CPP-ACP及氟促進脫礦牙骨質再礦化的體外實驗

馬忠雄，盧友光，盧國英

CPP-ACP及氟促進脫礦牙骨質再礦化的體外實驗

馬忠雄，盧友光，盧國英

目的比較普通含氟牙膏、酪蛋白磷酸肽鈣磷復合體（CPP-ACP）及含氟CPP-ACP（CPP-ACPF）促進脫礦牙骨質再礦化的效果。方法制備健康牙骨質塊，開窗后脫礦液脫礦96h，分為空白對照組、普通含氟牙膏組、CPP-ACP組和CPP-ACPF組，每組10個樣本，將實驗藥品按要求在牙骨質表面反復涂擦3min，流水沖洗5min，每天1次。28d后掃描電鏡觀察各組牙骨質表面形貌，通過能譜分析測定牙骨質表面的微區成分（Ca、P含量及Ca／P），采用SPSS 17.0統計軟件對各組間Ca、P、Ca／P進行單因素方差分析。結果掃描電鏡結果顯示各組牙骨質表面形貌不同：與對照組相比，各實驗組再礦化后均可見不同程度礦物質沉積，以CPP-ACPF組沉積物最厚。能譜分析結果顯示各實驗組鈣磷含量均較對照組明顯升高，各實驗組之間的差別無統計學意義。結論CPP-ACP及CPP-ACPF均能促進脫礦牙骨質再礦化，CPP-ACP與氟可能具有協同抗齲作用。

酪蛋白類；復合體；氟；牙；牙失礦質；牙釉質；牙再礦化；牙骨質；顯微鏡檢查，電子，掃描

根面齲是老年人及牙周病患者最常見的牙體硬組織疾病，其廣泛流行性及臨床損害的特殊性使治療難度加大且療效不佳，因此根面齲的有效預防尤為重要。氟化物防齲已有近百年的歷史，作為目前廣泛使用的防齲藥物，其防齲效果已得到各方面認可。酪蛋白磷酸肽鈣磷復合體（casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate，CPP-ACP）取自牛奶酪蛋白，作為一種新型納米級生物防齲制劑，具有促進脫礦牙體硬組織再礦化、間接抑制致齲菌并干擾致齲菌斑形成等作用［1－3］。已有的研究顯示，CPP-ACP與氟聯合使用時具有協同的抗齲效果。但目前關于CPP-ACP及氟的抗齲研究多集中于牙釉質，二者能否對根面牙骨質發揮防齲作用尚不明確。本實驗以掃描電鏡觀察脫礦牙骨質表面應用CPP-ACP及氟后的形貌變化，并通過能譜分析測定牙骨質表面的微區成分，以明確CPP-ACP及氟促進脫礦牙骨質再礦化的效果。

1 材料與方法

1.1 對象 從口腔頜面外科門診要求拔除第三磨牙的患者中選取10名成年人，男性5例，女性5例，年齡（28±6.11）歲（18～40歲），收集10顆完整拔除的新鮮第三恒磨牙（上頜4顆，下頜6顆）。實驗對象無系統性疾病，未經過牙周治療，釉牙骨質界以下的根面完全被牙齦覆蓋，探診深度≤3mm，無齲壞及充填物。

1.2 主要材料與儀器GC Tooth Mousse［含10%（w／v）CPP-ACP，日 本 GC 公 司］、GC Tooth Mousse Plus［含10%（w／v）CPP-ACP和0.9g／L氟），日本 GC公司］；高露潔360°牙膏（含氟量1.45g／L）；場發射掃描電鏡（Nova NanoSEM230，美國FEI公司）；能譜分析儀（INCA x-MAX，英國OXFORD公司）。

1.3 方法

1.3.1 測試樣本制備 牙齒拔下后，生理鹽水沖洗，去除表面黏附的血及唾液，2.5%次氯酸鈉浸泡24h除去牙骨質表面有機物。低速渦輪機流水下去除牙冠、牙根冠1／3、根尖1／3，保留根中1／3，并沿根管縱剖，每牙分為4部分，隨機納入4個實驗組，去離子水中保存備用。

1.3.2 脫礦 10顆牙共40個樣本保留牙骨質表面3mm×3mm開窗區，其余部分用抗酸指甲油封閉，浸沒于脫礦液（0.05mol／L 醋酸，2.2mmol／L氯化鈣，2.2mmol／L 磷酸二氫鉀，pH 4.6）中，37℃持續脫礦96h［4］，脫礦后流水沖洗。

1.3.3 再礦化實驗 實驗共分為4組，空白對照組、普通含氟牙膏組、CPP-ACP組和 CPP-ACPF組。用小毛刷取用實驗藥品綠豆大小，于牙骨質表面反復涂擦3min，流水沖洗5min，1次／d，共28d。空白對照組使用去離子水涂擦，普通含氟牙膏組使用含氟量為1.45g／L的高露潔360°牙膏涂擦，CPP-ACP組使用含10%CPP-ACP的 GC Tooth Mousse涂擦，CPP-ACPF組使用含10%CPP-ACP和0.9g／L氟的GC Tooth Mousse Plus涂擦。上述每次操作后將牙骨質塊貯存于去人工唾液（按ISO／TR10271標準配制）中，人工唾液每日更換。1.3.4 掃描電鏡觀察及能譜分析 實驗結束后各組均浸沒于2.5%次氯酸鈉溶液中，超聲蕩洗10min，流水沖洗5min，10顆牙40個樣本自然干燥，脫水，噴金，掃描電鏡觀察牙骨質塊表面，比較同牙各組牙骨質表面的異同；在牙骨質表面隨機選取5個點狀區域進行微區成分（Ca、P）能譜分析，取其平均值。

2 結 果

2.1 牙骨質表面形貌 掃描電鏡放大5 000倍下觀察，各組牙骨質表面形貌有較大差異：空白對照組牙骨質表面可見大小不等的圓形或橢圓形孔隙，基質纖維暴露，輪廓清晰，纖維束交織成網，未見斷裂；普通含氟牙膏組牙骨質表面可見礦物質沉積，部分脫礦形成的孔隙被遮蓋變小，部分尚未被遮蓋，基質纖維輪廓不清；CPP-ACP組牙骨質表面礦物沉積質將牙骨質表面覆蓋，未見脫礦孔隙，基質纖維輪廓不清；CPP-ACPF組牙骨質表面礦物沉積物最厚，牙骨質表面被完全覆蓋，脫礦孔隙和基質纖維完全不可見（圖1）。

圖1 掃描電鏡下各組牙骨質表面形貌Fig 1 FE-SEMobservation of cementum surfaces of each group

2.2 微區成分分析 各實驗組牙骨質表面Ca、P含量均較對照組明顯升高，差別有統計學意義，各實驗組之間差別無統計學意義。各實驗組及對照組之間Ca／P差別無統計學意義。結果見表1。

表1 實驗組和對照組牙骨質表面微區成分比較Tab 1 The percent of mineral contents of each group

3 討 論

酪蛋白磷酸肽（casein phosphopeptides，CPPs）是以牛奶酪蛋白為原料，經單一酶或復合酶系水解、分離純化而得到的富含磷酸絲氨酸且具有高度熱穩定性和溶解性的生物活性肽［5－6］。CPPs能與鈣磷結合成復合體，即酪蛋白磷酸肽鈣磷復合體（CPPACP），它是可溶性復合物，為鈣磷兩種礦物元素的生物可利用形式。若附著在齲損處，則可維持高水平的鈣離子濃度，促使鈣離子進入齲損區，促進早期齲損再礦化［7］；并可限制礦物質的流失并為后來的再礦化提供了一個電勢源，從而達到抑制脫礦、促進再礦化的作用［8］。其抗齲活性已在實驗室、動物實驗和臨床試驗中得以證實。本實驗的研究結果顯示，使用含10%CPP-ACP的 GC Tooth Mousse，可在脫礦牙骨質表面形成礦物質沉積物，具有促進脫礦牙骨質再礦化的作用，說明其對早期根面齲可能具有治療作用。

氟通過降低釉質溶解度和促進釉質再礦化、對微生物產生作用以及影響牙的形態而預防齲病。氟的抗齲效果依賴于牙齒表面氟離子的局部應用，它可通過羥基置換或溶解羥基磷灰石的再沉淀結合至羥基磷灰石結構中，形成溶解度更低的氟化物，這是氟防齲的主要因素［9－10］。此外，當唾液或菌斑中的鈣磷離子達到足夠量時，氟離子可促進先前脫礦的組織發生再礦化。因此局部用氟時，鈣磷離子的可用性對于防齲效果至關重要［11］。由于牙骨質結構與釉質差別較大，其中無機物含量比釉質低，而所含有機基質可占組織干重的40%～50%，大大高于牙釉質中的1%［12］，因此其再礦化機制更為復雜，普通含氟牙膏效果不佳。本實驗也證實，使用含氟量為1.45g／L普通含氟牙膏，雖可見部分礦物質沉積，但再礦化明顯不足。因此有學者認為抑制根面齲需要更高濃度的氟［13－14］，因而需要更高濃度的含氟牙膏才能再礦化根齲。目前，國外用于再礦化根齲的牙膏為含氟量為5g／L的牙膏，但氟所引起的一系列局部和全身的毒副作用使得高濃度氟化物的應用受到一定限制。

為避免高濃度氟化物的副作用，發揮CPP-ACP的生物活性鈣磷儲庫的優勢，有學者對二者的聯合使用的效果進行了研究。Reynolds等在1995年一項鼠齲病模型中證實CPP-ACP納米復合物與氟具有協同效應［15］；在2008年的體外實驗中，Reynolds等比較了2%CPP-ACP與不同濃度氟分別使用與聯合使用的抗齲效果，結果顯示二者聯合使用效果更好，進一步證實CPP-ACP與氟具有協同抗齲效應［11］。Cross認為CPP在穩定鈣磷離子的同時，還可穩定氟離子，CPP-ACP加氟形成酪蛋白磷酸肽鈣氟磷復合體（CPP-ACFP），其超微結構為半徑（2.12±0.26）nm的無定形的毫微簇。其中每一個縮氨酸結合15個鈣離子、9個磷酸根離子和3個氟離子。此外氟化物局部應用后形成的氟磷灰石會將表面迅速覆蓋，而CPP的存在可阻止磷酸鈣相的迅速形成，離子得以穩定并保持活性，從而滲透入表層下病變，促進病損整體的再礦化，而不僅局限于表層［16］。王偉萍等在抑制牛牙早期釉質齲的體外研究中證實CPP-ACP能夠減少牙釉質脫礦并促進再礦化，并與氟化鈉在防齲方面具有協同作用［17］。本實驗也證實，使用含10%CPP-ACP及0.9g／L氟的GC Tooth Mousse Plus，在脫礦牙骨質表面形成礦物質沉積物最厚，說明對于牙骨質，CPP-ACP與氟也具有協同抗齲作用。

牙骨質結構的復雜性及其所處的微生態環境決定了其再礦化并非單純的理化進程，牙菌斑及其中微生物發揮著至關重要的作用。大量研究顯示CPP-ACP的局部應與牙菌斑生物膜密切相關。研究發現，CPPs可被免疫定位在細菌細胞膜和細胞間基質中，可誘導口內生物膜的延遲形成，并通過選擇性抑制產生非致齲性牙菌斑，此外，還有可能通過提高游離鈣的濃度，產生額外的抗菌斑效果［8，18－20］。CPP-ACP的每種潛在的作用模式（抑制脫礦，促進再礦化，減少黏附，抑菌／殺菌作用）均與氟的作用一一對應，兩者聯合應用的效果有待深入研究。

綜上所述，本實驗條件下單獨使用10%CPPACP或單獨用1.45g／L氟，均可促進脫礦牙骨質表面礦物質沉積，兩者合用效果最優，CPP-ACP與氟可能具有協同抗齲作用。但本實驗尚未將微生物因素納入研究范圍，今后將進一步研究牙菌斑生物膜對CPP-ACP及氟對牙骨質發揮再礦化作用的影響，為其臨床應用提供依據。

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（編輯：何佳鳳）

Remineralization of Artificial Demineralized Cementum by CPP-ACP and Fluoride Dentifriceinvitro

MA Zhongxiong，LU Youguang，LU Guoying
School and Hospital of Stomatology，Fujian Medical University，Fuzhou 350002，China

ObjectiveTo assess and compare the effect of fluoride dentifrices，CPP-ACP and CPP-ACPF in remineralization of artificial demineralized cementum.MethodsSound human cementum fragments obtained from the third molar were stored in a demineralization solution for 96hat 37℃to induce artificial demineralization lesions. The fragments were then randomly divided into four treatment groups including control group，fluoride dentifrices group，CPP-ACP group and CPP-ACPF group. The demineralized samples were treated with different material for 3min per day. After 28days the samples were evaluated using field emission-scanning electron microscopy（FE-SEM）. The SEMobservations revealed different morphological features brought about by CPP-ACP，and the energy spectrometry analysis was used to measure the mineral contents in cenentum （Ca，P，Ca／P）. The data was analyzed using ANOVA with SPSS17.0software package.. ResultsDifferent thickness deposits of mineral were observed in each group except the control one，and the thickest were observed in CPP-ACPF group. The mineral contents were significantly higher than those in the control group（P＜0.05）.Conclusions CPPACP and fluoride are all effective in remineralizing artificial demineralized cementum. CPP-ACP and fluoride have synergistic effect in caries prevention.

compomers；caseins；fluorine；tooth；tooth demineralization；dental enamel；tooth remineralization；dental cementum microscopy，electron，scanning

R319.3；R446.8；R780.1；R781.1

A

1672-4194（2014）01-0038-04

2013-12-30

福建省自然科學基金（2010J01161）；福建省教育廳課題（JB12126）

福建醫科大學 附屬口腔醫院黏膜科，福州 350002

馬忠雄（1972－），男，副主任醫師，副教授，醫學碩士

盧友光.Email：fjlyg63＠163.com

讀者－作者－編者