再矿化材料在根面龋防治方面的研究进展*

方立新，张宜爽，郑皓，王依依，刘飞，王素苹

根面龋是指发生于牙根表面即牙骨质的龋坏，多见于牙龈萎缩牙骨质暴露的老年人。根面牙骨质较薄，有机物含量较多，龋病进展快；加之根面龋位置隐蔽，龋坏广而浅、洞型固位力差，充填效果易受龈沟液影响，治疗难度大但效果不佳。再矿化材料在改变牙根面微环境、终止早期龋进展的同时还能改善牙本质敏感，通过牙骨质或牙本质再矿化来提高治疗效果。

1 根面龋防治方法

根面龋的防治根据龋坏进展程度可分为非手术性预防和修复性治疗。龋洞尚未形成时，可通过局部用氟、抗菌药物、渗透树脂等非手术方法限制龋损进一步发展；当龋坏进展造成牙体硬组织实质性缺损时，需采用手术方法去除龋坏，制备窝洞，选择适宜的充填材料修复组织缺损，终止龋损进展。

2 再矿化材料与根面龋防治

根面牙骨质、牙本质在细菌产酸和胶原酶等物质作用下脱矿、崩解，产生龋损。再矿化材料包括氟化物、生物活性玻璃(bioactive glass,BAG)、精氨酸(arginine,Arg)等，可抑制脱矿和促进再矿化，减少根面牙体硬组织无机物丧失、有机基质降解来防龋。在后续充填修复中，可用于预处理剂或玻璃离子水门汀(glass ionomer cement,GIC)等材料的改性，预防窝洞预备界面脱矿，防止继发龋[1]。粘接剂和复合树脂中加入再矿化成分有望减少继发龋并延长龋病治疗效果，但出于对材料机械性能及长期安全性的顾虑、体内实验证据的缺乏，目前仍停留在研究阶段未投入临床使用[2]。

2.1 氟化物 氟化物通过抑制细菌产酸、粘附，促进再矿化等发挥防龋作用。氟离子既可与脱矿区牙骨质表面的离子反应，生成抗酸性更强的氟磷灰石实现再矿化；也可到达牙本质深层，促进对钙、磷离子的吸收而发生再矿化。研究表明牙根表面的脱矿缺损深度与处理液的氟浓度成反比，可能与氟越过根龋深层可溶性牙本质磷蛋白的阻碍，诱导了再矿化发生有关[3]。常见的氟化物成分包括氟化钠(sodium fluoride,NaF)、氟化硅烷、氟化氨银(ammonia fluoride silver,SDF) 等。NaF常作为主要成分应用于含氟涂料中，或作为含氟牙膏或牛奶的再矿化成分，其对根面龋的再矿化程度与氟浓度呈正相关，尽管再矿化产物极不稳定，很容易被水、唾液等溶解或清除，但持续使用仍可发挥一定防龋和再矿化作用[4-5]。SDF 可生成氟磷灰石、磷酸钙等沉淀于牙根面，抑制脱矿促进再矿化。体内研究表明,每年在牙面上涂布一次38% SDF 可在使用后的六个月内阻止50%的牙根面龋坏，24 个月后恢复正常[6]。SDF 涂料不仅可用于预防及治疗早期根面龋，由于再矿化效果明显有利于后期GIC 充填，还可作为晚期根面龋的治疗的辅助手段[7-8]。针对复合树脂充填材料，因SDF 封闭牙本质小管可能会影响后续材料的粘接强度，故尚未有较强证据提示SDF 可配合复合树脂用于根面龋的治疗[9]。

氟化物对减少根面龋发生、抑制根面龋进展，促进再矿化的效果较为肯定，但仍需进一步探究适宜浓度、使用时机和治疗周期等问题；长期使用时耐氟菌株的产生、SDF 中银离子的着色、细胞毒性以及如何配合后续充填修复达到预期效果仍需深入研究。

2.2 生物活性玻璃 BAG 主要活性成分为钙钠磷硅酸，与唾液接触后迅速反应，释放钙、磷离子，造成局部弱碱环境。形成的硅酸盐可沉积在牙骨质表面，或渗入牙本质小管内封闭小管，在改善牙本质敏感的同时促进根面龋牙骨质再矿化。

在对比BAG、CPP-ACP、NaF 对早期根面龋的再矿化实验中，BAG 的再矿化作用最显著；BAG 联用氟化物比CPP-ACP 联用氟化物对根面龋有更好的再矿化作用[10]；在树脂基材料中添加含氟BAG 可有效减少胶原酶介导的牙本质降解，促进再矿化[11]。对于深牙周袋内龈下菌斑引起的根面龋，BAG 通过抑制袋内革兰阴性厌氧菌生长，促进炎症吸收后的牙周组织再生，发挥着独特的优势。临床应用时，在GIC 中添加少量BAG 并薄涂于裸露的牙根表面，可防止细菌粘附及侵入并促进脱矿组织再矿化[12]；Wanitwisutchai T 等[13]发现，GIC 经BAG 改性后可增强牙齿抗酸性并促进矿化；以上研究均提示，在GIC 中添加BAG 可作为防治根面龋的有效手段之一。

BAG 凭借优异的生物活性、生物相容性及再矿化性在根面龋的防治中前景良好。但因存在吸湿性强、脆性大等缺陷，如何保证其在制备、储存和后期加工等过程中的稳定性，优化机械性能确保在受力部位的应用仍需进一步研究。

2.3 精氨酸 Arg 作为一种碱性唾液黏蛋白，可提高口腔环境pH 值，形成促进钙磷离子沉积的环境。与其他再矿化材料联用时，可通过羧基和氨基侧链静电吸引周围离子而显著提高钙磷离子含量；还可通过化学键的作用形成高稳定系数的精氨酸-钙-磷复合物，促进再矿化。

Arg 与氟化物联用可促进龋损部位对氟离子的摄取，发挥协同再矿化作用。Wierichs RJ 等[14]和de Amoêdo Campos Velo MM 等[15]在体外研究时发现，联用Arg 与氟化物在抑制根面龋进展及促进再矿化方面产生的效果与高浓度氟类似。而Li等[16]也证实两者联用会对早期窝沟龋及根面龋的治疗产生协同作用，且效果优于单独用氟。目前，Arg 与氟化物联用方案较为成熟，市面已有含Arg牙膏、漱口水等专利产品，含氟牙膏与1.5% Arg联合使用比单独使用具有更好的防龋效果，可使龋失补牙面数(decayed,missing and filled surfaces,DMFS)降低10%～20%[17-18]。此外，早晚使用含Arg 牙膏刷牙可有效缓解根面龋带来的牙本质敏感。Bijle MN 等[19]在体外研究时发现，Arg 改性后的GIC 抗菌性能明显提高，机械性能也未受到影响，但目前Arg 改性材料仍处于实验阶段。

Arg 作为一种人体的内源蛋白，优异的抗菌、抗敏感、再矿化及生物相容性使其在根面龋的生态防治领域具有较大的潜在应用价值，但目前仍需更多体内实验评估Arg 在根面龋临床使用中的效果。

2.4 酪蛋白磷酸肽-无定型磷酸钙 酪蛋白磷酸肽(casein phosphor peptide,CPP)的负电荷可稳定无定型磷酸钙(amorphous calcium phosphate,ACP)并抑制其成核，两者通过磷酸化的肽链序列结合成稳定的酪蛋白磷酸肽-无定型磷酸钙(casein phosphor peptide-amorphous calcium phosphate,CPP-ACP) 复合物。CPP-ACP 在牙本质表面可释放Ca2+、PO43-、OH-抑制牙本质脱矿，形成CaHPO4·2H2O 堵塞牙本质小管并诱导纤维间矿化。

CPP-ACP 有利于根面龋损部位矿物质的沉积，可应用于根面龋的预防。与氟化物联用时，牙根面耐酸性及再矿化效果均提升，故可作为活性成分添加于含氟牙膏中[10,20]；但两者联用时应注意使用顺序，若牙面先经氟化物处理，沉积的氟磷灰石晶体可能阻碍CPP-ACP 或CPP-ACPF 进入脱矿区，削弱再矿化效果。CPP-ACP 凭借优良的再矿化性能也被尝试用于牙本质表面预处理剂中：Doozandeh M 等[21-22]在行复合树脂充填修复前，使用CPP-ACP 糊剂在酸蚀前或后行3min 预处理，结果均显示粘接界面的剪切粘接强度(shear bond strength,SBS)未有明显改善；但另有研究表明，脱矿牙本质经CPP-ACP 处理后，可增强树脂改良型GIC (resin modified GIC,RMGIC)修复时界面的微剪切粘接强度(micro-shear bond strength,μSBS)，提示CPP-ACP 预处理后的粘接强度变化可能与后续充填修复材料种类相关[23-24]。目前，GIC 和RMGIC 被认为是根面龋充填较佳的材料选择，加入CPP-ACP 的GIC 更利于预防牙齿脱矿，抑制继发性根面龋的进展[25-26]；Kirthika N 等[27]也肯定了CPP-ACP 对GIC 机械性能的增强效果。CPP-ACP 可添加到粘接剂、树脂或联合其他成分，达到促进再矿化预防根面龋的效果，展现出良好的临床应用前景。但CPP-ACP 与其他组分联用的比例尚需进一步研究，以期达到抑制龋损、促进再矿化的最佳效果。

2.5 纳米羟基磷灰石 相较于羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)，纳米羟基磷灰石(nanohydroxyapatite,n-HA) 由有更小的粒径，更易渗透进入脱矿牙本质的胶原纤维网，使颗粒沉积聚集产生再矿化。凭借高表面化学活性及与牙体组织中磷灰石晶体的同质性，n-HA 对牙骨质表面吸附力更强。

有研究证实n-HA 对根面龋的再矿化效果优于NaF 和磷酸三钙[27-28]。Juntavee N 等[29]证实n-HA在全冠周围牙体硬组织的再矿化中也表现出极强的能力，提示其临床应用可行性。凭借对牙本质小管的渗入性，以n-HA 为主要成分的新型脱敏牙膏、漱口水可有效缓解牙本质敏感症状。现有研究更多放眼于n-HA 对根面龋充填材料的改性实验：不同类型的GIC 中添加n-HA 后可见球状n-HA 颗粒与粘接剂于牙本质界面形成均匀混合层，且改性后材料的微拉伸粘接强度(micro-tensile bond strength,μTBS)明显增加[30]。目前，多项实验证实添加一定浓度n-HA 可显著增强传统GIC的抗压及径向拉伸强度等机械性能，且对牙髓干细胞及牙周膜成纤维细胞有良好的生物相容性；对于RMGIC，添加n-HA 虽会降低孔隙率，但仍会对材料的机械性能产生不良影响。

相对于HA，n-HA 在牙本质上的附着更均质、密实，在防治早期根面龋方面发挥效果。但由于临床试验数量少、口腔环境复杂、牙齿表面再矿化受唾液流速、磨耗、酸蚀等诸多因素影响，目前仍需大量实验追踪其对根面龋损的远期再矿化效果。

2.6 中药成分

2.6.1 鞣酸 鞣酸(tamic acid,TAD)是中药五倍子的主要作用成分，具有凝固蛋白和抑制蛋白质分解的作用；TAD 中的多酚疏水键可与蛋白质氢键结合而使其沉淀，不仅能抑制致龋菌代谢，还能与牙骨质中的有机质和钙结合，促进再矿化。现有研究显示TAD 对离体牛牙根面龋有明显的再矿化作用，且对表层下龋损的再矿化能力优于NaF，扫描电镜下可见龋损表面更加致密、均匀[31]。当龋坏进展到牙本质时，TAD 也展现出了良好的小管封闭和再矿化效果。Elezz AFA 等[32]的研究证实五倍子提取液可以有效促进牙本质的再矿化进程。此外，含五倍子提取物的牙膏可明显减小牙本质小管开放的数量和直径，有效缓解牙本质过敏。同时，五倍子中的钙质及其他微量元素也具有一定的抑制脱矿作用。其优良的再矿化、抗菌性能和脱敏效果提示在根面龋预防和治疗中具有良好的应用前景，

2.6.2 表没食子儿茶素没食子酸酯 表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)是茶类中提取的多酚类物质，具有抗氧化、抗炎、抗菌等性能。含有的酚羟基能与牙本质胶原纤维间形成牢固的氢键，稳定牙本质胶原形态;EGCG也可抑制金属蛋白酶表达从而抑制胶原降解，促进牙本质的再矿化。目前，EGCG 在牙本质粘接修复界面的预处理和材料改性方面研究广泛，Kalaiselvam R 等[33]将EGCG 与全酸蚀和自酸蚀粘接系统联用，树脂-牙本质粘接界面的μTBS 增加，且效果优于儿茶素和氯己定；Singh P 等[34]进一步证实EGCG 预处理后的树脂-牙本质粘接界面在6 个月内可保持稳定性。EGCG 改性后的粘接剂也展现出对S.mutans 的抗菌性及良好的稳定性[35]。目前，EGCG 作为预处理剂及于材料改性方面效果肯定，但体内研究仍较缺乏。

2.6.3 葡萄籽提取物--原花青素 葡萄籽提取物中原花青素(proanthocyanidin,PA)含量较高，是防龋的主要成分，具有亲水性和疏水性：既可与胶原蛋白及降解牙本质的酶结合，促进牙本质表面胶原蛋白的交联及再矿化；还可与糖类牢固结合抑制细菌生物膜形成。Epasinghe DJ 等[36]发现，PA 可以改变脱矿牙本质胶原基质超微结构，减小胶原间隙的大小及数量，促进再矿化；联合使用PA、磷酸三钙、氟再矿化效果提高显著。同时，PA 也可有效封闭牙本质小管，减轻牙本质敏感症状。体外研究发现，在进行根面龋树脂充填时使用含有一定浓度PA 的预处理剂，可以提高牙本质即刻抗剪切强度并改善粘接耐久性，提高根面龋粘接修复的远期效果[37]。

2.7 再矿化材料的联合应用 不同再矿化材料间的联用效果不同。Zhao IS 等[25]在体外研究中发现，在龋坏处联合应用38% SDF 和3% CPP-ACP改性的GIC可增强对根面活动性龋损的抑制效果。但在Yu OY 等[38]的实验中，将5% NaF 加入38%SDF 虽抑制牙本质脱矿明显，但再矿化和抗菌效果仍低于单独使用38% SDF。在另一项体外实验中，PA 作为交联剂与SDF 一同使用以稳定牙本质胶原纤维，并促进矿物质重新沉积，使根面龋脱矿牙本质的显微硬度、弹性模量、蠕变行为显著改善[39]；但Firouzmandi M 等[40]发现尽管单独使用SDF 和PA 能改善牙本质平均弹性模量，但两者联合应用并未产生明显协同效果。而分析原因，可能与实验时SDF 和PA 的浓度、实验条件的限制有关。如今，针对不同材料间联合应用等诸多问题仍需继续研究，如：材料间具体相互作用机制以及是否会产生增益效果、联用时材料的生物安全性等。

3 结语

综上，根面龋损位于牙体组织薄弱的龈方、颈部，早期需及时阻止牙体硬组织脱矿，促进再矿化；后期充填修复材料的边缘密合性和安抚效果要求较高。氟化物主要用于牙膏、漱口水、保护漆等早期的非手术性预防中；BAG、Arg、CPP-ACP 等在材料改性中表现良好；多种材料联用时应考虑使用顺序对再矿化效果的影响。充填修复时，添加SDF、CPP-ACP 的预处理剂对复合树脂和GIC 的粘接界面有着不同的影响；SDF、BAG、Arg、CPP-ACP、n-HA 改性的GIC 也展现出良好的再矿化性能。

面对根面龋防治的巨大挑战，现有研究仍存在问题亟待解决：(1)中草药成分的再矿化、抗菌效果肯定，但具体机制尚未明确，用于根面龋充填材料改性的实验仍较欠缺；(2)不同再矿化材料在根面龋防治时的最适浓度、联用效果及机制仍需进一步研究；(3)目前研究多为体外实验，对口内复杂环境的应用评估不足，材料的生物学安全性、长期有效性缺少科学的循证研究。故仍需深入研究以供再矿化材料早日应用于根面龋的临床防治中。