釉質基底形態(tài)對再生晶體生長的調控作用越來越弱，最終形成完全平行的致密排列的晶體陣列。其形貌類似于天然釉質表層的無釉柱結構。天然釉質表層的晶體生長也是喪失了細胞調控的結果（圖3c、d,圖4）。

圖4 礦化再生晶體在不同表面生長，最終逐漸調整為垂直于表面生長的模式機理圖[28]

（5）礦化物結構機械性能的評價，常常采用顯微硬度、納米壓痕，不同報道具有較大的差異性。由于基底表面形態(tài)的差異性，再生晶體生長方向的調整的差異性，使最終晶體表面不完全一致，類似于酸蝕后釉質微晶，相對粗糙，所以直接測量數據間差別較大，相對粗糙的表面，也不適合于納米壓痕的測量。

（6）礦化晶體的供給方式，對釉質礦化的效果，最終晶體生長的結構形態(tài)具有重要的影響。預成核簇不同的狀態(tài)直接決定礦化效能，這也是研究在重復性方面被忽視的一個重要原因。也是新型礦化制劑開發(fā)的一個思路。目前認為生物礦化使通過鈣磷預成核簇的項轉變的動力學過程，但是鈣磷預成核簇的不同階段具有不同的礦化性能[14-15]。鈣磷預成核簇第一階段是無機礦物離子形成預成核簇PNCs，直徑約為（0.87±0.2）nm，也稱為Posner團簇；第二階段CaP-PNCs 開始松散粘附于有機分子或基底物表面；第三階段CaP-PNCs 開始聚集并形成直徑約50nm 左右的CaP-PNCs 納米團簇；第四階段，CaP-PNCs 納米團簇進一步成核聚集，形成ACP 納米顆粒；第五階段，隨著時間的延長，ACP 納米顆粒開始生長結晶，逐漸轉化為晶體。即在生物礦化的過程中，最早期形成的是CaPPNCs，它們隨后粘附于基底物表面成核聚集形成非晶態(tài)無定形中間相ACP，再成核、生長并轉化為晶體。目前應用的仿生礦化制劑主要是上述第四、五階段的納米ACP 團聚物或低結晶的納米羥基磷灰石，它們礦化活性相對較低，難以滿足臨床需求。上述第一、二、三階段的CaP-PNCs 具有較高的礦化活性，是更為理想的仿生礦化制劑，但是CaPPNCs 極不穩(wěn)定，可以在幾秒鐘內自發(fā)聚集甚至成核和轉化(圖5 a)，因此，常常導致研究結果的重復性差。另外，不同的成核簇礦化前驅體的結構和穩(wěn)定性，從而具有不同的礦化活性。例如聚丙烯酸穩(wěn)定的鈣磷礦化前驅體比聚天冬氨酸穩(wěn)定的鈣磷礦化前驅體更加團聚致密，因而具有相對較低的礦化活性（圖5b）。

圖5 生物礦化過程中鈣磷離子預成核簇（PNC-CaP）不同階段特點與晶體成核生長的關系

5 釉質再礦化的臨床應用產品

再礦化治療目前臨床主要應用于沒有形成齲洞的早期齲損、正畸治療的白堊斑、酸蝕癥的早期病損。氟制劑及其相關復合物產品，仍然占據治療的主導地位，是再礦化治療的“金標準”。非氟礦化制劑迅速發(fā)展，某些商品化的制劑聲稱獲得了類似或優(yōu)越于氟制劑的礦化效果，也克服了氟制劑應用潛在的安全問題擔憂。商品化非氟礦化制劑概括如下：

5.1 攝取口腔唾液鈣磷成分誘導礦化的制劑

這類制劑通過與牙齒脫礦部位結合、誘導內源性鈣磷（如唾液）在其表面聚集、誘導鈣磷成核、HA 晶體原位生長。P11-4 自組裝多肽（Curodont Repair,Credentis,Windisch,Switzerland)是這類唯一商品化制劑[27-32]。其結構為：Ace-Gln-Gln-Arg-Phe-Glu-Trp-Glu-Phe-Glu-GlnGln-NH2。采用多肽合成儀合成。應用時，多肽單體溶液通過脫礦牙釉質的孔隙擴散到釉質齲損表面下方，在特定環(huán)境（如高離子濃度、酸性ph）下觸發(fā)原位自組裝成三維纖維支架，可模擬釉原蛋白控制晶體取向的功能，吸引聚集唾液中的Ca2+成核，仿生礦化過程中羥基磷灰石晶體的形成。P11-4 仿生再礦化已在體外被證明是治療早期齲齒的有效方法，優(yōu)于其他再礦化劑如氟化物、CPP-ACP 等。臨床隨機對照實驗結果表明P11-4 與氟化物聯(lián)合治療能夠起到更好的礦化作用，促進早期齲齒消退，優(yōu)于單獨使用氟化物。然而多肽纖維周圍重新形成的晶體往往呈扇形排列，與平行排列的釉柱晶體有所區(qū)別。另外，礦化后多肽無法去除，難以達到較高的無機礦物量。P11-4 依賴于唾液驅動的自然再礦化，效果受個體唾液質量影響，如舍格倫綜合征、頭頸部放療患者因唾液分泌減少效果可能受限;而且目前P11-4 仍缺乏更長期的臨床實驗數據。

5.2 提供外源性礦物原料誘導再礦化的制劑

5.2.1 CCP-ACP 制劑 酪蛋白磷酸肽穩(wěn)定的無定形磷酸鈣（Casein phospho-protein stabilized -amorphous calcium (fluoride) phosphate (CPP-ACP;CPP-ACFP) 以 商 品 名“Tooth Mousse/MI Paste Crèmes,Re-caldent/Trident White sugar-free gum and MI Paste One toothpaste”中文“護牙素”，作為牙膏糊劑或無糖口香糖的形式應用，是目前臨床詢證數據最豐富的鈣磷制劑[33]。

該制劑是最具典型的有機基質調控無機晶體礦化概念應用的范例。水溶性的酸性蛋白分子穩(wěn)定鈣磷離子，形成有機-無機復合礦化前驅體。CCP含有大量的酸性殘基，特別富含“-S（p）S（p）S（p）EE-”殘基，在酸性條件下可以與鈣磷離子相互作用，可以穩(wěn)定很高濃度的鈣磷，形成CCP-ACP,或CCP-ACFP 復合體，鈣磷離子納米簇，大小約1.53 nm 或2.13 nm，相對穩(wěn)定存在于鈣磷過飽和溶液中，具有一定的固態(tài)性質。CCP-ACP 復合體中，鈣離子藏在于鈣磷離子納米簇表面與CPP 負電荷的殘基通過靜電相互作用。溶液中CCP 抑制了鈣磷預成核簇的生長，保持相對的穩(wěn)定性，從而抑制ACP 的相轉變，HA 的結晶生長。研究表明CCP 與鈣磷離子的作用相對較弱，游離鈣磷與CCP 結合的鈣磷保持著動態(tài)的平衡，CCP-ACP 復合體可以作為一個鈣磷礦化源的儲存庫。這個平衡的移動與pH 值的改變、鈣磷濃度的改變、CCP競爭性結合物的存在有關。當CCP-ACP 存在口腔中，CCP 具有很強的HA 結合性能，唾液的緩沖等因素，都可以促進鈣磷離子簇的游離，ACP 相轉變發(fā)生，HA 晶體的形成。目前大量的詢證醫(yī)學證據表明CCP-ACP 一定時期內的規(guī)律使用可以促進釉質再礦化，改善脫礦釉質的美學、力學、抗酸活性，提高唾液的緩沖功能，具有類似或優(yōu)于氟制劑的功效。但是仍有矛盾的結果報道，可能源于CCP-ACP 與氟制劑防齲再礦化機理不同，研究設計的差異所致，但是目前還是需要大量的長期的多中心的研究來證明其效能。

5.2.2 其他鈣磷制劑 納米羥基磷灰石（nHA）是使用最廣泛的鈣磷再礦化制劑，常常在牙膏中使用。其礦化性能報道也具有較大爭議?？赡芘c顆粒大小、結晶度有關。顆粒越小，結晶度越低，與牙齒的結合性能越好，也越有利于鈣磷的溶解平衡、晶體的形成。

無定形磷硅酸鈣納生物玻璃（Calcium sodium phosphosilicate (CSP,amorphous) bioglass），目前的商品化產品為NovaMinTM（Oravive toothpaste）。體外體內研究對其礦化性能都有較大的爭議，需要進一步的臨床試驗[34-35]。

總之，齲病、慢性非齲性損傷性牙體疾病的無創(chuàng)微創(chuàng)性治療臨床需求極大地刺激了非氟礦化制劑的發(fā)展。牙體仿生礦化策略為牙體表面病損的治愈性修復提供新的研究思路，新的仿生礦化體系的開發(fā)是釉質再礦化研究的重要方向和臨床需求。

6 結語

釉質的再礦化研究已經進入仿生礦化誘導釉質微結構再生的階段，其部分研究結果在臨床應用中也顯示了良好的效果，但是仍然需要大量的臨床實踐的驗證。由于對釉質生物礦化的物理化學調控本質缺少深入的理解，目前釉質仿生礦化技術體系具有一定的隨意性、缺少嚴格的對照，文獻報道中存在一定的誤導，對于仿生礦化誘導釉質微結構再生晶體生長的本質規(guī)律缺少足夠的試驗證據。釉質仿生礦化的抗菌、礦化性能智能感知口腔環(huán)境變化而啟動的技術是未來牙體組織再礦化研究的一個重要方向。