早期齲病局部使用藥物的研究進(jìn)展*

宋 潔，吳澤鈺 綜述，趙 今，2△ 審校

[1.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院(附屬口腔醫(yī)院)牙體牙髓病科，烏魯木齊 830054；2.新疆維吾爾自治區(qū)口腔醫(yī)學(xué)研究所，烏魯木齊 830054]

齲病是一種由多種致病因素引起、菌斑生物膜介導(dǎo)的牙體硬組織慢性感染性破壞的口腔疾病，在全球范圍內(nèi)影響著各年齡段人群的口腔健康[1]。據(jù)柳葉刀2017年發(fā)布的世界疾病負(fù)擔(dān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球約24.4億人患恒牙齲，因治療齲病產(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)日益加重[2]。口腔是一個(gè)多種微生物共存的小型生態(tài)環(huán)境，致齲微生物聚集在牙齒表面形成牙菌斑并發(fā)酵碳水化合物繼而產(chǎn)生代謝性酸，一旦牙菌斑內(nèi)致齲菌占比增多或產(chǎn)酸能力增強(qiáng)，過(guò)多的酸使牙齒表面脫礦-再礦化失衡，就會(huì)導(dǎo)致齲病形成[3-4]。早期齲病指的是釉質(zhì)因致齲微生物形成牙菌斑代謝產(chǎn)酸而脫礦，且脫礦發(fā)生在釉質(zhì)表層下而未形成齲洞的部分齲損，常表現(xiàn)為牙釉質(zhì)的白堊色斑塊[5-6]。目前公認(rèn)，改善口腔衛(wèi)生習(xí)慣或局部用藥可以減緩或阻斷早期齲病的進(jìn)展[7]。隨著人們對(duì)齲病認(rèn)知的不斷深化，局部用藥靶向抑制致齲菌菌斑生物膜活性及促進(jìn)已脫礦釉質(zhì)再礦化，從而探索簡(jiǎn)便、高效、無(wú)創(chuàng)、安全的防治手段成為可能[8]。本文綜述歸納近年來(lái)防治早期齲病局部使用的氟及氟化物制劑、抗生素及包括植物活性成分、益生菌等的天然有效產(chǎn)物，從其發(fā)展歷史、作用原理、防齲效能和臨床應(yīng)用方面詳細(xì)闡述以上方法在防治早期齲病方面的重要性。

1 氟化物及含氟制劑

氟化物作為世界公認(rèn)的防齲第一道防線，在過(guò)去乃至現(xiàn)在都起著至關(guān)重要的作用[9]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，氟化物不僅可以抑制致齲菌的活性，還能夠促進(jìn)釉質(zhì)再礦化，為氟在早期齲齒預(yù)防領(lǐng)域提供了理論依據(jù)。經(jīng)過(guò)科學(xué)家們不斷地探索及研發(fā)，含氟配方奶、氟化飲水、含氟漱口水、氟化鈉保護(hù)漆、含氟配方牙膏等已投入臨床使用且均表現(xiàn)出對(duì)齲病的預(yù)防和早期治療具有一定效果，其中局部使用氟化物能夠更為有效地在早期齲病牙面維持最佳作用濃度并持續(xù)一定的時(shí)間，最大限度發(fā)揮藥物的效能，更避免了氟化物過(guò)量攝入或不當(dāng)使用造成的體內(nèi)氟積累、氟中毒、氟骨癥或氟斑牙等。

1.1 氟劑抑菌作用

菌斑形成早期氟離子通過(guò)抑制變形鏈球菌葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶從而抑制產(chǎn)生胞外多糖，降低其對(duì)牙面的黏附能力；菌斑形成后期氟離子與鈣離子競(jìng)爭(zhēng)，鈣的減少使菌斑形成能力降低，從而達(dá)到防齲目的[9]。有研究表明，不同濃度的氟化物均對(duì)變形鏈球菌菌斑生物膜形成的早期階段有抑制作用，高濃度氟化物亦能夠抑制成熟階段菌斑生物膜的生長(zhǎng)及代謝[10]。一項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)使受試者使用氟化亞錫牙膏刷牙4～8周后發(fā)現(xiàn)其口內(nèi)細(xì)菌明顯減少[11]，另一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)證實(shí)每天使用高氟牙膏(F 5 000 mg/L)或漱口水(0.2% NaF)能夠有效降低因正畸治療所增加的早期患齲病風(fēng)險(xiǎn)[12]。

1.2 氟劑促進(jìn)釉質(zhì)再礦化

齲齒是一個(gè)周期性事件[13]，細(xì)菌代謝產(chǎn)物使表面牙體組織脫礦再礦化失衡，硬組織喪失，其中再礦化過(guò)程是牙齒的自然修復(fù)機(jī)制。大量研究通過(guò)在體內(nèi)或體外建立人工齲來(lái)模擬天然齲損的形成過(guò)程，證實(shí)了無(wú)論是含氟牙膏或漱口水，均能有效促進(jìn)牙釉質(zhì)齲損再礦化和氟化，且樣本氟化后便不易再脫礦。與全身使用含氟制劑相比，局部使用的方式能夠最大限度放大氟化物的防齲效果，降低過(guò)量或不當(dāng)使用產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。然而若在體外再礦化實(shí)驗(yàn)中將微生物因素考慮在內(nèi)，而不是僅僅著眼于微生物產(chǎn)生的酸對(duì)釉質(zhì)的損害，將化學(xué)pH循環(huán)及生物pH循環(huán)結(jié)合在一起[14]，將致齲四聯(lián)因素均施加于樣本之上評(píng)價(jià)氟在早期齲病中的再礦化效果，或許會(huì)更為嚴(yán)謹(jǐn)縝密。

1.3 藥物協(xié)同作用

氟的電負(fù)性使得不同藥物具有不同的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，能夠顯著改善藥物的親脂性，提高藥物和跨多種生物膜的通透性，從而促進(jìn)藥物與細(xì)胞受體、蛋白質(zhì)和酶等相應(yīng)靶點(diǎn)結(jié)合，改善生物利用度，增強(qiáng)各種防齲抗菌劑的效能。此外，它的存在還增強(qiáng)了蛋白-受體的相互作用，提高了藥物代謝穩(wěn)定性。2020年一項(xiàng)meta分析綜合歸納了4篇文獻(xiàn)結(jié)論，并指出聚維酮碘抗菌劑聯(lián)合氟化物制劑局部使用較單獨(dú)局部使用氟化物更為有效[15]。除此之外，堿性溶液中銀和氟化物的組合在阻止牙本質(zhì)齲齒方面具有潛在協(xié)同作用[16]。

2 抗生素

抗生素的使用始于20世紀(jì)中葉，其形式大多為磺胺類(lèi)藥物和微生物天然產(chǎn)物[17]。針對(duì)齲病的細(xì)菌學(xué)病因，早期全身使用抗生素在預(yù)防或治療早期齲病方面效果顯著，但許多全身用抗生素并不是專(zhuān)門(mén)為了治療牙體或牙周疾病而研發(fā)的，要想在口腔中維持特定的藥物濃度，就要增加抗生素用量。所以近幾十年來(lái)，全身用抗生素對(duì)于牙體或牙周疾病的治療逐漸減少，而局部或靶向針對(duì)口腔致病菌的藥物被廣泛研究，如氯己定、季銨鹽、抗菌肽、聚維酮碘等。氯己定是一種陽(yáng)離子聚雙胍類(lèi)藥物，對(duì)革蘭陽(yáng)性和革蘭陰性細(xì)菌、兼性厭氧菌、需氧菌和酵母菌都具有活性，具有損傷細(xì)菌細(xì)胞膜，降低細(xì)菌胞外多糖對(duì)牙面的黏附性或與菌斑競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合鈣離子等作用[18]，是最早被倡議用于齲齒的抗菌劑之一，且已被證明在眾多抗齲抑菌劑中最為有效。JACINTO等[19]通過(guò)令受試者飲用糖水并用0.2%氯己定溶液漱口，發(fā)現(xiàn)抗生素類(lèi)漱口劑能夠預(yù)防早期齲病，但廣譜抗生素長(zhǎng)期使用或可擾亂口腔內(nèi)微生態(tài)環(huán)境。

季銨鹽通常被添加入牙科材料中發(fā)揮抗菌功能，其抑菌機(jī)制目前尚不明確，ZHANG等[20]認(rèn)為，季銨鹽的正電荷可以與帶負(fù)電荷的細(xì)菌結(jié)合擾亂細(xì)胞膜電位平衡，還可以與細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)合促進(jìn)細(xì)菌裂解。意大利學(xué)者合成了9種基于雙季銨鹽的甲基丙烯酸二甲酯類(lèi)抗菌單體，測(cè)定了其對(duì)不同變形鏈球菌菌株的最低抑菌濃度和最低殺菌濃度，其結(jié)果顯示當(dāng)雙季胺鹽濃度低于1 mg/mL時(shí)，9種單體均能達(dá)到完全殺菌效果[21]。一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照研究表明，聚維酮碘能夠抑制氣管插管患者口腔及咽部的細(xì)菌生長(zhǎng)，同時(shí)不會(huì)破壞口腔微生物群的平衡，抑制口內(nèi)包括變形鏈球菌、白色念珠菌等在內(nèi)的大部分細(xì)菌活性從而維護(hù)口腔健康[22]。

自1980起，人們相繼從細(xì)菌、真菌、兩棲類(lèi)、昆蟲(chóng)、高等植物、哺乳動(dòng)物乃至人類(lèi)發(fā)現(xiàn)并分離獲得具有廣譜高效抗菌活性的多肽類(lèi)物質(zhì)并命名為抗菌肽。有許多天然抗菌肽分子可以應(yīng)用于口腔疾病防治領(lǐng)域，如腸桿菌肽、綿羊骨髓抗菌肽，人源抗菌肽LL-37、乳酸鏈球菌素和組氨酸等，均具有對(duì)抗口腔致病細(xì)菌和生物膜的高效抗菌活性[23]。抗菌肽大多數(shù)是由12～50個(gè)氨基酸組成的短鏈寡肽，常見(jiàn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)有α-螺旋、β-鏈、β發(fā)夾。其中，α-螺旋能夠破壞細(xì)菌生物膜從而殺滅細(xì)菌。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)研究表明，能夠用于防治齲病的抗菌肽大部分具有殺菌作用，部分具有抑制細(xì)菌黏附作用，少數(shù)還具有羥基磷灰石再礦化特性[24]。

3 天然有效成分

人類(lèi)使用天然藥物預(yù)防和治療口腔疾病最早可以追溯到幾千年前[25]，殷墟甲骨文中有我國(guó)最早對(duì)齲齒的記載，古人為了預(yù)防齲齒，常用酒、茶、鹽水等漱口，王燾《外臺(tái)秘要》記載的升麻揩齒方，宋代《太平圣惠方》記錄的藥膏揩齒法等都涉及天然藥物防齲潔齒。埃及最古老的草紙書(shū)《Ebers Papyrus》也提到了天然藥物制成的漱口水或牙粉配方。相較于已成熟的抗生素體系，天然抗菌成分因其種類(lèi)繁多、療效顯著、生物安全性較好及作用機(jī)制尚不明確等特點(diǎn)有著更為廣闊的研發(fā)前景[26]。其防治齲病的機(jī)制大致包括抑制細(xì)菌活性、抑制生物膜形成、維持牙體組織脫礦-再礦化平衡。來(lái)源于植物的大多數(shù)抗菌物質(zhì)是植物生長(zhǎng)所必需的次級(jí)代謝物，通常包括生物堿、酚類(lèi)、類(lèi)黃酮和有機(jī)酸等[4]，前述抗菌肽也是天然有效抗菌成分之一，但不同的代謝物在抑菌方面又發(fā)揮了不同作用。應(yīng)用天然有效成分替代或與抗生素協(xié)同使用，不僅能夠降低長(zhǎng)期使用抗生素所產(chǎn)生的不良反應(yīng)及細(xì)菌耐藥性，還能夠充分利用自然物產(chǎn)資源，發(fā)揮其最大價(jià)值。

3.1 抑制細(xì)菌活性

綠茶的主要成分為兒茶素，包括表沒(méi)食子兒茶素-3-沒(méi)食子酸酯、表沒(méi)食子兒茶素、表兒茶素-3-沒(méi)食子酸酯和表兒茶素等[27]。沒(méi)食子的活性成分包括沒(méi)食子鞣質(zhì)、沒(méi)食子酸及樹(shù)脂等[28]。厚樸的主要抗菌活性成分為厚樸酚[29]。眾多學(xué)者已通過(guò)抑菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)綠茶提取物兒茶素、沒(méi)食子中的沒(méi)食子酸、木蘭科植物干燥樹(shù)皮中提取的厚樸酚等植物有效成分能夠顯著抑制致齲微生物生長(zhǎng)，不僅在體外實(shí)驗(yàn)中能夠抑制致齲細(xì)菌產(chǎn)酸產(chǎn)糖，降低其對(duì)牙面的黏附及腐蝕作用，且部分藥物防治齲病的作用已在大鼠齲病模型中被證實(shí)。

檸檬香桃木提取物能夠抑制在水不溶性葡聚糖合成中起關(guān)鍵作用的葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶以抑制致齲生物膜的形成，且對(duì)細(xì)胞沒(méi)有抑制作用[30]。紫荊花酊作為一種酚酸類(lèi)化合物抗菌活性與苯環(huán)上取代基的數(shù)量和位置有關(guān)，其側(cè)鏈的飽和度和長(zhǎng)度可能會(huì)影響特定口腔病原菌[31]。生物堿類(lèi)抑菌劑(如苦參堿)則通過(guò)抑制病原體細(xì)胞分裂來(lái)達(dá)到抑制生物膜活性的作用[32]。

3.2 促進(jìn)釉質(zhì)再礦化作用

目前，已經(jīng)研究了多種類(lèi)型的再礦化劑，其中不伐富含天然成分的再礦化劑。五倍子為漆樹(shù)科植物鹽膚木、青麩楊或紅麩楊葉上的蟲(chóng)癭，主要含鞣質(zhì)、沒(méi)食子酸等[33]。ABDEL-AZEM等[34]研究表明，使用五倍子和氟化鈉分別干預(yù)脫礦牙本質(zhì)，運(yùn)用掃描電鏡及硬度分析等檢測(cè)手段發(fā)現(xiàn)五倍子促進(jìn)再礦化能力與氟化鈉無(wú)明顯差異。然而，天然藥物種類(lèi)繁多，機(jī)制復(fù)雜，需要更多的研究來(lái)揭示有關(guān)抗齲齒生物活性化合物的種類(lèi)及作用機(jī)制。此類(lèi)成分可以作為機(jī)械控制菌斑生物膜的輔助療法，亦可以作為預(yù)防齲病的口腔保健用材。

3.3 益生菌制劑

菌斑生物膜的形成是齲病發(fā)生的先決條件，成熟牙菌斑生物膜是由多種細(xì)菌組成的處于動(dòng)態(tài)平衡的三維微生態(tài)環(huán)境[3]。當(dāng)宿主、食物或微生物生長(zhǎng)因子改變生態(tài)平衡時(shí)，菌斑中的產(chǎn)酸微生物降低了生物膜環(huán)境的pH值，隨后脫礦-再礦平衡轉(zhuǎn)向礦物質(zhì)流失，齲齒形成。抗生素或抗菌劑不當(dāng)使用可能會(huì)導(dǎo)致抗生素耐藥細(xì)菌或真菌病原體的過(guò)度生長(zhǎng)。鑒于此，科學(xué)家們研發(fā)出了一種能夠靶向選擇特定病原體的靶向分子[35]，先使抗菌因子鏈接到靶向分子上，再與目標(biāo)病原體(如變形鏈球菌)結(jié)合并殺滅該病原體來(lái)控制齲損。

除靶向治療外，益生菌也可用于控制口腔中致齲細(xì)菌的生長(zhǎng)，其機(jī)制可包括競(jìng)爭(zhēng)牙齒表面的結(jié)合位點(diǎn)，爭(zhēng)奪養(yǎng)分，產(chǎn)生抗菌化合物如過(guò)氧化氫、細(xì)菌素和黏附抑制劑以抑制致齲菌。例如，ZHANG等[36]分離健康人群與齲病人群口內(nèi)乳桿菌，通過(guò)比較菌群數(shù)目及以變形鏈球菌為指示菌的體外實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)乳桿菌對(duì)致齲菌的抑制能力，篩選出了乳桿菌FB-T9、乳桿菌CCFM8724等菌株，并利用體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)了篩選出的菌種具備作為防齲益生菌的潛能。除此之外，基因工程及DNA重組技術(shù)構(gòu)建的功能性鏈球菌突變菌株也是近年來(lái)學(xué)者們研究的重點(diǎn)及熱點(diǎn)，經(jīng)過(guò)DNA重組的變形鏈球菌缺乏發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生有機(jī)酸的能力或缺乏編碼胞外多糖的基因喪失黏附能力[37]。此種替代療法用突變菌株替換口腔中的野生型分離株，不但可以達(dá)到與抗生素同樣的防齲能力，而且避免了廣譜抗生素長(zhǎng)期使用的耐藥性及微生態(tài)失衡。益生菌的研究也是口腔醫(yī)學(xué)的一個(gè)新研究領(lǐng)域，旨在顯著降低口腔致病菌水平。然而，迄今為止研究的益生菌尚不能永久定植于人類(lèi)口腔。使用抗生素或抗菌劑與益生菌結(jié)合來(lái)預(yù)防或治療齲齒，主要利用廣譜抗生素或抗菌劑清除天然口腔菌群后，定植益生菌可促進(jìn)健康口腔生態(tài)的重建[38]，但此種治療方式尚未廣泛應(yīng)用于臨床，還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

4 小 結(jié)

齲病作為人類(lèi)第5大常見(jiàn)疾病，其發(fā)病率高、分布范圍廣、治療率低且再治療率高[3]，在世界范圍內(nèi)影響著各個(gè)年齡段人群的口腔健康。過(guò)去的30～50年，經(jīng)過(guò)口腔醫(yī)療工作者的不懈努力及社會(huì)大力普及口腔保健知識(shí)，我國(guó)居民齲齒患病率及嚴(yán)重程度已大大降低[39]。盡管取得了這一成就，齲齒的患病率和危害性在國(guó)內(nèi)仍然較高。早期齲齒若發(fā)現(xiàn)及時(shí)，是有望通過(guò)控制菌斑生物膜或逆轉(zhuǎn)硬組織脫礦來(lái)控制的，然而，若在齲損早期未及時(shí)控制，則隨著齲向牙體深部發(fā)展，就會(huì)形成齲洞，進(jìn)一步引起牙髓疾病、根尖周疾病、殘冠、殘根甚至缺牙，增加疾病負(fù)擔(dān)。所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)早期齲病時(shí)，立即實(shí)施早期無(wú)創(chuàng)治療措施是成功終止齲病進(jìn)展并恢復(fù)健康的關(guān)鍵，能否從源頭控制早期齲病的發(fā)生，菌斑控制是重點(diǎn)，糾正由致齲細(xì)菌產(chǎn)生及內(nèi)源或外源性酸所導(dǎo)致的釉質(zhì)脫礦-再礦化失衡是難點(diǎn)，機(jī)械控制菌斑的方法雖然能在短期內(nèi)降低牙面菌斑數(shù)量及活性，但較為局限，且無(wú)法促進(jìn)已脫礦的釉質(zhì)再礦化。故而局部應(yīng)用藥物的方法在齲病治療方面具有良好的前景及研究?jī)r(jià)值。在過(guò)去的30年里，含氟藥物、含氟牙膏等的局部應(yīng)用大大降低了齲齒患病率，抗生素如氯己定亦被臨床廣泛使用。天然有效成分在口腔保健藥物研究方面亦較為廣泛，迄今為止臨床用藥的1/3以上源自天然產(chǎn)物，某些天然藥物特有的抗酸或促進(jìn)釉質(zhì)再礦化的功能正好符合齲病防治需求，將這些藥物篩選出來(lái)，將最有效的活性成分及衍生物、類(lèi)似物或全合成物應(yīng)用于漱口水或口香糖等載體中儼然成為開(kāi)發(fā)口腔疾病防治及保健用藥的一大趨勢(shì)[40]。目前，多種方式聯(lián)合預(yù)防及治療齲病成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究熱點(diǎn)，聯(lián)合應(yīng)用的方案調(diào)配、天然成分臨床應(yīng)用的開(kāi)發(fā)、益生菌微生態(tài)的建立、激光療法的操作規(guī)范及遠(yuǎn)期療效值得研究者們進(jìn)一步開(kāi)發(fā)挖掘。