骨发育不全小鼠模型中牙本质发育不全、性别及牙型对牙釉质-牙本质界面的组成与结构影响研究

本研究针对牙釉质-牙本质界面（DEJ）在骨发育不全（OI）小鼠模型中的结构特征，探究了牙本质发育不全（DI）、性别和牙型（切牙与磨牙）对其组成与力学性能的影响。通过微计算机断层扫描（micro-CT）、扫描电镜（SEM）和拉曼光谱等多尺度技术，发现DI导致牙本质小管直径减小、数量增加，可能加剧牙齿敏感；雌性小鼠的DEJ矿物梯度更显著，提示其抗断裂能力更强；磨牙因承受更高机械应力而表现出更宽的梯度结构。该研究为理解DEJ的病理机制及性别差异提供了新见解。

　　

牙齿作为人体最坚硬的组织之一，其力学性能的奥秘很大程度上隐藏在牙釉质与牙本质之间的界面——牙釉质-牙本质界面（Dentin-Enamel Junction, DEJ）。这个仅数十微米宽的过渡区，连接着高度矿化的刚性牙釉质和富含蛋白质的多孔牙本质，却能在咀嚼等机械负荷下抵抗断裂。然而，在遗传性疾病如骨发育不全（Osteogenesis Imperfecta, OI）及其伴随的牙本质发育不全（Dentinogenesis Imperfecta, DI）患者中，DEJ的结构完整性常遭破坏，导致牙釉质剥脱和牙齿敏感。更令人困惑的是，临床数据显示DI在男性中发病率更高，而女性牙齿往往表现出更强的抗裂能力。这些现象背后的生物学机制尚不明确。

为解开这些谜团，美国康涅狄格大学健康中心的研究团队以Col1a2^oim基因突变小鼠为模型，首次系统研究了DI、性别和牙型（持续生长的切牙与单次萌出的磨牙）对DEJ多尺度结构的影响。研究成果发表于《Archives of Oral Biology》，揭示了DEJ在病理状态下的适应性改变及其与牙齿功能的关联。

研究采用三组关键技术：微计算机断层扫描（micro-CT）定量分析DEJ密度梯度宽度，扫描电镜（SEM）观察牙本质小管形态，拉曼光谱检测矿物含量分布。样本来源于野生型和DI小鼠的切牙与磨牙，并按性别分组。

结果部分显示：

1. 密度梯度宽度：DI未显著改变DEJ梯度宽度（DI切牙16.45±3.6 μm vs 野生型15.48±2.7 μm），但磨牙梯度普遍宽于切牙（DI磨牙44.26±2.2 μm），提示磨牙通过更宽的过渡区分散应力。
2. 性别差异：雌性小鼠DEJ矿物梯度更显著（DI雌性切牙梯度达17.24±3.4 μm），可能解释其临床更高的抗裂性。
3. 牙本质小管改变：DI使小管直径减小、数量增加，这种"高密度窄管"结构或是牙齿敏感的诱因。
4. 牙型特异性：磨牙牙本质孔隙率更高而罩牙本质层更薄，反映其承受更大咬合力的特殊适应。

讨论与结论指出，DEJ的结构梯度是其抵抗机械失败的关键：磨牙通过更宽的梯度适应高负荷，雌性通过更陡的矿物梯度增强韧性。DI虽不改变梯度宽度，但通过重塑牙本质小管结构影响牙齿感觉功能。该研究首次将DEJ特征与性别、牙型及病理状态关联，为理解牙齿力学差异提供了分子层面的解释，也为开发针对性牙科材料（如仿生DEJ结构的修复体）奠定理论基础。作者特别强调，男性DI高发可能与其DEJ结构脆弱性相关，这为临床早期干预提供了新思路。