重组 amelogenin 肽 TRAP:潜力巨大的非氟防龋新 “星”

【字体: 时间:2025年02月27日 来源:BMC Oral Health

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  为探究重组 amelogenin 肽 TRAP 对早期釉质龋损再矿化的影响,郑州大学第一附属医院研究人员开展相关研究,发现 TRAP 可促进早期釉质龋损原位再矿化,有望成为非氟仿生再矿化防龋剂。

  

一、研究背景:龋病防治的困境与探索

在全球范围内,龋病如同一个顽固的 “健康杀手”,始终威胁着人们的口腔健康。即便在多数发达国家,其发病率有所下降,但依旧普遍存在,是重要的公共卫生难题。早期龋,也就是尚未形成龋洞的病变,比已经形成龋洞的牙面更为常见。这使得预防龋齿以及实现早期釉质龋或早期龋损的再矿化,成为现代口腔医学亟待攻克的关键挑战。
目前,氟化物是预防和治疗龋齿的常用手段,它能够通过再矿化作用阻止龋损进展,对降低龋病患病率效果显著。然而,氟化物并非完美无缺,过量接触氟化物会对人体产生潜在危害,比如影响牙齿发育等。因此,寻找安全有效的替代防龋试剂迫在眉睫。
生物仿生再矿化模拟牙釉质的生物矿化过程,其中有机基质通过蛋白质与无机材料的相互作用来介导羟基磷灰石(HA)晶体的形成。研究表明,釉基质蛋白(EMPs)在牙釉质矿化中起着关键作用,而 amelogenin 约占所有 EMPs 的 90%。此前研究发现,amelogenin 的一些片段具有促进牙釉质龋再矿化的潜力。tyrosine-rich amelogenin peptide(TRAP)作为 amelogenin 在釉质发育过程中的主要酶解产物,在体外实验中已被证实可促进早期釉质龋的再矿化,但它在体内环境中的作用还需进一步探究。于是,郑州大学第一附属医院的研究人员开展了一项研究,旨在评估重组 amelogenin 肽 TRAP 对早期釉质龋损原位再矿化的影响,该研究成果发表于BMC Oral Health期刊。

二、研究方法:多技术协同探索

为深入探究 TRAP 的作用,研究人员采用了多种关键技术。首先,通过 Langmuir 吸附等温线实验,分析重组 amelogenin 肽 TRAP 与 HA 的结合能力;利用共聚焦激光扫描显微镜(CLSM),直观观察 FITC 标记的 TRAP 与釉质表面的结合情况。其次,构建原位龋模型,选取 12 名健康志愿者,让他们佩戴含有预脱矿牛牙釉质样本的可摘式原位装置。实验分为三个阶段,每个阶段持续 14 天,中间间隔 7 天的洗脱期,志愿者被随机分为三组,分别接受去离子水(DDW,阴性对照)、重组 amelogenin 肽 TRAP(100 μg/ml)、氟化钠(2 ppm)处理。最后,运用微硬度分析技术,测量釉质样本在不同阶段的表面硬度(SH)和横截面硬度(CSH),并计算表面微硬度恢复百分比(% SHR)和亚表面硬度积分变化(%ΔIHC),以此评估再矿化效果。

三、研究结果:TRAP 展现再矿化潜力

  1. TRAP 的吸附特性:Langmuir 吸附等温线实验结果显示,重组 amelogenin 肽 TRAP 与 HA 的结合符合 Langmuir 吸附模型,其对 HA 吸附位点的亲和力 K 为 259.67 mL/μmol,每平方米 HA 结合肽 TRAP 的最大吸附位点数量 N 为 11.12×10?2 μmol/m2。CLSM 观察发现,在正常和脱矿的牛牙釉质样本中,DDW 对照组无荧光图像;而在肽 FITC - TRAP 实验组,正常牛牙釉质标本上有稀疏荧光斑点,脱矿牛牙釉质标本上则出现大而明显的荧光分布,表明 TRAP 易吸附在釉质表面,尤其是脱矿釉质表面。
  2. 原位再矿化效果:所有志愿者均顺利完成研究,且未出现不良事件。微硬度分析结果表明,再矿化处理后,所有组的 SH 均增加,说明唾液具有一定的再矿化能力。% SHR 分析显示,肽 TRAP 处理组的 % SHR(30.37)显著高于 DDW 处理组(10.81),但低于 NaF 处理组(48.57)。CSH 分析发现,在釉质亚表面 30、50、70 和 90 μm 深度处,肽 TRAP 组和 NaF 组的样本硬度均高于 DDW 组。%ΔIHC 分析表明,与 DDW 组相比,肽 TRAP 组和 NaF 组分别使釉质病变减少了 6.73% 和 15.68%,不过肽 TRAP 组的 %ΔIHC 低于 NaF 组,意味着其对亚表面釉质龋损的再矿化能力稍弱于 NaF。

四、研究结论与意义:开启防龋新方向

综合上述研究结果,重组 amelogenin 肽 TRAP 能够促进早期釉质龋损的原位再矿化,尽管其再矿化效果不如氟化物,但依然展现出了作为非氟仿生再矿化防龋剂的巨大潜力。这一发现为口腔医学领域预防和治疗龋齿提供了新的思路和方向。
不过,该研究也存在一定局限性。研究使用牛牙作为样本,与人类牙齿在物理和化学特性上存在差异;影响釉质脱矿和再矿化的因素复杂多样;且原位研究的受试者数量有限,代表性存在争议。因此,后续还需要开展动物实验和临床试验,进一步验证重组 amelogenin 肽 TRAP 在龋齿防治中的效果,为其临床应用奠定更坚实的基础。但无论如何,这项研究都为解决龋病防治难题带来了新的希望,有望推动口腔健康医学的发展。

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