酪蛋白磷酸肽-無定形磷酸鈣在早期齲治療中的研究進展

劉錦，黎淑芳

（1.右江民族醫學院研究生學院，廣西壯族自治區 百色 533000；2.右江民族醫學院附屬醫院口腔科，廣西壯族自治區百色 533000）

0 引言

齲病是人類的常見病、多發病之一。早期齲是細菌黏附在釉質表面上產酸，致使牙面 pH 值持續降低，引起無機物脫礦、有機物分解，羥基磷灰石晶體逐漸溶解，釉質表層下出現大量孔隙，鈣和磷酸鹽離子從釉質中脫出，形成肉眼可見的白堊斑。目前，對于早期脫礦未形成齲洞主要以再礦化方法治療，再礦化能促使脫礦釉質表面硬度的恢復，終止或消除早期齲的發展。從微創牙科學的角度考慮，在齲病早期施加再礦化藥物抑制牙齒脫礦和促進再礦化，這樣的非侵入性治療技術更讓患者接受[1]。其中最為典型的再礦化制劑是氟化物，包括氟保護漆、含氟涂料、含氟牙膏等[2,3]。但氟化物在使用過程中因劑量控制不當可能造成氟牙癥、氟骨癥等不良反應，而磷酸鈣由于低溶解性及局部鈣磷離子濃度低等缺點限制其在臨床上的應用。因此，尋找安全有效的可替代氟化物的非氟防齲制劑已成為早期齲防治的研究熱點。酪蛋白磷酸肽-無定形磷酸鈣（CPP-ACP）是從牛乳制品中提取的生物活性多肽，具有良好的再礦化能力、安全性及生物相容性等優點，同時能夠穩定和運送鈣磷離子，提高了防齲的效果和安全性[4]。隨著研究的深入，大量的動物和人體研究更加證實CPP-ACP有抗齲和使釉質早期齲損再礦化的能力。本文就CPP-ACP的結構、抗齲機制、實驗研究進展以及應用前景作一綜述。

1 CPP-ACP的結構

CPP-ACP來源于牛乳中的酪蛋白。牛乳酪蛋白經胰蛋白酶降解產生富含磷酸化絲氨酰基的多肽CPP[4]。多肽CPP有α和β兩種類型，分別由α-酪蛋白和β-酪蛋白水解而成。它們的基本序列為-SerP-SerP-SerP-Glu-Glu-，這種多肽基序可能對多肽與磷酸鈣的結合具有重要的作用[5,6]。ACP是非結晶型磷灰石，在中性或者堿性條件下，CPP可通過自身結構中大量的磷酰基團與亞穩定狀態的無定形磷酸鈣（ACP），形成CPP-ACP復合體[7]。CPP-ACP復合體的形狀為球形，大多以直徑僅為2 nm的納米團簇的形式存在,主要是由CPP包繞無定形磷酸鈣形成的核-殼結構，也就是復合體中心為ACP，形成復合體的核，外層為CPP包繞，形成復合體的殼[8]。CPP結合鈣、磷酸根離子的數量與PH呈正相關，當PH值較高時，大量的鈣、磷離子被CPP結合；當PH值較低時，CPP結合的鈣、磷離子減少，使得口腔環境中的鈣、磷酸根離子保持動態平衡，持續地為再礦化時提供所需的鈣和磷酸根離子。

2 CPP-ACP的抗齲機制

2.1 CPP-ACP的再礦化作用

正常情況下釉質的礦物質（磷灰石）在口腔唾液中處于脫礦和再礦化的動態平衡中，當PH下降，脫礦和再礦化的動態平衡會被打破，導致磷灰石晶體的溶解，以及鈣、磷酸鹽和其他離子的流失，最終導致牙釉質的脫礦。酪蛋白磷酸肽（CPP）可以結合鈣和磷酸鹽離子，從而與無定形磷酸鈣（ACP）形成納米團簇（CPP-ACP）。穩定的無定形磷酸鈣納米團簇（CPPACP）可以保持病變釉質表面下較高濃度的鈣、磷酸鹽離子梯度，減緩游離鈣的丟失，阻止不溶性磷酸鈣的形成，病變區中隨著離子濃度增加導致晶體形成羥基磷酸石或氟磷灰石，從而減少釉質脫礦，增強再礦化并為再礦化提供鈣源[9]。且酪蛋白磷酸肽僅弱結合鈣和磷酸鹽離子，這就保持自由離子和結合離子之間的動態平衡，提供了一個生物可利用的鈣和磷酸鹽離子庫，當口腔內PH值發生變化時，鈣和磷酸根離子很容易釋放出來，以幫助完成再礦化的過程[10]。

2.2 CPP-ACP對細菌的抑制作用

有文獻記載，CPP-ACP對細菌的黏附、生長和產酸具有抑制作用。酪蛋白磷酸肽(CPP)能穩定無定形磷酸鈣(ACP)，并能將ACP定位在牙菌斑中，而細菌是通過鈣橋與細菌間相互黏附或通過鈣離子以鈣橋形式附著于獲得性膜上，CPPACP能競爭獲得性膜上和細菌細胞膜上的鈣橋黏著位點，從而這兩者的鈣橋黏著位點極易被占據，導致細菌很難通過鈣橋黏附在獲得性膜上而難以相互黏附聚集，與此同時，鈣離子因不能成為鈣橋而成游離鈣，導致牙菌斑液中游離鈣的瞬時升高，這可能有助于再礦化[11]。CPP-ACP所含有的高濃度的鈣和磷酸根離子，可以較強地緩沖牙菌斑內產生的酸，在防齲方面起著重要作用。研究發現，CPP-ACP不但能封閉唾液獲得性膜表面的黏附受體，還能滲入唾液獲得性膜內抑制變異鏈球菌和黏性放線菌的黏附，伴隨唾液的流動被覆牙的羥磷灰石表面，從一定程度上減少變形鏈球菌和黏性放線菌的黏附[12,13]。進一步研究發現，CPP-ACP還能有效抑制變形鏈球菌和發酵乳桿菌產酸，緩沖細菌酸性環境而達到抑制脫礦的作用，其推測可能與細菌處于高鈣的環境有關，但該結果的具體機制尚不明確，仍有待進一步研究[14,15]。

3 CPP-ACP治療早期齲的相關實驗研究

目前，酪蛋白磷酸肽-無定形磷酸鈣應用于釉質的早期齲治療研究中。最早，Reynolds等[16]利用鼠齲齒模型來研究CPP-ACP降低齲齒活性的能力，將不同濃度的CPP-ACP每天兩次施用于大鼠的臼齒，發現CPP-ACP以劑量反應的方式顯著降低了齲齒活性，CPP-ACP濃度越大，齲齒活性越低，并發現去除酪蛋白磷酸肽（CPP）的酪蛋白酶沒有顯示出防齲活性，證實了酪蛋白磷酸肽的磷酸鈣穩定部分與抗齲性有關。在這以后，大量的體外人工齲研究也證實了CPP-ACP在促進早期齲再礦化發揮著重要作用。de Alencar[17]等研究CPP-ACP 加入口香糖中對酸蝕后牙釉質表面硬度恢復率的影響，發現含CPP-ACP的口香糖硬度恢復率高于不含CPPACP的口香糖和對照組。Bajaj等[18]選擇10顆年輕恒牙制成40個脫礦牙釉質切片，對其進行酸堿度循環模擬再礦化反應，評價CPP-ACP、磷酸三鈣和羥基磷灰石的再礦化能力。結果表明，CPP-ACP 組與其它實驗組的再礦化材料都能促進釉質的再礦化作用，并顯示出CPP-ACP具有更優越的再礦化能力。在乳牙的再礦化治療方面，周春華等[19]在體外實驗中對酸蝕后形成的乳牙人工釉質樣本隨機分組觀察5%CPPACP和2%NaF對其抑制作用，通過顯微放射照相分析證實5%CPP-ACP可以抑制乳牙人工釉質齲損,其作用與2%NaF組相似。在正畸治療方面，Esenlik等[20]探討酪蛋白磷酸肽-無定形磷酸鈣糊劑在固定正畸治療中預防白斑病的效果時，發現CPP-ACP確實顯著減少了釉質白斑的發生，更有學者將CPP-ACP放置在正畸托槽的粘固劑中，可以防止托槽粘固后產生的齲白斑[21]。在與氟化物聯用的研究中，Thimmaiah等[22]研究加入0.2%NaF的CPP-ACP對光滑面牙釉質早期齲損再礦化的影響，通過掃描電鏡-EDX發現CPP-ACP和NaF混合液組的鈣/磷質量百分比平均值最高，CPP-ACP可使脫礦牙釉質發生再礦化，且氟化物能加強CPP-ACP的再礦化作用，從而推斷CPP-ACP和NaF在防齲方面具有協同作用，這種協同作用可能是CPP-ACP可以將鈣、磷酸鹽和氟化物定位在牙齒表面，形成一種新型的酪蛋白磷酸肽-無定形磷酸鈣氟聚合物（CPP-ACFP）有關。在早期齲防治方面，CPP-ACP除了與氟化物聯用之外，還有學者將CPP-ACP與激光、滲透樹脂等聯合使用，這些研究均肯定CPP-ACP能明顯抑制釉質脫礦和促進再礦化[23,24]。

盡管CPP-ACP對于早期齲的治療效果確切，并逐漸走出實驗階段用于臨床,能明顯改善釉質的脫礦程度，恢復牙體的美觀。但CPP-ACP效能是否優于含氟制劑，以及與含氟制劑聯用的效果，有不少學者的實驗研究出現了不同的結果，其可能的原因可歸結于反應體系pH值、CPP-ACP濃度高低以及持續時間差異等。Br?chner等[25]以10%酪蛋白磷酸肽-無定形磷酸鈣局部涂抹正畸矯治器周圍牙釉質面，此后每天局部應用一次，平均觀察4周，4周后用定量光導熒光系統評價上切牙、尖牙和第一前磨牙頰面的釉質脫礦情況，發現局部應用10%CPP-ACP組的固定正畸矯治器周圍的脫礦釉質面積減少，熒光顯著下降，但與含氟牙膏刷牙組差異無統計學意義。這與Indrapriyadharshini等[26]研究結果一致。且有學者[27]發現運用CPP-ACP處理白斑齲時其再礦化效果也比單獨使用含氟制劑組低，但是筆者認為由于該實驗干預期也相對較短，并不能排除白斑齲再礦化效果的進一步變化。在CPP-ACP與氟化物聯合使用時，其協同作用受到不少學者的懷疑，一些實驗研究更是得出相反的結論,運用CPP-ACFP處理脫礦釉質并不能提高其再礦化能力。有學者猜測應用順序可能對釉質再礦化作用產生重要影響。Lata等[28]推測在聯合運用情況下先涂布的氟保護漆迅速蒸發，在釉質表面形成一層薄膜，導致CPP-ACP不能潤濕釉質表面，阻礙了CPP-ACP向深層滲透，從而減弱再礦化效果。但有學者[29]持不同意見，先使用氟保護漆在釉質表面形成的薄膜并未對CPP-ACP向深層滲透產生影響。由此可見，其應用順序是否會對釉質再礦化效果產生重要影響仍然未知，仍需更多實驗探索。

4 CPP-ACP的應用前景

CPP-ACP是一種新興的再礦化藥物，其商品制劑 GC 護牙素，因其來源廣以及具有良好的再礦化能力、優良的安全性、穩定性及生物相容性等優點，使其應用越來越廣泛，主要用于正畸脫礦治療、早期齲治療、乳牙再礦化、釉質發育不全、氟斑牙、牙本質過敏等的治療以及用于預防釉質脫礦的發生。CPP-ACP除了再礦化能力外，還具有優良的抗酸性能，當其作為添加劑摻入到食品、專業口腔護理用品、日常用品中時，可起到保護牙齒、阻礙碳酸飲料、高糖食品的侵蝕作用，明顯降低齲病的發病率[30]。目前，已經成功研制出口香糖、漱口水、牙膏等口腔專業護理用品，所以CPP-ACP已作為防齲藥物得到廣泛應用。

綜上所述，酪蛋白磷酸肽-無定形磷酸鈣作為一種穩定的鈣磷再礦化系統，可釋放生物利用度的鈣鹽和磷酸離子作為再礦化的物質基礎，而且還是氟的良好載體，可以把齲病控制在白堊斑階段之前，能夠終止早期齲的進展，對保持牙體的完整性以及功能具有良好的應用前景，為齲病微創治療提供了新的治療思路。但目前尚無有力的證據證明CPP-ACP對于釉質早期齲的抗齲及治療優于最常用的含氟制劑，其與含氟制劑聯用的再礦化效果也說法不一，要想CPP-ACP治療釉質早期齲達到理想效果，必須做大量工作，明確臨床上如何使用才能發揮其最佳的療效，使其能更好地應用于釉質早期齲的治療，并能逆轉釉質白堊斑恢復牙體美觀，避免牙體組織破壞，最終面臨齲洞形成的厄運。