趙魯明，劉曉璇，于兆蘭

1 濰坊市益都中心醫(yī)院口腔科，山東濰坊 262500；2 煙臺(tái)市煙臺(tái)山醫(yī)院口腔科

牙周病是由菌斑微生物導(dǎo)致的以牙周支持組織的慢性炎癥性破壞為特征的疾病，近年發(fā)病率逐年上升［1］。使用齦上潔治、齦下刮治等機(jī)械方式去除牙菌斑生物膜和牙石是目前牙周病治療的主要方法，但對(duì)存在深牙周袋及復(fù)雜牙體解剖結(jié)構(gòu)的患者，治療效果不佳，且單純的機(jī)械治療無(wú)法實(shí)現(xiàn)破壞的牙周組織再生。修復(fù)已破壞的牙周支持組織是目前臨床治療面臨的挑戰(zhàn)。利用生物活性材料輔助牙周病的治療是目前臨床研究的熱點(diǎn)。透明質(zhì)酸（Hyaluronic acid，HA），即玻尿酸，是一種存在于細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）中的糖胺聚糖，分子量為4～20 000 kDa。與其他糖胺聚糖不同，HA 是帶有負(fù)電荷的糖胺聚糖，可通過(guò)透明質(zhì)酸合酶同工酶HAS1、HAS2、HAS3在哺乳動(dòng)物的細(xì)胞質(zhì)膜中合成［2］。多數(shù)人體內(nèi)細(xì)胞能夠合成HA［3］。人體皮膚表皮層、關(guān)節(jié)滑液及臍帶組織中含量較高，血清HA 水平較低。牙槽骨和牙骨質(zhì)等礦化的牙周組織中HA 含量較低，但牙齦、牙周膜細(xì)胞外基質(zhì)中HA含量豐富［5］。HA在水中極易溶解，在水溶液中黏度較高。既往研究［4］發(fā)現(xiàn)，HA有一定的抑菌活性，治療慢性炎癥性疾病的效果較好。目前HA 已逐漸用于口腔疾病的治療中。HA在牙周病治療中具有良好的應(yīng)用前景，在控制菌斑、消除炎癥及促進(jìn)牙周組織再生等方面的療效較好［6］?，F(xiàn)將HA 在牙周病治療中的作用機(jī)制及其臨床應(yīng)用研究進(jìn)展綜述如下，為后續(xù)HA 在牙周炎防治方面的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 HA在牙周病治療中的作用機(jī)制

非特異性口腔正常菌群的混合感染促進(jìn)牙周病的發(fā)生發(fā)展。牙菌斑是牙周病的始動(dòng)因子，但宿主自身免疫系統(tǒng)釋放的多種細(xì)胞因子是導(dǎo)致牙周組織破壞的主要因素，一方面對(duì)致病菌產(chǎn)生殺傷作用，另一方面作為炎癥介質(zhì)參與了牙周組織的繼發(fā)性損傷，形成附著喪失。如何修復(fù)已破壞的牙周支持組織是目前臨床治療面臨的挑戰(zhàn)。HA 作為牙周膜基質(zhì)中最豐富的糖胺聚糖，是維持牙周組織健康的關(guān)鍵元素。HA 在抗菌、調(diào)節(jié)炎癥、組織再生等方面具有良好效果［7］，其在牙周病的診療中受到越來(lái)越多的關(guān)注。

1.1 HA 的抗菌作用機(jī)制 HA 的抗菌機(jī)制主要為：①吞噬作用。CD44 是 HA 的受體，結(jié)合后可導(dǎo)致細(xì)胞骨架重組，激激活增加免疫細(xì)胞吞噬細(xì)菌的能力，并增強(qiáng)抗炎作用［8］。②抗黏附作用。HA 通過(guò)干擾細(xì)菌配體—表面受體位點(diǎn)相互作用，并通過(guò)多糖—水相互作用形成的水合層對(duì)下層底物的屏蔽，從而降低細(xì)菌對(duì)細(xì)胞和聚合物底物粘附的功效，并避免因細(xì)菌黏附聚集、分泌大量多糖蛋白而引起的細(xì)菌生物被膜的形成。③降低細(xì)菌組織滲透性。透明質(zhì)酸裂解酶是一種致病性細(xì)菌擴(kuò)散因子，過(guò)量的透明質(zhì)酸使細(xì)菌透明質(zhì)酸裂解酶飽和，阻止細(xì)菌維持較高水平的組織通透性，阻擋細(xì)菌的傳播［9］。

去除牙周致病菌是牙周治療的首要目標(biāo)，牙齦卟啉單胞菌（Porphyromonas gingivalis， P. gingivalis）是造成牙周病發(fā)生與進(jìn)展的主要病原微生物，可與人牙齦成纖維細(xì)胞 （HGFs） 相互作用并觸發(fā)炎癥信號(hào)通路，導(dǎo)致牙周組織的破壞［10］。CHEN 等［11］研究了使用不同分子量的HA（30、300 和1 300 kDa）對(duì)HGFs 的牙齦卟啉單胞菌誘導(dǎo)的炎癥和傷口愈合反應(yīng)的影響。結(jié)果顯示，高分子量HA（1300 kDa）以劑量依賴性方式抑制由P.g刺激導(dǎo)致的白細(xì)胞介素1β（IL-1β）、IL-6、IL-8 等促炎因子的產(chǎn)生，而中低分子量（30、300 kDa）的 HA 沒(méi)有此作用。同時(shí)，30 和1300 kDa 的HA 可以顯著促進(jìn)巨噬細(xì)胞的遷移。此外，高分子量的HA抑制NF-κb表達(dá)，Iκbα 降解和P.g 引發(fā)的ERK 和P38 激活。我們前期研究表明，高分子量HA 可能抑制牙周炎癥、修復(fù)口腔傷口。黃姣等［12］使用透明質(zhì)酸凝膠與牙齦卟啉單胞菌P. g、伴放線聚集桿菌Aa、中間普氏菌Pi、具核梭桿菌Fn等4 種常見(jiàn)牙周病原菌體外共培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，HA凝膠稀釋 3 倍后 （HA 為 2 mg/mL ），對(duì)4 種細(xì)菌均有抑制作用；即使將凝膠7 倍稀釋后（HA 為l mg/mL ）仍然對(duì) P.g 和 Pi有抑制作用。

HA 能夠作為靶向分子，通過(guò) CD44 受體和透明質(zhì)酸酶識(shí)別，上調(diào)藥物的局部濃度，可以特異性治療感染［13］。此外，HA 是合成緩釋基質(zhì)和藥物載體的良好材料，能夠延長(zhǎng)抗菌藥物作用時(shí)間、控制抗菌藥物的使用，并減少藥物細(xì)胞毒性、提高給藥順應(yīng)性。WU 等［14］設(shè)計(jì)了一種由羥丙基甲基纖維素（HPMC）、HA 和甘油組成的可注射熱敏水凝膠，并進(jìn)一步負(fù)載了重組抗菌肽 （AMP） Bomidin （FP），并證實(shí)該水凝膠具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，良好的流動(dòng)性和生物相容性，對(duì)P.g 等多種口腔病原體具有很強(qiáng)的抗菌活性。因此，HA 的抗菌特性使其可用于牙周治療中［15］。

1.2 HA 的炎癥調(diào)節(jié)作用機(jī)制 牙周炎是由多個(gè)因素之間作用失衡導(dǎo)致的牙周支持組織的慢性炎癥性疾病，牙周致病菌定植后會(huì)激活細(xì)胞產(chǎn)生等炎性介質(zhì)，引起組織內(nèi)的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)。HA 可通過(guò)調(diào)控宿主一系列炎癥相關(guān)信號(hào)傳導(dǎo)通路和炎癥介質(zhì)的傳遞，可以有效地減少牙周組織的破壞，促進(jìn)牙周組織的修復(fù)。

HA 可通過(guò)抑制前列腺素E2 分泌，抑制炎癥細(xì)胞的趨化性及移動(dòng)，下調(diào)吞噬細(xì)胞的吞噬作用，清除前列腺素、金屬蛋白酶及活性氧自由基［16］?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)特定的HA 受體來(lái)調(diào)節(jié)炎癥，細(xì)胞遷移和血管生成。炎癥出現(xiàn)時(shí)HA 即在傷口處聚集，以高稠度貼合傷口，在其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中保存大量水分，并吸收炎性滲出物。另一方面，HA 可通過(guò)消除前列腺素、金屬蛋白酶及炎細(xì)胞產(chǎn)生的活性氧，并減少炎細(xì)胞分泌絲氨酸蛋白酶，從而調(diào)控炎癥，避免過(guò)度炎癥反應(yīng)損傷組織［17］。

相對(duì)高分子量（＞103kDa）的HA 具有抗炎、免疫抑制和促進(jìn)傷口愈合作用，它可以通過(guò)抑制炎癥組織中的炎性細(xì)胞的增殖，減少炎癥細(xì)胞的聚集，從而控制和避免炎癥反應(yīng)中水腫現(xiàn)象的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)牙齦組織炎癥的發(fā)生和發(fā)展，進(jìn)一步提高牙周治療的臨床效果［18］。HA 屬于親水的大分子多糖，牙周袋內(nèi)注射溶解后，具有極佳的滲透性，與組織應(yīng)激反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的水合作用相關(guān)。HA 的分子鏈的結(jié)構(gòu)使其能同時(shí)結(jié)合水分子并與特異性蛋白結(jié)合，甚至與組織多糖結(jié)合，構(gòu)成黏性大聚合體，實(shí)現(xiàn)抗組織水腫的功能。

1.3 HA 的促組織再生作用機(jī)制 體外和動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，HA 顯著增加肉芽組織的拉伸強(qiáng)度，刺激凝塊形成，誘導(dǎo)血管生成，促進(jìn)成骨，并且在骨形成過(guò)程中不干擾鈣化結(jié)節(jié)。此外，在組織形成和軟硬組織修復(fù)過(guò)程中，HA 可以促進(jìn)細(xì)胞遷移和分化，改善韌帶細(xì)胞的活力，甚至在體外早期成骨分化［19］。

牙周病治療的最終目的是實(shí)現(xiàn)牙周組織再生，修復(fù)牙周附著喪失的策略之一是高效促進(jìn)膠原蛋白組織的再生。牙周組織的主要細(xì)胞成分為人牙周膜細(xì)胞（periodontal ligament cell，PDLC），其主要作用是合成膠原蛋白，大量研究［20］證實(shí)，PDLC 是牙周組織再生的基礎(chǔ)。PDLC 可以表達(dá)CD44，這是HA的主要受體，CD44 表達(dá)上調(diào)PDLC 增殖和礦化。AL-REKABI等［21］研究外源性HA 對(duì)人PDL細(xì)胞的收縮力和遷移的影響，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充外源HA 的PDLC 表現(xiàn)出更多的收縮性和較少的遷移性，細(xì)胞對(duì)肉芽組織中的纖連蛋白具或在根表面暴露的Sharpey 纖維有強(qiáng)烈的附著。結(jié)果表明，HA-CD44 相互作用與PDLC 功能有關(guān)傷口愈合，特別是影響與牽引力相關(guān)的機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，為牙周組織愈合和再生提供了新的治療策略。HA 是牙周結(jié)締組織細(xì)胞外基質(zhì)的重要組成部分，較高濃度的透明質(zhì)酸可以促進(jìn)膠原蛋白生長(zhǎng)，為牙周支持組織修復(fù)提供充足的膠原蛋白［22］。

由于HA 具有骨誘導(dǎo)特性，因此它可能在引導(dǎo)骨再生和組織工程中顯示出作為生物材料支架的潛力。研究顯示，水凝膠緩釋系統(tǒng)可作為細(xì)胞加載，生長(zhǎng)，分化和遞送的支架，促進(jìn)人牙周膜成纖維細(xì)胞的增殖與黏附，從而實(shí)現(xiàn)成骨分化［23］。HA 水凝膠具有改變天然ECM 三維結(jié)構(gòu)的能力，協(xié)助干細(xì)胞在牙周組織修復(fù)中發(fā)揮積極作用。HA 能夠與牙周組織內(nèi)的膠原蛋白、纖維蛋白及其他一些基質(zhì)分子相結(jié)合，共同形成一個(gè)可以支持細(xì)胞遷移和黏附的暫時(shí)性支架結(jié)構(gòu)，有利于PDLC 在支架上更好地遷移、黏附和分化及增值，從而提高膠原蛋白的生成、促進(jìn)組織修復(fù)，恢復(fù)附著喪失，消除牙周袋［24］。SHEN 等［25］開(kāi)發(fā)了一種新型的HA 水凝膠，其中嵌入了生物封裝的PLGA 微球，并將該制劑注入實(shí)驗(yàn)性牙周炎小鼠的齦溝中。持續(xù)釋放階段一直持續(xù)到第4周。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，該水凝膠系統(tǒng)可以抑制牙周炎，促進(jìn)骨再生，并促進(jìn)在小鼠牙周炎模型中誘導(dǎo)骨形成標(biāo)志物堿性磷酸酶 （ALP），Runt 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2（Runx2） 和骨鈣素 （OCN） 的表達(dá)，為牙周骨再生提供了一種有前途的治療策略。BABO［26］用甲基丙烯酸基對(duì)HA 進(jìn)行功能化以原位生產(chǎn)穩(wěn)定的可光聚合水凝膠，在其中摻入不同濃度血小板裂解物（PL），并評(píng)估其機(jī)械性能、生物降解性、生長(zhǎng)因子釋放曲線、抗菌活性和對(duì)hPDLC 作用。結(jié)果顯示該水凝膠可以為hPDLC 的附著和生長(zhǎng)提供足夠的底物，同時(shí)能夠持續(xù)釋放PL并抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，從而有助于預(yù)防牙周傷口的感染，促進(jìn)組織再生。

2 HA在牙周病治療中的應(yīng)用

目前牙周病的治療方式主要是通過(guò)機(jī)械清除牙菌斑生物膜和牙石，但對(duì)于晚期牙周炎和較深的牙周袋，治療效果不佳。HA 單獨(dú)或輔助用藥可以促進(jìn)牙周組織創(chuàng)傷愈合、修復(fù)，對(duì)牙周病有良好的治療效果。

2.1 HA 在牙周病患者牙周護(hù)理中的應(yīng)用 做好菌斑控制是預(yù)防和治療牙周病的重要措施，患者通過(guò)牙周護(hù)理做好菌斑控制才能維持治療效果。HA具有保濕、抗炎、修復(fù)等功能的天然活性成分，已被廣泛應(yīng)用于牙膏、含漱液等牙周護(hù)理用品［27］。

持續(xù)的口干會(huì)導(dǎo)致牙齦、黏膜受損，影響口腔內(nèi)環(huán)境，引發(fā)牙周炎癥。有學(xué)者［27］用含有HA 的復(fù)合物緩解口腔干燥，評(píng)估了使用前后唾液量的變化后證實(shí)，添加HA 的復(fù)合物具備更加長(zhǎng)效的口腔保濕功效，同時(shí)無(wú)毒、無(wú)刺激，口感適宜，可防止口腔菌斑的聚集，導(dǎo)致的牙周炎癥。GIZLIGOZ 等［28］評(píng)估了0.025% HA 含漱液和0.2%復(fù)方氯己定含漱液的臨床功能與口腔清潔護(hù)理作用。結(jié)果顯示， HA 的抑制菌斑的作用略低于氯己定，但對(duì)牙齦指數(shù)（MGI）和齦溝液體積（GCF）的改善作用與氯己定相近，同時(shí)相對(duì)于后者，HA 漱口水的口感更好，且無(wú)明顯的刺激感、灼熱感、口干和麻木感，從而提高患者術(shù)后藥物使用的依從性，避免炎癥復(fù)發(fā)。

CHEN 等［11］建立人牙齦細(xì)胞機(jī)械損傷修復(fù)模型，加入HA 共孵育24 h 后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)300 kDa 分子量的HA 組（5 mg/mL）和1 300 kDa 分子量的HA 組（5m g/mL）細(xì)胞遷移情況均優(yōu)于對(duì)照組，說(shuō)明HA 對(duì)口腔愈合具有有益作用，可緩解患者牙周治療后不適感，促進(jìn)牙齦組織愈合。HA 可以作為日常牙周護(hù)理產(chǎn)品，改善牙周炎患者的口腔狀況，維護(hù)牙周治療的效果，在牙周維護(hù)期治療中可以發(fā)揮重要作用。

2.2 HA 在牙周基礎(chǔ)性治療中的應(yīng)用 國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)研究表明，局部應(yīng)用HA 輔助牙周基礎(chǔ)、手術(shù)治療慢性牙周炎后，牙周臨床指標(biāo)得到顯著改善［29］。SAHAYATA 等［30］使用了0.2% HA 凝膠局部用于治療牙周炎患者，研究的結(jié)果表明，HA 治療可減少牙齦出血，改善牙齦健康。PILLONI 等［31］選擇了19 例牙周炎患者，觀察了使用HA 凝膠后牙周炎患者牙周參數(shù)菌斑指數(shù)（PLI）、探查出血（BOP）、探診深度（PD）、牙齦指數(shù)（GI）、探診附著水平（PAL）的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，HA 組的癥狀得到了改善，這表明牙周基礎(chǔ)性治療后局部應(yīng)用HA 有助于改善患者的牙周臨床指標(biāo)。EICK 等［32］選擇17 例慢性牙周炎患者在完成SRP后2周內(nèi)使用HA凝膠的，對(duì)照組的17 例患者只進(jìn)行SRP；在基線、3 個(gè)月和6個(gè)月后記錄探查深度 （PD） 和臨床附著水平（CAL），并采集齦下斑塊和齦溝液樣品進(jìn)行微生物和生化分析。結(jié)果顯示，使用HA后患者在3、6個(gè)月PD 改善的程度優(yōu)于對(duì)照組，同時(shí)中間普氏菌和牙齦卟啉單胞菌的數(shù)目也顯著減少。

ALEFIYA 等［33］使用0.8%的HA 凝膠作為翻瓣術(shù)清創(chuàng)術(shù)（OFD）的輔助治療牙周內(nèi)缺損，結(jié)果顯示術(shù)后12個(gè)月，與對(duì)照組相比，HA 組CAL增加和骨缺損填充更加顯著，且避免了牙齦退縮。以上結(jié)果說(shuō)明，HA 可通過(guò)自身特性，輔助牙周炎治療，提高治療的療效。同時(shí)憑借其良好的促傷口愈合的功能，顯著改善牙周清創(chuàng)手術(shù)的術(shù)后反應(yīng)，減少患者的不適感。

2.3 HA 在牙周美學(xué)治療中的應(yīng)用 近年來(lái)，由于對(duì)美觀需求的增加，牙周根面覆蓋術(shù)的也成為目前臨床常用術(shù)式。PILLONI等［33］評(píng)估了對(duì)單顆牙MillerⅠ牙齦退縮的患者進(jìn)行冠向復(fù)位瓣（CAF）同時(shí)使用HA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用HA 可以減少術(shù)后組織的水腫和不適感。術(shù)后18個(gè)月，實(shí)驗(yàn)組牙齦退縮情況優(yōu)于對(duì)照組；實(shí)驗(yàn)組完全根面覆蓋率（CRC）達(dá)到80%，對(duì)照組為33.3%。SELIN 等［34］在一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中，對(duì)進(jìn)行游離齦移植術(shù)（FGG）的患者供區(qū)部位使用HA 凝膠。結(jié)果顯示，HA 組患者的疼痛感與灼熱感在14 天后完全消退，對(duì)照組則持續(xù)到術(shù)后21 天。并且HA 組患者的供區(qū)在21 天已經(jīng)完全角化，優(yōu)于對(duì)照的42天，同時(shí)HA實(shí)現(xiàn)了更好的牙齦顏色匹配。

牙周病常導(dǎo)致的牙齦乳頭退縮，由此所導(dǎo)致的牙間“黑三角”被認(rèn)為是繼齲齒和切緣之后的第三個(gè)牙周美學(xué)問(wèn)題。因?yàn)镠A 可促進(jìn)新血管形成，使用各種劑量的可注射HA 凝膠，可促進(jìn)成纖維細(xì)胞的遷移和纖維化，緩解牙齦乳頭的退縮，改善牙齦“黑三角”情況［35］。TAMAM 等［36］將HA 注入上頜和下頜后的牙間乳頭進(jìn)行填充，術(shù)后3、12 和24 個(gè)月后，齒間區(qū)域顯示上頜實(shí)現(xiàn)54.21%、73.22%和79.35%覆蓋，下頜則有57.24%、71.40%和78.71%覆蓋。ROLA 等［37］在86 個(gè)美學(xué)區(qū)牙齦乳頭退縮位點(diǎn)注射0.2 mL 的HA，并在21 天后重復(fù)注射。在3 周后，黑三角 （BT）高度平均降低0.17 mm，術(shù)后3 個(gè)月，BT高度平均降低為0.83 mm（39%降低），術(shù)后6 個(gè)月，BT 高度平均降低0.62 mm （29% 降低）。傳統(tǒng)的牙周治療方法對(duì)于恢復(fù)患者牙齦形態(tài)，特別是重建牙齦乳頭方面效果不佳。HA 的生物相容性良好，安全性優(yōu)良，使用方式簡(jiǎn)便，給牙周美學(xué)治療提供了新的策略。

綜上所述，HA 作為一種人體的天然成分，在牙周病治療中具有良好的應(yīng)用前景，在控制菌斑、消除炎癥及促進(jìn)牙周組織再生等方面的療效較好，在牙周基礎(chǔ)性治療中輔助應(yīng)用可改善患者的臨床癥狀，提高患者舒適度，牙周美學(xué)修復(fù)中局部注射HA 可緩解牙齦乳頭的退縮，改善牙齦“黑三角”情況。但是，牙周病的致病因素復(fù)雜，目前對(duì)于HA 在牙周病治療中的臨床應(yīng)用還需更加長(zhǎng)期的隨訪觀察。