磷酸钙系统中的4种矿化材料在牙体再矿化中的作用机制,口腔科学论文

　　龋病病变是一个动态的脱矿－再矿化反应，再矿化逆转早期龋的脱矿是龋病微创治疗的理论基础，氟化物作为一种传统的再矿化物质可促进这一过程。龋病早期，表层釉质脱矿，羟基磷灰石溶解，氟离子能与离解出的钙、磷酸根离子结合形成氟磷灰石并沉积于釉质表面，继而完成再矿化。

　　然而，在氟磷灰石［Ca10(PO4)6F2］的生成过程中，每2个单位的氟离子就需要10个单位的钙离子与6个单位的磷酸根离子与之结合，因此，牙体的再矿化过程受到口腔环境中钙、磷酸根离子浓度的限制。

　　近年来，一类以磷酸钙系统为基础的新型再矿化材料出现并已应用于口腔护理产品中，以改善氟化物再矿化作用的局限性及避免其潜在的毒性。过去的磷钙矿化液由于磷酸钙的低溶解性而限制了其临床应用，而这些新型再矿化材料赋予了磷酸盐特殊的形式，能在口腔局部环境中显著提升钙、磷酸根离子的生物利用度，从而增加再矿化效果。本文即针对4种以磷酸钙系统为基础的再矿化材料，对其机制、促进牙体再矿化的科学证据及应用前景等方面做一综述。

　　1、酪蛋白磷酸肽－无定形磷酸钙(Caseinphosphopeptide－amorphouscalciumphosphate，CPP－ACP)

　　1．1CPP－ACP的结构及作用机制

　　酪蛋白磷酸肽(Caseinphosphopeptide，CPP)是一种磷酸化的由酪蛋白衍生的生物活性肽，其活性中心是一段连续的磷酸丝氨酸(serineP，SerP)和谷氨酸(glutamic，Glu)簇，CPP能够通过该簇与无定形磷酸钙(Amorphouscalciumphos-phate，ACP)紧密结合，形成一个相对稳定的CPP－ACP纳米复合体。在牙体表面，CPPs可稳定ACP，促使其离解为钙、磷酸根离子，促进釉质再矿化。CPP－ACP还可贮存于菌斑中充当钙、磷酸根离子的储存库，在酸性环境下，ACP分解，维持口腔环境内钙、磷酸根离子的动态平衡，并缓冲pH值。此外，CPP－ACP还可与致龋菌(如变形链球菌)竞争钙离子，抑制细菌黏附和生长，改善口腔微生物群落，抑制脱矿。

　　1．2CPP－ACP应用于口腔治疗领域的科学证据

　　如今，CPP－ACP的再矿化能力已经过一系列实验验证，并应用于口腔医学领域。最早，Reynolds等通过鼠龋齿模型证明了CPP－ACP具有降低龋活性的能力。在这以后，大量的体外人工龋实验也发现CPP－ACP有助于早期脱矿釉质表面硬度的恢复，显示了其在早期龋治疗方面的优势。在正畸治疗方面，Wang等用含CPP－ACP纳米复合体的牙膏与含氟牙膏对正畸治疗中的患者进行了6个月的临床试验，最后测定患者的釉质脱钙指数，结果表明CPP－ACP具有抑制正畸托槽附近牙体脱矿的作用。在乳牙的再矿化治疗方面，Bar－Hillel等用含CPP－ACP的牙膏处理离体乳牙的釉质面，运用能量色散X射线光谱仪估算样本的矿物质含量，结果表明CPP－ACP能少量恢复脱矿乳牙表层的矿物质，但对深层釉质无明显作用。

　　1．3CPP－ACP与氟化物的协同作用

　　当CPP－ACP与氟化物联合使用时，可形成酪蛋白磷酸肽－无定形钙氟磷(CPP－ACFP)，能更加持久的向牙釉质提供钙、磷酸根、氟等离子，与氟化物协同作用，更好地促进牙体再矿化。Reynolds等的研究表明在CPP－ACP中加入适量氟可显著减少釉质的脱矿程度，提高再矿化效能。

　　但是近几年，部分学者研究发现，CPP－ACP与氟化物联合使用并不能提高其再矿化能力，运用CPP－ACFP处理白斑龋时其效果也低于单独使用氟制剂。由此可见，CPP－ACP与氟化物联用的功效仍有待进一步研究。

　　1．4CPP－ACP削弱糖类的脱矿作用

　　CPP－ACP加入含糖食物中，可削弱甚至逆转糖类对牙釉质的脱矿作用。有学者用加入CPP－ACP的糖果进行随机临床试验，结果显示实验组能使早期龋再矿化，且在一定范围内CPP－ACP的浓度越高效果越佳。Poggio等认为CPP－ACP可防止软性饮料对牙体造成侵蚀。总之，CPP－ACP能添加入含糖物质中将成为其一大优势，并能大大拓宽CPP－ACP的应用市场。

　　1．5CPP－ACP的应用前景

　　CPP－ACP具有良好的再矿化能力，并具有来源广、生物安全性好等优点，使其应用越来越广泛，已成为目前最成功的新型再矿化材料之一。CPP－ACP在临床上应用范围较广，可用于早期龋治疗、正畸脱矿治疗、乳牙再矿化治疗、釉质矿化不全的治疗等方面，目前已注册商标为Recal-dentTM，并研制出牙膏、漱口水、口香糖等口腔护理用品，但其与氟化物联合使用的效果仍有待检验。

　　2、无定形磷酸钙(Amorphouscalciumphosphate，ACP).

　　2．1ACP促进牙体再矿化的作用机制

　　应用于口腔医学的无定形磷酸钙(ACP)技术是一种基于ACP的双相传送系统。钙盐与磷酸盐首先在口内进行初级混合，形成不稳定的ACP初相，这种不稳定的ACP接触唾液后，迅速释放出钙、磷酸根离子，生成更具热力学稳定性的结晶相(如羟基磷灰石、氟磷灰石等)。概括而言，ACP技术是利用中间相瞬时生成的钙及磷酸根离子，达到促进牙体再矿化的效果。

　　2．2ACP在正畸治疗领域的应用

　　ACP技术是Tung于1999年发展的，目前在正畸治疗领域中有较多应用，将适量ACP加入正畸托槽的粘接剂中可有效抑制正畸脱矿和菌斑附着。Uysal等在不同患者口内用含ACP的粘接剂和普通树脂粘接剂粘接正畸托槽，30d后测定牙体表面显微硬度，结果显示ACP可以较好的抑制正畸脱矿。在体外实验中，Chow等使用不同粘接剂将正畸托槽粘接到离体牙上，经pH循环后，运用光电子能谱仪和偏光显微镜检测，发现含ACP粘接剂和含氟粘接剂均能有效减少脱矿深度及变形链球菌的附着。但也有学者进行体外研究得出相反结果，即含ACP的粘接剂并不能有效抑制正畸脱矿。

　　2．3ACP与氟化物联合使用的效果

　　对于ACP与氟化物联合使用是否能提高其再矿化效果，不同学者的研究结果出现了显著差异。早期，Thompson等通过鼠龋齿模型证明ACP与氟化物联合使用与单独使用氟化物相比更能促进牙体再矿化，但一些体外的研究却得出了相反的结论。最近，Silva等用含有ACP或氟化物的窝沟封闭剂进行体内实验，结果表明ACP与氟联合使用并不能显著提升其再矿化效果。

　　2．4ACP的应用前景

　　目前，ACP以EnamelonTM等为商标生产出了牙膏、窝沟封闭剂等相关产品。但一些学者担心在口内应用此技术时，不稳定的ACP在迅速形成稳定结晶相的同时可能也会促进牙石的生成，而且ACP使表层釉质迅速再矿化后，可能会阻断深层釉质进一步的再矿化。总之，ACP具有抑制脱矿与促进再矿化的功能，但其远期的临床功效及副作用仍有待考察，与氟化物联合使用的效果也未得到一致的结论。

　　3、钙钠磷硅酸(Cal ciumsodiumphosphosilicate，CSP)

　　3．1CSP促进牙体再矿化的作用机制

　　钙钠磷硅酸再矿化材料的商品名为NovaMinTM，是一种生物活性玻璃，由SiO2、Na2O、CaO及P2O5等矿物质组成。CSP与唾液初次接触后能迅速释放出钠、钙、磷酸根等矿物质离子并形成羟基磷灰石晶体，同时CSP还能附着于牙体表面继续缓慢离解，使口腔内的矿物质离子在较长时间内保持较高浓度，从而持久地促进牙体再矿化。

　　3．2CSP促进牙体再矿化的科学证据

　　近几年，对于CSP促进牙体再矿化方面，学者们进行了较全面的研究。在体外实验中CSP显示出了良好的再矿化性能，Vahid等在离体恒牙的人工龋模型上，以牙体表面显微硬度为检测指标，证明NovaMinTM牙膏与含1．1%NaF牙膏相比具有更强的再矿化能力;Wang等则用人牙本质块进行研究，认为Nova MinTM牙膏不仅能降低牙本质渗透性，还能提高牙本质矿物质含量。有关CSP再矿化能力方面的体内研究较少，Sullivan等将CSP与抗菌药物混合制成一种新型的漱口水，将牛牙釉质块包埋入一种特殊的装置中，然后带入志愿者口腔内进行口内试验，最后在口外进行显微硬度的检测，结果显示实验组相对安慰剂对照组能更有效地抑制釉质脱矿。

　　CSP作为一种具有生物活性的再矿化材料，其临床意义是显而易见的。在根面龋的治疗方面，Diamanti等利用牛牙牙根的牙本质块进行pH循环，在循环过程中用含CSP的牙膏及不同浓度的含氟牙膏处理，最后测定釉质断层显微硬度，结合偏光显微镜观察，结果表明CSP能抑制根面牙本质脱矿，但效果小于高浓度的氟化物。此外，也有学者通过扫描电镜观察和能谱仪分析，发现在离体牙漂白后运用No-vaMinTM牙膏可适当恢复漂白后牙体矿物质的损失。

　　3．3CSP的应用前景

　　CSP不仅可以促进牙体再矿化，还能封闭暴露的牙本质小管，目前在早期龋的治疗、牙本质过敏症的治疗、牙龈炎的治疗等方面都有应用，加之其生物安全性好，因此CSP有着良好的应用前景。但是，CSP应用于临床的远期效果还需要临床试验的验证。

　　4、磷酸三钙(Trical ciumphosphate，TCP)

　　4．1TCP促进牙体再矿化的作用机制

　　磷酸三钙通常以两种形式存在，即α－TCP和β－TCP，其中β－TCP的溶解度低于α－TCP。TCP在口腔环境内可以提供少量的钙和磷酸根离子，提高菌斑液及唾液中的钙、磷酸盐的利用度，从而达到促进牙体再矿化的效果。

　　4．2TCP促进牙体再矿化的科学证据

　　有关α－TCP在口腔领域的研究较少，Vogel等采用自身对照试验，让志愿者咀嚼含α－TCP的口香糖，并采集咀嚼前后的唾液样本，结果表明α－TCP可引起菌斑液及唾液中钙、磷酸盐离子的浓度变化，达到抗龋的效果。

　　目前，学者们对β－TCP的研究较为成熟。由于β－TCP的低溶解性，在应用时，往往需经活化处理，方可获得较好的再矿化能力。一种新型牙膏(3MEspe Clin ProTM)的有效成分即含有高浓度的氟和一种活化后的β－TCP，Amaechi等在口腔环境内进行了一系列相关研究，表明氟化物与这种TCP联用优于单独使用氟化物，能更好地促进牙体再矿化。Karlinsey等用富马酸对β－TCP进行活化后处理离体牙，测定釉质显微硬度，结果显示活化后的β－TCP比单纯的β－TCP具有更好的再矿化效能。

　　4．3TCP的应用前景

　　TCP再矿化体系已在产品如Cerasorb及Bio－Resorb中应用，其与氟化物联合使用具有良好的再矿化效果。由于TCP在口腔环境中易形成磷酸钙、氟化钙等物质影响釉质深层的矿化，加上TCP本身的溶解性较低，TCP常常需经特殊方法活化后使用，或与其他牙科材料如一些陶瓷材料联合使用，以提高其再矿化能力。

　　5、结语

　　针对上述4种以磷酸钙系统为基础的再矿化材料，CPP－ACP具有显著优势，其应用也最为广泛，具有明确的再矿化机制，目前已成为主要的非氟再矿化材料之一。ACP及CSP的应用正日趋完善，而TCP的应用相对较少，在国内更为少见。在再矿化能力方面，CPP－ACP的研究较为系统，在大量的基础实验及临床试验中均显示出良好的再矿化性能;ACP和CSP的再矿化能力近几年也有较多学者进行研究，但它们与TCP都具有一个共同的缺陷:体内实验及中远期临床试验偏少，因而其具体效能大小与远期临床效果未知。在生物安全性方面，CPP－ACP与CSP安全性良好，甚至可应用于糖果与可吞咽的儿童牙膏等产品中;而ACP可能会促进牙石的生成，TCP也有可能影响深层釉质的矿化。

　　由此可见，这类新型材料若作为口腔日常护理用品长期使用，其不良反应还有待进一步的观察。

　　伴随当代口腔医学理念的变化，以再矿化为核心的微创治疗在临床工作中的地位逐渐提高。如今，越来越多的结论证明具有生物活性的钙等矿物质，已日渐成为再矿化过程中的关键点，但氟化物仍是再矿化材料中的“金标准”。以磷酸钙系统为基础的再矿化材料作为一类新型的牙体再矿化材料，若能有更多的远期临床试验支持，证明其具有等同甚至超过氟化物的再矿化能力，同时却无其他副作用。那么，这一新型材料将得到了更加长远的发展。

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