野生灵长类非龋性颈部病损研究:揭示牙签状沟槽与楔状缺损的起源与演化意义
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时间:2025年09月30日
来源:American Journal of Biological Anthropology 2
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本综述系统研究了27个现存及灭绝类人猿物种中的非龋性颈部病损(NCCLs),首次在非人灵长类中发现与古人类"牙签状沟槽"相似的病损特征,同时证实楔状缺损(abfraction)与当代人类特有行为相关。该研究通过多模态成像技术和三维组织损失分析,为理解NCCLs的进化机制和临床诊断提供了跨物种比较证据,对古人类行为重建和现代口腔疾病研究具有重要启示。
非龋性颈部病损(NCCLs)是现代临床口腔医学中常见的齿科病理现象,通常与磨损(abrasion)、侵蚀(erosion)、楔状缺损(abfraction)或其组合因素相关。在考古学和古生物学样本中,最常见的NCCLs类型是"牙签状沟槽",然而关于这些病损在野生非人灵长类动物中的发生情况知之甚少。本研究通过对531个来自27个现存和灭绝类人猿分类群的个体进行NCCLs检查,填补了这一研究空白。
研究样本来自五个研究机构的馆藏标本:鲍威尔-科顿博物馆(英国)、京都大学灵长类研究所(日本)、杜克大学狐猴中心自然历史博物馆(美国)、芝加哥菲尔德自然历史博物馆(美国)以及伦敦自然历史博物馆(英国)。所有标本均来自野生种群,除了日本幸岛(Koshima Island)的日本猕猴(Macaca fuscata)因灵长类野外研究需要而定期投喂。
采用宏观检查后,使用多种成像技术进行微磨损和组织损失分析,包括立体显微镜、共聚焦激光显微镜、手持式数字显微镜和3D组织损失分析。通过标准的模具制作程序对样本进行复制,使用放大倍数从10倍到100倍的图像采集来评估NCCLs的特征,如大小、方向和条纹模式。
在研究的531个类人猿标本中,21个个体(占样本的4%)显示出一个或多个NCCLs。NCCLs的分布不均匀,多个病例集中在某些分类群和种群中,但在所有主要类群(如Platyrrhini、Cercopithecidae、Hominoidea)中均有发现。
鉴定出两种不同的病损类型:第一种是局部U形病损,内部有平行条纹,表明定期与磨蚀材料接触(即磨损或磨蚀);第二种是光滑的浅表病损,其特征是沿着凹陷的牙龈线组织损失,表明可能涉及酸侵蚀的多因素过程。
菲尔德博物馆收藏的猩猩标本(FMNH 19026,Pongo pygmaeus)左下第二磨牙近中面显示出一个明显的NCCL,类似于考古和化石 Homo 样本中观察到的牙签状沟槽。该沟槽从邻接根面的颊侧开始为一个相对宽的凹陷,逐渐变细越过邻接面的中点。病损沿着釉牙骨质界(CEJ)和邻近的龋齿病变延伸。
通过3D组织损失分析估计硬组织损失为12.5mm3,其特征是整个表面呈浅而均匀的半圆形轮廓。右下第二磨牙也在近中根面显示出一个病损,呈现黑色和粗糙纹理,表明为龋齿性。两个下第一磨牙都显示出显著的组织损失,左侧(邻近具有NCCL的第二磨牙)显示出严重的局部陡峭磨损,紧密跟随NCCL的轮廓,可能有助于其逐渐变细的形状。
日本幸岛的日本猕猴(Macaca fuscata)种群中,九个个体(占样本的50%)至少有一个NCCL。它们在其他齿列中显示出非典型磨损,可能与意外摄入沙子有关。NCCLs通常发现于上颌磨牙的舌侧根面,具有相同的特征:浅表且表面光滑;然而,在显微镜下可见不同大小的对齐条纹(有些>25μm)。其他关键的微磨损特征也被识别出来,包括平行的更细条纹、赫兹锥和具有V形横截面的条纹。
在三个猿类标本(Pongo FMNH 19026和FMNH 33533,Gorilla gorilla gorilla标本PCM Z I 17)中鉴定出的邻接面NCCLs,以及在幸岛日本猕猴(Macaca fuscata)和Lagothrix lagothricha标本(PRI 683)其他牙面上观察到的类似病损,提供了证据表明非人灵长类动物中的NCCLs与化石 Homo 样本中描述的那些具有相似特征。
尽管牙签假说很突出,但在将所有古人类NCCLs归因于此类行为时需要谨慎;应考虑其他原因或病因,特别是在齿列中作用的复杂力的情况下。此外,类似NCCLs在近期人类样本中的缺失,尽管已知使用牙签,表明这一假说可能并不普遍适用。
在几种现存灵长类动物中,区分NCCLs和根面龋存在诊断挑战,特别是当两种条件发生在相似位置时。这种复杂性在Rafflesbanded langur(Presbytis femoralis)和Dent's mona monkey(Cercopithecus denti)等物种中很明显,这些个体显示出与Johnston's mangabey(Lophocebus albigena johnstoni)中发现的类似病损,主要影响前牙。
本研究未观察到楔状缺损病损,这与考古和化石 Homo 样本中缺乏此类病损一致。结合当代临床环境中常见楔状缺损病损,表明与当代人类行为相关的侵蚀和磨蚀共同作用是导致楔状缺损病损高发的原因。
灵长类动物之间牙齿形态的差异使围绕NCCLs的术语复杂化,特别是在讨论跨物种的"病损"时。与犬齿磨砺过程相关的NCCLs可能在未来的研究中不被如此分类。在许多情况下,这种磨损不可能是病理性的,可能代表正常的生理磨损,无论是在犬齿上还是在邻近的前磨牙上。
本研究的主要限制是几个分类群的样本量相对较小。这里一半的现存灵长类物种由少于10个个体代表。虽然本研究提供了广泛的分类覆盖,但小样本量不太可能反映每个分类群内NCCLs的真实平均患病率。未来对大型博物馆收藏中根面病损的全面比较数据的系统调查,将不仅改善患病率估计,还为区分不同的病理、行为和埋藏学因素提供更强大的基础。
本研究提供了现存和灭绝类人猿灵长类中NCCLs的患病率数据和描述,允许未来与临床和化石 Homo 病损进行比较。我们的研究结果表明,NCCLs的形成可能受到一系列因素的影响,包括咀嚼模式、饮食磨蚀性和酸度以及潜在的牙周疾病。
未观察到人类临床环境中常见的楔状缺损样病损,支持了楔状缺损与当代人类行为和饮食习惯相关的假设。此外,一些NCCLs类似于化石古人类中所谓的"牙签状沟槽",表明这些特征可能来自正常的咀嚼和食物处理行为,而非与口腔卫生相关的工具使用。这些发现强调需要重新检查化石古人类样本。未来的非人灵长类比较研究,包括直接的野外观察,对于完善我们在考古和古生物学背景下对NCCLs的解释至关重要。
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