不同基質金屬蛋白酶抑制劑對齲病影響牙本質粘結效果的影響分析

黃文青

伴隨生活質量的不斷提升,人們對牙體修復的功能性、舒適度、美觀度等方面提出了更高的需求,在此期間,樹脂粘結修復因兼具美觀、舒適等特點被臨床大范圍推廣。牙本質富含有機成分,生存環境潮濕,故牙本質的粘結一直是臨床研究的重點難點［1,2］。樹脂充填是齲病牙治療的最主要方法。牙本質齲分為外層的齲病感染牙本質(caries-infected dentin,CID)和內層的齲病影響牙本質(caries-affected dentin,CAD),齲病影響牙本質是指去除外層的感染牙本質后所留下的,未被細菌感染的牙本質,基本無細菌入侵,臨床上一般予以保留。齲病影響牙本質雖然無細菌入侵,但無論是膠原蛋白還是礦物質都被齲病所改變。因此齲病影響牙本質和正常的牙本質粘結效果可能不盡相同［3］。基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是一類鈣、鋅離子依賴的蛋白水解酶。研究表明,牙本質中含有明膠酶［包括基質金屬蛋白酶-2(MMP-2)和基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)］［4］、基質溶解素1(MMP-3)［5］、釉質溶解素(MMP-20)［6］和膠原酶-2(MMP-8)［7］等。基質金屬蛋白酶平時以無活化的酶原形式存在,全酸蝕和自酸蝕粘接系統都能夠激活基質金屬蛋白酶,活化的基質金屬蛋白酶能降解暴露的膠原纖維,導致混合層完整性被破壞。研究［8］發現,齲病影響牙本質中的組織蛋白酶含量明顯高于正常牙本質,提示組織蛋白酶可能也參與了牙本質膠原的降解。使用酶抑制劑抑制膠原降解,維持膠原結構的完整性,是提高混合層穩定性的關鍵。目前,使用酶抑制劑來保護混合層的完整性是研究的熱點。鑒于此,本研究通過對比3 種不同的基質金屬蛋白酶抑制劑：2%氯己定、表沒食子兒茶素沒食子酸酯 (Epigallocatechin gallate,EGCG),碳二亞胺鹽酸鹽［1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbo-dimide,EDC］對齲病影響牙本質自酸蝕粘強度和微滲漏的影響,以期為臨床提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本次研究方案已取得倫理委員會批準。收集2020 年1～12 月在本院口腔頜面外科門診拔除的240 顆有齲離體牙,隨機分為A 組、B 組、C 組,各80 顆；另選取80 顆無齲離體牙作為D 組。離體牙的收集均在患者簽訂知情同意書的情況下進行。將離體前磨牙沿牙長軸方向正中磨為近、遠中兩半,選取的有齲離體牙未進行充填及根管治療、齲病未穿髓。去除牙周組織及牙結石后浸泡保存在4℃的蒸餾水中,且在30 d 內使用。

1.2 儀器及材料 本研究涉及的儀器、材料來源見表1。

表1 儀器及材料

1.3 牙體制備 所有牙樣本使用水門汀凝固后把試樣放在蒸餾水中,所有標本放在自制的冷熱循環設備上進行冷熱循環實驗。在5℃和55℃水中分別停留30 s,迅速交換,交換時間≤5 s,如此反復循環500 次,以此來模擬口腔溫度的急劇變化。所有樣本在完成冷熱循環后在水浴箱中浸泡24 h,之后拿出自然干燥。無齲牙：使用帶噴水冷卻裝置的高速金剛砂車針完全去除離體牙咬合面釉質至釉牙骨質界以下,顯微鏡下檢查無殘留釉質層,暴露牙本質,使用600 目砂紙于水中打磨形成光滑平面。有齲牙：使用帶噴水冷卻裝置的高速金剛砂車針完全去除離體牙咬合面釉質至釉牙骨質界以下,使用挖匙去除腐質,沖洗,干燥,在齲洞內滴入齲病顯示劑,10 s 后沖洗,然后在顯微鏡下使用慢速球鉆流水冷卻下磨除著色的細菌入侵牙本質,重復該項操作多次直到硬組織不被染色為止。使用Single Bond Universal (3M)粘結劑進行粘接,SonicFill(KERR)光固化樹脂充填,保證樹脂厚度≥5 mm。將粘接好的樣本使用硬組織切割機分別從近遠中向、頰舌向切割為橫截面為1 mm×1 mm 的試件。具體分組見表2。

表2 實驗步驟

1.4 觀察指標及判定標準

1.4.1 粘結強度 采用微拉伸試驗［9］進行測定,拉伸試驗樣本的制作：樣本兩端分別固定于兩片載玻片上,使用萬能試驗機進行拉伸測試,加載頭加載速度：0.5 mm/min,直到牙本質-樹脂條斷裂,計算機自動記錄加載過程中的最大拉伸力,計算微拉伸強度(單位：MPa)。微拉伸粘結強度(MPa)=載荷峰值(N)/粘結面積(mm2)。

1.4.2 斷裂類型 在掃描電鏡下觀察所有樣本的斷裂情況,使用37%磷酸凝膠酸蝕界面0.5 min,流水沖洗60 s 后吹干、噴金。分為界面破壞、內聚破壞和混合破壞3 種類型,其中混合破壞是指既有界面破壞又有內聚破壞。

1.5 統計學方法 采用SPSS23.0 統計學軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差()表示,采用t 檢驗；計量資料多組間比較采用單因素方差分析；計數資料以率(%)表示,采用χ2檢驗。P<0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 四組粘結強度比較 四組粘結強度由高至低依次為A 組、B 組、C 組、D 組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 四組粘結強度比較(,MPa)

表3 四組粘結強度比較(,MPa)

注：四組比較,P<0.05

2.2 四組斷裂類型比較 A 組混合破壞率低于B 組、C 組及D 組,界面破壞率高于B 組、C 組及D 組,內聚破壞率低于B組及D組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 四組斷裂類型比較［顆(%)］

3 討論

常規的牙本質樹脂粘接劑多表現為親水性,但因口腔這一特殊環境,親水性的粘接劑吸水性約10%,容易降解粘結面膠原,影響牙本質的粘結強度與持久性,故如何提高牙本質與粘接劑之間的粘結強度,延長耐久性是臨床現階段的研究熱點。

諸多研究指出復合樹脂與牙本質的粘結主要依賴于粘接劑和牙本質之間形成的微機械鎖扣作用,即混合層,牙本質的粘接強度直接取決于混合層的質量,而混合層的降解與牙本質基質金屬蛋白酶的活性密切相關［10］。本研究通過對比2%氯己定、5% EGCG,0.5 mol/L EDC 對齲病影響牙本質微滲漏與粘結效果的影響。結果顯示,四組粘結強度由高至低依次為A 組、B 組、C 組、D 組,差異有統計學意義(P<0.05)。表明粘結前對牙體使用基質金屬蛋白酶抑制劑預處理,可顯著增加粘結強度。氯己定屬于非特異性的基質金屬蛋白酶抑制劑,其主要隨著釋放濃度的改變,調控基質金屬蛋白酶的活性,依靠纖維間羧酸基團的靜電吸附作用達到固定的作用,但長期效果不能確定［9］。本研究結果顯示,A 組混合破壞率低于B 組、C 組及D 組,界面破壞率高于B 組、C 組及D 組,內聚破壞率低于B 組及D 組,差異有統計學意義(P<0.05)。表明粘結前對牙體使用2%氯己定進行預處理消毒,利于樹脂滲入。本研究初步探尋了2%氯己定、5% EGCG 及0.5 mol/L EDC 對齲病影響牙本質微滲漏與粘結效果的影響,但臨床相關研究較少,研究的可信度還需在未來開展更多的大樣本研究加以驗證,旨在為臨床牙體病變的治療提供科學參考依據。

綜上所述,不同基質金屬蛋白酶抑制劑預處理方案對齲病影響牙本質微滲漏與粘結強度的影響不同,2%氯己定預處理顯著提高牙體粘結強度,可在臨床牙體疾病的治療中推廣使用。