磷酸鈣系統(tǒng)中的4種礦化材料在牙體再礦化中的作用機制,口腔科學(xué)論文

磷酸鈣系統(tǒng)中的4種礦化材料在牙體再礦化中的作用機制,口腔科學(xué)論文齲病病變是一個動態(tài)的脫礦－再礦化反響，再礦化逆轉(zhuǎn)早期齲的脫礦是齲病微創(chuàng)治療的理論基礎(chǔ)，氟化物作為一種傳統(tǒng)的再礦化物質(zhì)可促進(jìn)這一經(jīng)過。齲病早期，表層釉質(zhì)脫礦，羥基磷灰石溶解，氟離子能與離解出的鈣、磷酸根離子結(jié)合構(gòu)成氟磷灰石并沉積于釉質(zhì)外表，繼而完成再礦化。然而，在氟磷灰石［Ca10(PO4)6F2］的生成經(jīng)過中，每2個單位的氟離子就需要10個單位的鈣離子與6個單位的磷酸根離子與之結(jié)合，因而，牙體的再礦化經(jīng)過遭到口腔環(huán)境中鈣、磷酸根離子濃度的限制。近年來，一類以磷酸鈣系統(tǒng)為基礎(chǔ)的新型再礦化材料出現(xiàn)并已應(yīng)用于口腔護(hù)理產(chǎn)品中，以改善氟化物再礦化作用的局限性及避免其潛在的毒性。過去的磷鈣礦化液由于磷酸鈣的低溶解性而限制了其臨床應(yīng)用，而這些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，進(jìn)而增加再礦化效果。本文即針對4種以磷酸鈣系統(tǒng)為基礎(chǔ)的再礦化材料，對其機制、促進(jìn)牙體再礦化的科學(xué)證據(jù)及應(yīng)用前景等方面做一綜述。1、酪蛋白磷酸肽－無定形磷酸鈣(Caseinphosphopeptide－amorphouscalciumphosphate，CPP－ACP)1．1CPP－ACP的構(gòu)造及作用機制酪蛋白磷酸肽(Caseinphosphopeptide，CPP)是一種磷酸化的由酪蛋白衍生的生物活性肽，其活性中心是一段連續(xù)的磷酸絲氨酸(serineP，SerP)和谷氨酸(glutamic，Glu)簇，CPP能夠通過該簇與無定形磷酸鈣(Amorphouscalciumphos-phate，ACP)嚴(yán)密結(jié)合，構(gòu)成一個相對穩(wěn)定的CPP－ACP納米復(fù)合體。在牙體外表，CPPs可穩(wěn)定ACP，促使其離解為鈣、磷酸根離子，促進(jìn)釉質(zhì)再礦化。CPP－ACP還可儲存于菌斑中充當(dāng)鈣、磷酸根離子的儲存庫，在酸性環(huán)境下，ACP分解，維持口腔環(huán)境內(nèi)鈣、磷酸根離子的動態(tài)平衡，并緩沖pH值。除此之外，CPP－ACP還可與致齲菌(如變形鏈球菌)競爭鈣離子，抑制細(xì)菌黏附和生長，改善口腔微生物群落，抑制脫礦。1．2CPP－ACP應(yīng)用于口腔治療領(lǐng)域的科學(xué)證據(jù)如今，CPP－ACP的再礦化能力已經(jīng)過一系列實驗驗證，并應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。最早，Reynolds等通過鼠齲齒模型證明了CPP－ACP具有降低齲活性的能力。在這以后，大量的體外人工齲實驗也發(fā)現(xiàn)CPP－ACP有助于早期脫礦釉質(zhì)外表硬度的恢復(fù)，顯示了其在早期齲治療方面的優(yōu)勢。在正畸治療方面，Wang等用含CPP－ACP納米復(fù)合體的牙膏與含氟牙膏對正畸治療中的患者進(jìn)行了6個月的臨床試驗，最后測定患者的釉質(zhì)脫鈣指數(shù)，結(jié)果表示清楚CPP－ACP具有抑制正畸托槽附近牙體脫礦的作用。在乳牙的再礦化治療方面，Bar－Hillel等用含CPP－ACP的牙膏處理離體乳牙的釉質(zhì)面，運用能量色散X射線光譜儀估算樣本的礦物質(zhì)含量，結(jié)果表示清楚CPP－ACP能少量恢復(fù)脫礦乳牙表層的礦物質(zhì)，但對深層釉質(zhì)無明顯作用。1．3CPP－ACP與氟化物的協(xié)同作用當(dāng)CPP－ACP與氟化物聯(lián)合使用時，可構(gòu)成酪蛋白磷酸肽－無定形鈣氟磷(CPP－ACFP)，能愈加持久的向牙釉質(zhì)提供鈣、磷酸根、氟等離子，與氟化物協(xié)同作用，更好地促進(jìn)牙體再礦化。Reynolds等的研究表示清楚在CPP－ACP中參加適量氟可顯著減少釉質(zhì)的脫礦程度，提高再礦化效能。但是最近幾年，部分學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，CPP－ACP與氟化物聯(lián)合使用并不能提高其再礦化能力，運用CPP－ACFP處理白斑齲時其效果也低于單獨使用氟制劑。由此可見，CPP－ACP與氟化物聯(lián)用的成效仍有待進(jìn)一步研究。1．4CPP－ACP削弱糖類的脫礦作用CPP－ACP參加含糖食物中，可削弱甚至逆轉(zhuǎn)糖類對牙釉質(zhì)的脫礦作用。有學(xué)者用參加CPP－ACP的糖果進(jìn)行隨機臨床試驗，結(jié)果顯示實驗組能使早期齲再礦化，且在一定范圍內(nèi)CPP－ACP的濃度越高效果越佳。Poggio等以為CPP－ACP可防止軟性飲料對牙體造成侵蝕。總之，CPP－ACP能添參加含糖物質(zhì)中將成為其一大優(yōu)勢，并能大大拓寬CPP－ACP的應(yīng)用市場。1．5CPP－ACP的應(yīng)用前景CPP－ACP具有良好的再礦化能力，并具有來源廣、生物安全性好等優(yōu)點，使其應(yīng)用越來越廣泛，已成為當(dāng)前最成功的新型再礦化材料之一。CPP－ACP在臨床上應(yīng)用范圍較廣，可用于早期齲治療、正畸脫礦治療、乳牙再礦化治療、釉質(zhì)礦化不全的治療等方面，當(dāng)前已注冊商標(biāo)為Recal-dentTM，并研制出牙膏、漱口水、口香糖等口腔護(hù)理用品，但其與氟化物聯(lián)合使用的效果仍有待檢驗。2、無定形磷酸鈣(Amorphouscalciumphosphate，ACP).2．1ACP促進(jìn)牙體再礦化的作用機制應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)的無定形磷酸鈣(ACP)技術(shù)是一種基于ACP的雙相傳送系統(tǒng)。鈣鹽與磷酸鹽首先在口內(nèi)進(jìn)行初級混合，構(gòu)成不穩(wěn)定的ACP初相，這種不穩(wěn)定的ACP接觸唾液后，迅速釋放出鈣、磷酸根離子，生成更具熱力學(xué)穩(wěn)定性的結(jié)晶相(如羥基磷灰石、氟磷灰石等)。概括而言，ACP技術(shù)是利用中間相瞬時生成的鈣及磷酸根離子，到達(dá)促進(jìn)牙體再礦化的效果。2．2ACP在正畸治療領(lǐng)域的應(yīng)用ACP技術(shù)是Tung于1999年發(fā)展的，當(dāng)前在正畸治療領(lǐng)域中有較多應(yīng)用，將適量ACP參加正畸托槽的粘接劑中可有效抑制正畸脫礦和菌斑附著。Uysal等在不同患者口內(nèi)用含ACP的粘接劑和普通樹脂粘接劑粘接正畸托槽，30d后測定牙體外表顯微硬度，結(jié)果顯示ACP能夠較好的抑制正畸脫礦。在體外實驗中，Chow等使用不同粘接劑將正畸托槽粘接到離體牙上，經(jīng)pH循環(huán)后，運用光電子能譜儀和偏光顯微鏡檢測，發(fā)現(xiàn)含ACP粘接劑和含氟粘接劑均能有效減少脫礦深度及變形鏈球菌的附著。但也有學(xué)者進(jìn)行體外研究得出相反結(jié)果，即含ACP的粘接劑并不能有效抑制正畸脫礦。2．3ACP與氟化物聯(lián)合使用的效果對于ACP與氟化物聯(lián)合使用能否能提高其再礦化效果，不同學(xué)者的研究結(jié)果出現(xiàn)了顯著差異。早期，Thompson等通過鼠齲齒模型證明ACP與氟化物聯(lián)合使用與單獨使用氟化物相比更能促進(jìn)牙體再礦化，但一些體外的研究卻得出了相反的結(jié)論。近期，Silva等用含有ACP或氟化物的窩溝封閉劑進(jìn)行體內(nèi)實驗，結(jié)果表示清楚ACP與氟聯(lián)合使用并不能顯著提升其再礦化效果。2．4ACP的應(yīng)用前景當(dāng)前，ACP以EnamelonTM等為商標(biāo)生產(chǎn)出了牙膏、窩溝封閉劑等相關(guān)產(chǎn)品。但一些學(xué)者擔(dān)憂在口內(nèi)應(yīng)用此技術(shù)時，不穩(wěn)定的ACP在迅速構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)晶相的同時可能也會促進(jìn)牙石的生成，而且ACP使表層釉質(zhì)迅速再礦化后，可能會阻斷深層釉質(zhì)進(jìn)一步的再礦化?？傊珹CP具有抑制脫礦與促進(jìn)再礦化的功能，但其遠(yuǎn)期的臨床成效及副作用仍有待考察，與氟化物聯(lián)合使用的效果也未得到一致的結(jié)論。3、鈣鈉磷硅酸(Calciumsodiumphosphosilicate，CSP)3．1CSP促進(jìn)牙體再礦化的作用機制鈣鈉磷硅酸再礦化材料的商品名為NovaMinTM，是一種生物活性玻璃，由SiO2、Na2O、CaO及P2O5等礦物質(zhì)組成。CSP與唾液初次接觸后能迅速釋放出鈉、鈣、磷酸根等礦物質(zhì)離子并構(gòu)成羥基磷灰石晶體，同時CSP還能附著于牙體外表繼續(xù)緩慢離解，使口腔內(nèi)的礦物質(zhì)離子在較長時間內(nèi)保持較高濃度，進(jìn)而持久地促進(jìn)牙體再礦化。3．2CSP促進(jìn)牙體再礦化的科學(xué)證據(jù)最近幾年，對于CSP促進(jìn)牙體再礦化方面，學(xué)者們進(jìn)行了較全面的研究。在體外實驗中CSP顯示出了良好的再礦化性能，Vahid等在離體恒牙的人工齲模型上，以牙體外表顯微硬度為檢測指標(biāo)，證明NovaMinTM牙膏與含1．1%NaF牙膏相比具有更強的再礦化能力;Wang等則用人牙本質(zhì)塊進(jìn)行研究，以為NovaMinTM牙膏不僅能降低牙本質(zhì)浸透性，還能提高牙本質(zhì)礦物質(zhì)含量。有關(guān)CSP再礦化能力方面的體內(nèi)研究較少，Sullivan等將CSP與抗菌藥物混合制成一種新型的漱口水，將牛牙釉質(zhì)塊包埋入一種特殊的裝置中，然后帶入志愿者口腔內(nèi)進(jìn)行口內(nèi)試驗，最后在口外進(jìn)行顯微硬度的檢測，結(jié)果顯示實驗組相對安心撫慰劑對照組能更有效地抑制釉質(zhì)脫礦。CSP作為一種具有生物活性的再礦化材料，其臨床意義是顯而易見的。在根面齲的治療方面，Diamanti等利用牛牙牙根的牙本質(zhì)塊進(jìn)行pH循環(huán)，在循環(huán)經(jīng)過中用含CSP的牙膏及不同濃度的含氟牙膏處理，最后測定釉質(zhì)斷層顯微硬度，結(jié)合偏光顯微鏡觀察，結(jié)果表示清楚CSP能抑制根面牙本質(zhì)脫礦，但效果小于高濃度的氟化物。除此之外，也有學(xué)者通過掃描電鏡觀察和能譜儀分析，發(fā)如今離體牙漂白后運用No-vaMinTM牙膏可適當(dāng)恢復(fù)漂白后牙體礦物質(zhì)的損失。3．3CSP的應(yīng)用前景CSP不僅能夠促進(jìn)牙體再礦化，還能封閉暴露的牙本質(zhì)小管，當(dāng)前在早期齲的治療、牙本質(zhì)過敏癥的治療、牙齦炎的治療等方面都有應(yīng)用，加之其生物安全性好，因而CSP有著良好的應(yīng)用前景。但是，CSP應(yīng)用于臨床的遠(yuǎn)期效果還需要臨床試驗的驗證。4、磷酸三鈣(Tricalciumphosphate，TCP)4．1TCP促進(jìn)牙體再礦化的作用機制磷酸三鈣通常以兩種形式存在，即－TCP和－TCP，華而不實－TCP的溶解度低于－TCP。TCP在口腔環(huán)境內(nèi)能夠提供少量的鈣和磷酸根離子，提高菌斑液及唾液中的鈣、磷酸鹽的利用度，進(jìn)而到達(dá)促進(jìn)牙體再礦化的效果。4．2TCP促進(jìn)牙體再礦化的科學(xué)證據(jù)有關(guān)－TCP在口腔領(lǐng)域的研究較少，Vogel等采用本身對照試驗，讓志愿者咀嚼含－TCP的口香糖，并采集咀嚼前后的唾液樣本，結(jié)果表示清楚－TCP可引起菌斑液及唾液中鈣、磷酸鹽離子的濃度變化，到達(dá)抗齲的效果。當(dāng)前，學(xué)者們對－TCP的研究較為成熟。由于－TCP的低溶解性，在應(yīng)用時，往往需經(jīng)活化處理，方可獲得較好的再礦化能力。一種新型牙膏(3MEspeClinProTM)的有效成分即含有高濃度的氟和一種活化后的－TCP，Amaechi等在口腔環(huán)境內(nèi)進(jìn)行了一系列相關(guān)研究，表示清楚氟化物與這種TCP聯(lián)用優(yōu)于單獨使用氟化物，能更好地促進(jìn)牙體再礦化。Karlinsey等用富馬酸對－TCP進(jìn)行活化后處理離體牙，測定釉質(zhì)顯微硬度，結(jié)果顯示活化后的－TCP比單純的－TCP具有更好的再礦化效能。4．3TCP的應(yīng)用前景TCP再礦化體系已在產(chǎn)品如Cerasorb及Bio－Resorb中應(yīng)用，其與氟化物聯(lián)合使用具有良好的再礦化效果。由于TCP在口腔環(huán)境中易構(gòu)成磷酸鈣、氟化鈣等物質(zhì)影響釉質(zhì)深層的礦化，加上TCP本身的溶解性較低，TCP經(jīng)常需經(jīng)特殊方式方法活化后使用，或與其他牙科材料如一些陶瓷材料聯(lián)合使用，以提高其再礦化能力。5、結(jié)束語針對上述4種以磷酸鈣系統(tǒng)為基礎(chǔ)的再礦化材料，CPP－ACP具有顯著優(yōu)勢，其應(yīng)用也最為廣泛，具有明確的再礦化機制，當(dāng)前已成為主要的非氟再礦化材料之一。ACP及CSP的應(yīng)用正日趨完善，而TCP的應(yīng)用相對較少，在國內(nèi)更為少見。在再礦化能力方面，CPP－ACP的研究較為系統(tǒng)，在大量的基礎(chǔ)實驗及臨床試驗中均顯示出良好的再礦化性能;ACP和CSP的再礦化能力最近幾年也有較多學(xué)者進(jìn)行研究，但它們與TCP都具有一個共同的缺陷:體內(nèi)實驗及中遠(yuǎn)期臨床試驗偏少，因此其詳細(xì)效能大小與遠(yuǎn)期臨床效果未知。在生物安全性方面，CPP－ACP與CSP安全性良好，甚至可應(yīng)用于糖果與可吞咽的兒童牙膏等產(chǎn)品中;而ACP可能會促進(jìn)牙石的生成，TCP也有可能影響深層釉質(zhì)的礦化。由此可見，這類新型材料若作為口腔日常護(hù)理用品長期使用，其不良反響還有待進(jìn)一步的觀察。伴隨現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)理念的變化，以再礦化為核心的微創(chuàng)治療在臨床工作中的地位逐步提高。如今，越來越多的結(jié)論證明具有生物活性的鈣等礦物質(zhì)，已日漸成為再礦化經(jīng)過中的關(guān)鍵點，但氟化物還是再礦化材料中的金標(biāo)準(zhǔn)。以磷酸鈣系統(tǒng)為基礎(chǔ)的再礦化材料作為一類新型的牙體再礦化材料，若能有更多的遠(yuǎn)期臨床試驗支持，證明其具有等同甚至超過氟化物的再礦化能力，同時卻無其他副作用。那么，這一新型材料將得到了愈加長遠(yuǎn)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)］［1］BrownWE．Physicochemicalmechanismsofdentalcaries［J］．JDentRes，1974，53(2):204－216．［2］ReynoldsEC．Calciumphosphate-basedremineralizationsystems:scientificevidence［J］．AustDentJ，2008，53(3):268－273．［3］GuptaR，PrakashV．CPP-ACPcomplexasanewadjunctiveagentforremineralisation:areview［J］．OralHealthPrevDent，2018，9(2):151－165．［4］ReynoldsEC，CaiF，ShenP，etal．Retentioninplaqueandremi-neralizationofenamellesionsbyvariousformsofCalciuminamouthrinseorsugar-freechewinggum［J］．JDentRes，2003，82(3):206－211．［5］RoseRK．BindingcharacteristicsofStreptococcusmutansforCalci-umandcaseinphosphopeptide［J］．CariesRes，2000，34(5):427－431．［6］ReynoldsEC，CainCJ，WebberFL，etal．AnticariogenicityofCal-ciumphosphatecomplexesoftrypticcaseinphosphopeptidesintherat［J］．JDentRes，1995，74(6):1272－1279．［7］KargulB，AltinokB，WelburyR．Theeffectofcaseinphosphopep-tide-amorphousCalciumphosphateonenamelsurfacereharden-ing．Aninvitrostudy［J］．EurJPaediatrDent，2020，13(2):123－127．［8］RirattanapongP，VongsavanK，SuratitR，etal．Effectofvariousformsofcalciumindentalproductsonhumanenamelmicrohard-nessinvitro［J］．SoutheastAsianJTropMedPublicHealth，2020，43(4):1053－1058．［9］WangJX，YanY，WangXJ．ClinicalevaluationofremineralizationpotentialofcaseinphosphopeptideamorphousCalciumphosphatenanocomplexesforenameldecalcificationinorthodontics［J］．ChinMedJ(Engl)，2020，125(22):4018－4021．［10］Bar-HillelR，F(xiàn)euersteinO，TickotskyN，etal．Effectsofamorphouscalciumphosphatestabilizedbycaseinphosphopeptidesonenamelde-andremineralizationinprimaryteeth:aninvitrostudy［J］．JDentChild(Chic)，2020，79(1):9－14．［11］ReynoldsEC．Caseinphosphopeptide-amorphousCalciumphos-phate:thescientificevidence［J］．AdvDentRes，2018，21(1):25－29．［12］ReynoldsEC，CaiF，CochraneNJ，etal．Fluorideandcaseinphos-phopeptide-amorphousCalciumphosphate［J］．JDentRes，2008，87(4):344－348．［13］LataS，VargheseNO，VarugheseJM．RemineralizationpotentialoffluorideandamorphousCalciumphosphate-caseinphosphopeptideonenamellesions:Aninvitrocomparativeevaluation［J］．JCon-servDent，2018，13(1):42－46．［14］KimMJ，LeeSH，LeeNY，etal．EvaluationoftheeffectofPVAtapesupplementedwith2．26%fluorideonenameldemineraliza-tionusingmicrohardnessassessmentandscanningelectronmicros-copy:invitrostudy［J］．ArchOralBiol，2020，58(2):160－166．［15］WalkerGD，CaiF，ShenP，etal．Caseinphosphopeptide-amor-phousCalciumphosphateincorporatedintosugarconfectionsin-hibitstheprogressionofenamelsubsurfacelesionsinsitu［J］．CariesRes，2018，44(