精氨酸与可溶性钙和氟化物源的结合：对根牙本质的防龋及抗生物膜作用

《Journal of Dentistry》：Association of Arginine with a Soluble Source of Calcium and Fluoride: Anticaries and Antibiofilm Effect on Root Dentin

体外评估Arg+CaGP+F组合对根牙本质抗龋及抗菌生物膜的影响，结果显示该组合有效降低生物膜酸生成性（pH>8.0），抑制根牙本质脱矿（表面硬度均值61.1 KHN，矿物沉积量10.8 gHap·cm?3），且不影响生物膜菌群组成。

　　本研究由科学家Karina Borges Salom?o、Lucas Arrais de Campos、Gabriel Pereira Nunes、William Kopp、Marcelle Danelon和Alberto Carlos Botazzo Delbem共同完成，他们隶属于巴西圣保罗州立大学（UNESP）的牙科学院，具体位于阿拉拉夸拉校区，研究领域涵盖形态学、正畸学和儿童牙科学。该研究旨在评估一种结合了精氨酸（Arg）、钙甘油磷酸盐（CaGP）和氟化物（F）的组合在体外环境中对龋齿和生物膜形成的影响。

牙齿龋坏是一种慢性、渐进性和多因素交织的疾病，其影响范围广泛且严重。在全球范围内，龋齿是仅次于感冒的第二大常见疾病，尤其在成年人中表现得更为明显。随着人口老龄化的趋势日益显著，对牙本质龋坏的预防和治疗需求也愈加迫切。老年人口腔中的牙齿数量因整体健康和口腔卫生的改善而有所增加，但同时，衰老也伴随着一系列因素，如牙周疾病、牙本质龋坏、牙龈萎缩以及口腔黏膜疾病的高发率。此外，龋齿活动的高峰通常出现在70岁左右，这些因素共同作用，导致局部口腔环境的变化和微生物群落的改变，从而增加了牙本质龋坏的风险。

在口腔环境中，氟化物的使用已被广泛认为是预防和治疗龋齿的有效手段。氟化物的主要作用机制包括减少牙体的脱矿化过程，同时促进再矿化。在这些过程中，氟化物在生物膜中的存在可以促进羟基磷灰石晶体中氢氧根离子的置换，形成更耐酸的氟化磷灰石结构。此外，氟化物的持续使用还能在生物膜的结构矩阵中形成氟化物储存库，提高其局部浓度。重复使用含氟产品还可以降低唾液中变形链球菌（S. mutans）的数量，并抑制其代谢活动。因此，氟化物在预防龋齿方面具有重要作用。

然而，龋齿的形成不仅局限于牙釉质，还可能影响到牙本质。牙本质的结构特点和其较高的有机成分含量，使得其在龋齿进展中更容易受到损害。同时，牙本质的临界pH值比牙釉质的pH值更高（6.5 vs. 5.5），这进一步增加了其对酸性环境的敏感性。此外，牙本质的特殊结构也使得其在龋齿过程中更容易发生矿质流失和胶原基质的破坏，这些过程受到宿主酶和蛋白水解微生物的共同作用。因此，牙本质的保护和修复成为牙科治疗中的重要课题。

精氨酸作为一种常见的氨基酸，存在于人体唾液中，已被广泛用于治疗牙本质敏感。除了这一应用，精氨酸在预防龋齿方面也显示出潜力。精氨酸可以通过中和酸性环境，提高口腔pH值，从而创造一个更中性和生态平衡的微环境。这一环境的改变有助于调节口腔微生物群落，减少变形链球菌的数量，并促进牙釉质中氟化物的吸收。然而，精氨酸在牙本质中的作用尚未被充分研究。

为了进一步探索精氨酸在牙本质中的作用，研究者考虑将精氨酸与其他活性成分结合使用，如钙源。钙源的添加可以增强精氨酸的防龋效果。例如，碳酸钙与精氨酸的组合已被证明能够减少细菌负荷和乳酸的产生。然而，碳酸钙作为一种不溶性的钙源，可能限制钙离子的释放，从而影响其与精氨酸形成的复合物的生成。相比之下，钙甘油磷酸盐（CaGP）是一种更易溶解的钙源，能够提高钙离子的浓度，从而改善精氨酸的防龋和抗菌效果。

近年来，一些研究已经探讨了钙甘油磷酸盐、氟化物和精氨酸的组合效果。这些研究发现，精氨酸单独使用时并不能显著提高生物膜中离子的浓度，但其与氟化物和钙甘油磷酸盐的组合却能显著改善生物膜的组成。此外，这种三元组合在减少牙釉质表面硬度的损失、增加牙本质的矿质含量以及降低酸性细菌和变形链球菌的数量方面表现更为突出。精氨酸能够与氟化物和金属离子（如钙离子）形成复合物，从而提高其对脱矿化牙面的亲和力。这种机制可以解释为什么在组合使用这些化合物时，能够观察到协同效应，即生物膜的毒力和牙釉质的脱矿化程度比单独使用每种成分时有所降低。

基于目前关于精氨酸及其与其他成分组合对牙本质作用的研究仍较为有限，本研究旨在评估精氨酸、钙甘油磷酸盐和氟化物的组合在体外环境中对牙本质的影响。研究者假设，这种组合对生物膜的酸生成性、生物膜的组成以及牙本质的脱矿化程度没有显著影响。然而，研究结果表明，精氨酸与氟化物和钙甘油磷酸盐的组合在多个方面都表现出积极的效果。

首先，在生物膜酸生成性方面，研究发现，精氨酸处理的组别在生物膜的酸生成性上显著低于其他组别。这表明，精氨酸能够有效中和生物膜中的酸性环境，从而降低其酸生成能力。此外，精氨酸与氟化物和钙甘油磷酸盐的组合在降低生物膜酸生成性方面表现更为突出，进一步支持了其协同效应。

其次，在生物膜组成方面，研究发现，各组别之间的微生物浓度和碱性可溶性多糖（ASP）含量没有显著差异。这表明，精氨酸、氟化物和钙甘油磷酸盐的组合在调节生物膜组成方面没有显著影响。然而，这并不意味着它们对生物膜的其他特性没有影响，而是说明在这些特定的评估指标上，组合使用的效果并不显著。

最后，在牙本质脱矿化方面，研究发现，精氨酸与氟化物和钙甘油磷酸盐的组合在保持牙本质表面硬度和增加其矿质含量方面表现最为突出。这表明，这种组合能够有效抑制牙本质的脱矿化过程，从而保护牙齿结构。此外，研究还发现，精氨酸与氟化物和钙甘油磷酸盐的组合在牙本质中能够形成更高的氟化物浓度，这进一步支持了其在防龋方面的有效性。

综上所述，精氨酸、氟化物和钙甘油磷酸盐的组合在体外环境中表现出显著的防龋和抗菌效果。这种组合能够有效中和生物膜中的酸性环境，降低其酸生成能力，同时保护牙本质免受脱矿化的影响。这些发现表明，这种组合具有在牙科临床中应用的潜力，特别是在高龋齿风险的患者群体中，如那些牙本质暴露或唾液分泌减少的患者。

在临床应用方面，精氨酸、氟化物和钙甘油磷酸盐的组合可以作为预防和治疗龋齿的一种新型策略。这种策略能够有效减少生物膜的酸生成，从而降低龋齿的发生率。同时，它还能保护牙本质免受脱矿化的影响，从而延缓龋齿的进展。此外，这种组合的使用还可以提高牙本质的矿质含量，从而增强其结构稳定性。

然而，尽管这种组合在体外环境中表现出良好的效果，但在临床应用中仍需进一步验证。研究者认为，这种组合的使用可以为高龋齿风险的患者提供一种有效的预防和治疗手段，特别是在那些牙本质暴露或唾液分泌减少的患者中。此外，这种组合的使用还可以减少生物膜的毒力，从而降低其对牙齿的损害。

在研究方法上，该研究采用了多种评估手段，包括生物膜酸生成性、生物膜组成以及牙本质脱矿化程度的评估。研究者使用了来自志愿者唾液的多菌种接种物，以模拟体内生物膜的形成。这种方法能够更真实地反映生物膜的复杂性，从而提高研究结果的可靠性。此外，研究者还使用了非参数混合方差分析、单因素方差分析和Kruskal–Wallis检验等统计方法，以确保研究结果的科学性和准确性。

在讨论部分，研究者强调了牙本质龋坏在牙科中的重要性。随着人口老龄化的趋势，牙本质龋坏的预防和治疗需求日益增加。此外，随着微创治疗策略的推广，保护牙齿结构成为治疗的重要目标。因此，研究者认为，精氨酸、氟化物和钙甘油磷酸盐的组合可以为牙本质龋坏的预防和治疗提供一种有效的手段。

在结论部分，研究者指出，精氨酸、氟化物和钙甘油磷酸盐的组合在多个方面都表现出显著的效果。这些效果包括降低生物膜的酸生成性、抑制牙本质的脱矿化过程，以及提高牙本质的矿质含量。此外，这种组合在保持牙本质表面硬度方面也表现突出。因此，研究者认为，这种组合具有在牙科临床中应用的潜力，特别是在高龋齿风险的患者群体中。

在研究的创新点上，精氨酸、氟化物和钙甘油磷酸盐的组合能够通过多种机制发挥作用。这些机制包括中和酸性环境、提高氟化物的局部浓度以及促进生物膜的再矿化。这些机制的协同作用使得该组合在防龋和抗菌方面表现出显著的优势。此外，这种组合的使用还可以减少变形链球菌的数量，从而降低龋齿的发生率。

在研究的局限性方面，该研究主要在体外环境中进行，因此其结果可能无法完全反映体内的复杂情况。此外，研究中使用的牙本质样本可能与人体牙本质存在差异，这可能影响研究结果的普遍性。因此，未来的研究需要进一步验证该组合在体内的效果，并探讨其在不同患者群体中的适用性。

在研究的意义上，该研究为牙本质龋坏的预防和治疗提供了新的思路。精氨酸、氟化物和钙甘油磷酸盐的组合能够有效降低生物膜的酸生成性，从而减少龋齿的发生率。此外，它还能保护牙本质免受脱矿化的影响，从而延缓龋齿的进展。这些发现表明，该组合具有在牙科临床中应用的潜力，特别是在高龋齿风险的患者群体中。

综上所述，该研究通过体外实验的方法，评估了精氨酸、氟化物和钙甘油磷酸盐的组合在防龋和抗菌方面的效果。研究结果表明，这种组合在多个方面都表现出显著的优势，包括降低生物膜的酸生成性、抑制牙本质的脱矿化过程以及提高牙本质的矿质含量。这些发现为牙本质龋坏的预防和治疗提供了新的策略，特别是在高龋齿风险的患者群体中，如那些牙本质暴露或唾液分泌减少的患者。未来的研究需要进一步验证该组合在体内的效果，并探讨其在不同患者群体中的适用性。