口腔内不同区域唾液离子分布图谱的建立及其在口干症鉴别诊断中的潜在意义

《Clinical Oral Investigations》:The intra-oral variation of salivary ions

【字体: 时间:2025年10月18日 来源:Clinical Oral Investigations 3.1

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  本研究针对口干症鉴别诊断困难的问题,创新性地结合口腔区域定位与唾液离子检测技术,系统分析了健康人群7个不同口腔部位(如上颚、舌、颊部、口底)的钠(Na+)、钾(K+)、氯(Cl-)、磷酸盐(PO43-)等11种离子浓度。结果发现每种离子在口腔内均呈现独特的分布模式,如上颚Na+浓度最高而口底最低,分布规律在个体间高度一致。该研究为建立区域性唾液离子参考值、开发基于离子谱的口干症客观诊断方法奠定了基础。

  
当人们抱怨"口干"时,这可能是一种主观感受(口干症,xerostomia),也可能是客观存在的唾液分泌减少(唾液分泌不足,hyposalivation)。这两种情况虽然常常并存,但其背后的病因却可能大相径庭——从头颈部放疗、多重用药、干燥综合征(Sj?gren's disease, SjD),到脱水、衰老、压力焦虑等。准确区分这些病因对于精准治疗至关重要,然而现有的评估工具,如主要用于量化主观口干严重度的口干症量表(Xerostomia Inventory, XI)和测量唾液流率(flow rate, FR)的客观方法,都难以有效区分不同病因。
为了弥补这一诊断空白,研究人员开始探索新的方法。Assy等人引入了区域口腔干燥量表(Regional Oral Dryness Inventory, RODI),通过评估口腔内9个不同区域的干燥感,发现不同病因患者的口干感知存在区域差异。例如,SjD患者感觉上颚后部明显比其他患者组和健康对照组更干燥。尽管RODI能区分部分口干病因,但其主观性仍是局限。与此同时,唾液生物标志物,尤其是离子浓度,作为客观指标展现出潜力。研究表明,健康人与不同口干症患者的全唾液或腺体特异性唾液中离子浓度存在差异,但这些差异尚不足以用于特异性诊断。
于是,Joanita S. van Santen及其同事提出了一个创新性的假设:将口腔区域化评估与唾液离子测量相结合,或许能显著提高诊断分辨率。在此背景下,他们在《Clinical Oral Investigations》上发表了题为"The intra-oral variation of salivary ions"的横断面研究,旨在绘制健康受试者(N=30)7个不同口腔部位(硬腭和软腭、舌前部、舌后部、颊部上中下部分、口底)的唾液离子浓度参考图谱,为未来基于区域性唾液离子谱进行口干症筛查和诊断奠定基础。
为了开展这项研究,作者团队首先进行了一项关键的方法学探索——筛选最合适的口腔局部唾液采集工具。他们比较了六种工具(包括Sialopapers、Bio Schirmer strips、ISOHELIX? DNA/RNA Buccal Swabs、Sterile Foam Tipped Applicators、Sugi Sponge Points和Invitrogen iBlot2 Absorbent Pad mini)的吸收性、保留体积和固有离子污染情况。最终,无菌泡沫头涂抹器因其适中的吸收量(平均112.66 μL)、较低的唾液残留(平均7.46 μL)以及可忽略不计的离子污染(仅检出PO43-0.03 mM),从众多工具中脱颖而出,被选定为本研究的采样工具。
研究招募了30名健康志愿者(男女比例12:18,平均年龄38岁),在标准化条件下(禁食禁水禁刷牙1小时后)先收集未刺激全唾液(unstimulated whole saliva, UWS)以测定流率(中位数为0.29 mL/min),随后使用选定的无菌泡沫头涂抹器按特定顺序对7个口腔区域各采样30秒。采集的样本经离心处理后,利用毛细管电泳(Capillary Electrophoresis, CE)技术对稀释后的唾液上清液进行多种阳离子和阴离子浓度的测定。数据分析采用弗里德曼检验(Friedman test)和威尔科克森符号秩检验(Wilcoxon signed-ranks test)比较不同部位离子浓度的差异,并利用多元线性回归分析性别的影响。
离子浓度在口腔内的分布模式
研究结果显示,几乎每一种被检测的离子在口腔内都呈现出独特的分布规律,且这些模式在个体间具有高度一致性。
钠(Na+)浓度的分布
钠离子浓度在口腔内差异显著。其上颚浓度最高(中位数=15.86 mM),而口底浓度最低(中位数=4.44 mM)。舌后部的钠浓度(中位数=11.32 mM)也相对较高。统计分析表明,上颚和舌后部的钠浓度显著高于其他所有区域,而口底的钠浓度则显著低于其他区域。
钾(K+)浓度的分布
钾离子的分布模式与钠离子不同。其最高浓度出现在颊上部(中位数=33.89 mM),该浓度接近已知的腮腺唾液钾离子浓度(约46 mM)。相反,上颚(中位数=20.64 mM)和口底(中位数=17.98 mM)的钾浓度显著低于其他区域。所有采样区域的钾浓度均与UWS中的浓度存在显著差异。
钙(Ca2+)浓度的分布
由于许多区域样本的钙离子浓度低于毛细管电泳的检测限,数据完整性受到影响。尽管如此,从可用数据来看,颊部上、中、下三个区域的钙浓度似乎最高,并且所有口腔区域的钙浓度都可能高于UWS中的浓度。
铵(NH4+)浓度的分布
铵离子的最高浓度出现在舌前部(中位数=11.73 mM)和舌后部(中位数=13.06 mM)。而三个颊部区域和口底的铵浓度则较低。需要注意的是,上颚、颊部各区域及口底有较多样本的铵浓度低于检测限,影响了对这些区域分布规律的明确判断。
氯(Cl-)浓度的分布
氯离子的分布模式与钠离子相似,最高浓度同样出现在上颚(中位数=41.08 mM),最低浓度在口底(中位数=19.71 mM)。口底的氯离子浓度与UWS中的浓度无显著差异。氯离子的浓度水平大致相当于钠和钾离子浓度之和。
磷酸盐(PO43-)浓度的分布
磷酸盐的分布不同于氯离子。其最高浓度出现在颊上部(中位数=16.02 mM)和颊中部(中位数=19.20 mM),而口底和上颚的浓度最低。舌后部、颊部上、中、下区域的磷酸盐浓度与UWS存在显著差异。
硝酸盐(NO3-)及其他离子的分布
硝酸盐是唾液中浓度最低的离子之一,导致许多区域的样本浓度低于检测限,尤其是在上颚、舌前部、舌后部。亚硝酸盐(NO2-)、氟化物(F-)、硫酸盐(SO42-)和镁(Mg2+)在参与者的UWS中虽有检出,但浓度很低,难以进行可靠分析。
此外,多元线性回归分析显示,仅在口底的钾离子浓度上发现与性别相关,女性参与者的钾浓度较低(非标准化B = -4.469, p = 0.026)。
研究结论与意义
本研究成功建立了一种基于无菌泡沫头涂抹器的口腔局部唾液采集方法,并证实毛细管电泳技术可用于健康个体UWS和大部分口腔区域含量丰富离子的可靠测量。核心发现是,每种离子在口腔内都具有独特且个体间一致的浓度分布模式。
研究者推测,这种局部差异可能受多种因素影响。首先,唾液腺的位置及其导管开口至关重要。例如,颊上部靠近腮腺导管口,该处的高钾浓度与已知的腮腺唾液高钾特性相符;颊部区域的高钙和高磷酸盐浓度也可能与此有关。其次,离子的功能也可能塑造其分布。上颚和舌后部的高钠浓度可能通过上皮钠通道参与味觉敏感性和液体平衡的调节。舌部较高的铵离子并非由唾液腺分泌,而更可能源于舌苔生物膜和牙菌斑中细菌分解精氨酸和尿素产生氨,后者在唾液偏酸(pH 6.4-6.9)环境下转化为铵。相反,上颚和舌部硝酸盐浓度极低,则可能与该区域富含硝酸盐还原细菌有关,这些细菌将食物来源的硝酸盐消耗。
本研究的主要意义在于为健康人群建立了口腔区域性唾液离子浓度的参考基线。作者指出,口干症患者(如SjD)的UWS中已观察到钠、氯、钙等离子浓度的改变,并且唾液流率降低、pH值下降、缓冲能力减弱、粘弹性和润滑特性受损。因此,口干症患者口腔内的离子分布模式很可能发生改变或出现区域性偏移。未来的研究可以将此健康参考与SjD等特定患者群体的区域性离子谱进行对比,探究其诊断潜力。
研究的局限性包括某些区域(如上颚)唾液采集量有限,以及毛细管电泳对低丰度离子(如硝酸盐)检测灵敏度不足。未来研究可结合离子交换色谱等高灵敏度技术,并纳入RODI量表,以关联主观干燥感与客观离子测量值。同时,评估参与者的口腔健康状况(如牙龈指数、菌斑指数)也将有助于更全面理解离子分布的影响因素。
总之,Joanita S. van Santen等人的这项研究不仅提供了一种可靠的区域性唾液采样和分析方法,更重要的是绘制了健康口腔的离子分布图谱,揭示了离子浓度与局部解剖和潜在功能的联系。这项工作为开创基于"区域性唾液离子组学"的口干症客观鉴别诊断新策略迈出了关键的第一步,具有重要的临床转化前景。
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