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五种氟化物制剂的细胞生物相容性比较研究:揭示银氨氟化物(SDF)在龋病防治中的优势地位
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月04日 来源:BMC Oral Health 2.6
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为解决临床常用氟化物制剂在细胞毒性、凋亡诱导及遗传毒性方面的差异问题,研究人员通过L929成纤维细胞和人牙龈成纤维细胞(HGF)模型,系统评估了APF凝胶、NaF凝胶、TiF4溶液、SDF溶液和NaF清漆五种制剂的生物相容性。研究发现SDF溶液展现出最低的细胞毒性和遗传毒性,且不显著诱导凋亡,而TiF4和NaF清漆表现出较强的细胞损伤作用。该研究为临床安全选择氟化物制剂提供了重要实验依据,尤其支持SDF在疫情期间非侵入性龋病管理中的应用价值。
在口腔健康领域,龋病始终是全球范围内最普遍的慢性疾病之一,其发生发展涉及微生物、饮食和宿主因素等多重机制的复杂交互。尽管局部氟化物的应用已成为预防龋病的基石策略,但不同氟化物制剂在临床使用中的安全性差异始终缺乏系统评估。特别是在COVID-19疫情期间,非气溶胶生成的银氨氟化物(SDF)因其操作便捷性和显著疗效获得广泛关注,但其与传统氟化物制剂的生物安全性对比数据仍不完善。
针对这一科学问题,伊兹密尔埃杰大学牙科学院的研究团队在《BMC Oral Health》发表了开创性研究。他们采用L929小鼠成纤维细胞和原代人牙龈成纤维细胞(HGF)双模型体系,通过实时细胞分析(xCELLigence)、膜联蛋白V/碘化丙啶(Annexin V/PI)双染、TUNEL检测、微核试验及实时荧光定量PCR等技术,全面比较了1.23%酸性磷酸氟(APF)凝胶、2%氟化钠(NaF)凝胶、1%四氟化钛(TiF4)溶液、38%银氨氟化物(SDF)溶液和5%NaF清漆五种制剂的生物相容性特征。
细胞毒性评估
通过xCELLigence系统实时监测发现,NaF凝胶在L929细胞中表现出最低细胞毒性(IC50=182μg/mL),而APF凝胶对HGF细胞最温和(IC50=223μg/mL)。相反,NaF清漆和TiF4溶液在两种细胞系中均显示强细胞毒性,其中NaF清漆对L929的IC50值低至2.81μg/mL。
凋亡效应分析
流式细胞术显示APF和NaF凝胶能显著诱导L929细胞凋亡(35.2%-38.7%),但对HGF细胞影响较弱。TiF4溶液和NaF清漆在双模型中均引发强烈凋亡(53.3%-62.1%),而SDF溶液在两类细胞中凋亡率均低于12.5%。TUNEL检测进一步验证了该趋势。
遗传毒性检测
微核试验揭示TiF4溶液具有显著遗传损伤效应,而SDF溶液表现出最优的安全性特征。
分子机制探索
BAX/BCL-2基因表达比值分析显示,所有氟化物制剂的比值均>1,提示其均能通过线粒体通路诱发凋亡。其中SDF虽然激活凋亡信号,但程度最轻微(比值5.90),与其低细胞毒性表型一致。
这项研究首次系统绘制了临床常用氟化物的生物安全性谱系,为循证医学选择提供了关键实验依据。特别值得注意的是,SDF溶液展现出卓越的综合性能——在保持强效抗龋活性的同时,其细胞毒性、凋亡诱导和遗传损伤风险均为最低。这一发现有力支持了SDF在特殊人群(如儿童、老年及医疗脆弱群体)中的应用优势,尤其在疫情等需要减少气溶胶操作的场景中更具实践价值。
从转化医学角度看,研究建议临床操作时应针对不同氟化物的特性采取差异化防护措施:对于TiF4等高风险制剂需严格隔离软组织接触;而SDF因其良好安全性,可扩大应用于非侵入性预防方案。未来研究需进一步探索这些制剂在复杂口腔微环境中的长期效应,以及开发更精准的局部递送系统以最大化治疗获益。
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