钛微颗粒常见于牙种植体周围软组织,与种植体周围炎无关

【字体: 时间:2025年03月19日 来源:Communications Medicine 5.4

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  为探究金属颗粒对种植体周围炎影响,研究人员分析软组织样本,发现钛微颗粒常见但与该疾病无关。

  在现代口腔医学领域,牙种植体已成为缺牙修复的重要手段,广泛应用于临床。想象一下,那些因牙齿缺失而饱受困扰的人们,牙种植体就像是给他们带来新希望的 “魔法钥匙”,让他们重新拥有完整的牙齿功能和自信的笑容。然而,种植体周围炎(peri-implantitis)这个 “小恶魔” 却时不时地出现捣乱。它是一种与微生物生物膜相关的严重病症,不仅会让种植体周围的软组织发炎,还会无情地破坏支持骨,就像白蚁侵蚀房屋的地基一样,严重影响种植体的稳定性和使用寿命。据统计,大约 15% 的牙种植体使用者会出现中度 / 重度的种植体周围炎。
目前,虽然牙种植体的使用被认为是一种安全有效的牙齿替代方法,但种植体周围炎的发生仍然是一个亟待解决的问题。以往的研究发现,牙种植体大多由金属钛制成,有观点认为,种植体释放出的钛微颗粒(titanium micro-particles)可能会影响人体对微生物生物膜的反应,进而加剧种植体周围炎的发展。但是,之前对于钛微颗粒在健康和患病的种植体周围组织中的总体存在情况、大小和分布的评估并不全面,其与种植体周围炎之间的潜在关联也尚不明确。

为了揭开这些谜团,来自瑞典哥德堡大学(University of Gothenburg)等机构的研究人员开展了一项深入研究。他们的研究成果发表在《Communications Medicine》杂志上。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先是微质子诱发 X 射线发射(μ-PIXE)分析技术,该技术就像是一个 “微观侦探”,能够对软组织样本中的钛微颗粒进行定位、定量和特征描述。其次是 RNA 测序(RNA-seq)技术,它可以帮助研究人员评估钛微颗粒与种植体周围炎病变中基因表达谱之间的潜在关联。此外,研究人员还运用了免疫组化(IHC)和透射电镜(TEM)等技术辅助研究。研究样本来自 21 名患者,这些患者均有≥1 颗患有种植体周围炎的牙种植体以及≥1 颗相邻的临床健康或轻度炎症且无明显骨丧失的种植体。

研究结果如下:

  1. μ-PIXE 分析:研究发现钛微颗粒在牙种植体周围的软组织中普遍存在。虽然不同患者之间钛微颗粒的体积密度差异较大,但在同一患者体内,患有种植体周围炎的部位和健康部位的钛微颗粒浓度几乎相似。进一步分析发现,大部分钛微颗粒集中在靠近种植体 / 组织界面的 2mm 宽的组织区域内。而且,种植体系统会对钛微颗粒的体积密度产生显著影响,而种植体的使用时间则对其没有影响。此外,研究人员还对钛微颗粒的形态进行了详细分析,发现其在种植体周围炎和健康部位之间没有明显差异。
  2. 透射电镜(TEM)观察:在 TEM 分析中,研究人员在种植体周围炎部位的超薄切片中观察到极少的金属样微颗粒,且这些微颗粒均位于细胞外。同时,健康部位的切片显示出排列有序的胶原纤维和大量的成纤维细胞,而种植体周围炎部位则表现出明显的组织降解迹象和炎症细胞数量增加。
  3. 差异基因表达分析:通过对种植体周围炎样本中不同钛微颗粒体积密度的组织进行 RNA-seq 分析,研究人员发现只有少数基因的表达存在差异。在 Ti-high 组(钛微颗粒体积密度高于平均值)和 Ti-low 组(钛微颗粒体积密度低于平均值)的比较中,共鉴定出 16 个差异表达基因(DEGs)。这些基因主要与免疫反应调节和皮肤发育等生物学功能相关,且在补体级联调节、血小板激活和信号传导以及角质化等通路中存在显著差异。
  4. 免疫组化检测细胞标记物:为了验证基因表达的结果,研究人员进行了免疫组化分析。结果显示,在种植体周围炎样本中,Ti-high 组的 RASGRP2 阳性细胞密度显著高于 Ti-low 组。虽然 C4PBA 阳性细胞密度在 Ti-high 组和 Ti-low 组之间没有达到统计学上的显著差异,但 Ti-high 组的密度约为 Ti-low 组的 3 倍。

综合上述研究结果,研究人员得出结论:钛微颗粒并非种植体周围炎特有的现象,而是在牙种植体患者的种植体周围组织中普遍存在,并且其存在与种植体周围组织的健康状况无关。尽管高浓度的钛微颗粒与宿主的炎症反应之间似乎存在一些关联,但同一患者体内有和没有种植体周围炎的部位,钛微颗粒的密度相似。这一研究结果为深入理解种植体周围炎的发病机制提供了重要依据,也为未来相关疾病的预防和治疗策略的制定提供了新的思路。不过,研究也存在一定的局限性,例如样本量相对较小,且仅对患病部位的样本进行了分析,未来还需要进一步扩大样本量,并纳入更多健康对照样本进行研究,以更全面地揭示钛微颗粒与种植体周围炎之间的关系。

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