牙周炎,也称为破坏性牙周疾病,是一种由病原菌和宿主免疫反应失调引起的疾病[1]。它逐渐破坏牙周组织,包括牙龈、牙槽骨和牙周韧带,同时引发牙龈红肿、出血和牙周袋形成等临床症状[2]。如果不加以干预,最终会导致不可逆的牙齿脱落[3]。作为全球第二大常见口腔疾病(仅次于龋齿),牙周炎影响了约10%-15%的人口[4],最新流行病学研究显示全球有8亿至14亿病例,尤其在35岁以上的成年人中发病率较高[5]。已知的风险因素包括吸烟[6]、酗酒[7]、肥胖[8]、慢性心理压力、不良饮食习惯、久坐生活方式以及口腔卫生习惯不佳[9]。值得注意的是,越来越多的证据表明牙周炎与系统性疾病(如类风湿性关节炎、糖尿病、动脉粥样硬化性心血管疾病、系统性红斑狼疮、阿尔茨海默病和某些恶性肿瘤)之间存在双向关联[10],[11],[12],[13]。牙周炎主要与细菌斑块形成生物膜及随后的宿主免疫反应有关[14],[15],[16]。已确定与牙周炎相关的多种病原微生物包括牙龈卟啉单胞菌(Pg)、变异链球菌(Sm)、放线聚集杆菌(Aa)、福赛森纳菌(Tf)、中间普雷沃氏菌(Pi)、核梭杆菌(Fn)和微小拟杆菌(Pm)[17],[18],[19],[20],[21]。牙周软骨和组织的破坏是由于机体自身的过度免疫反应所致。
牙周炎不仅影响患者的生活质量,还带来全身健康风险,因此开发安全有效的疗法成为当务之急。目前的临床策略包括保守治疗和外科干预,如清创、药物治疗、牙龈切除术和激光治疗[22],[23]。清创术通过刮治和平整根面(SRP)机械去除牙周表面的牙菌斑和牙石,使根面光滑以促进组织重新附着并抑制生物膜再生。然而,SRP无法清除深牙周袋或复杂解剖区域的病原体,导致生物膜清除不完全,长期疗效有限[24],[25]。药物治疗通常使用全身或局部抗生素(如甲硝唑、罗红霉素、米诺环素、青霉素)来抑制炎症。但抗生素无法破坏已形成的生物膜,且由于唾液流动、咀嚼和口腔卫生习惯的影响,其疗效会大大降低。长期使用还可能引发抗生素耐药性和全身毒性(如肝肾损伤)[26],[11]。外科方法如牙龈切除术、翻瓣手术和引导组织再生(GTR)旨在恢复牙周结构,但存在术后感染、牙龈退缩、牙齿松动和神经损伤的风险。激光治疗是一种微创替代方案,可减少软组织损伤,但高昂的成本和技术要求限制了其广泛应用。牙周治疗的最终目标是实现功能性牙周组织再生[27]。尽管现有疗法能减缓疾病进展,但在提供持续的抗炎和抗菌效果或促进结构修复方面仍存在不足。因此,亟需结合生物膜破坏、免疫调节和再生工程的新策略来应对这些未解决的临床挑战。
水凝胶作为一种三维交联的聚合物网络,因其优异的生物相容性、可调的物理化学性质和可控的降解性,成为治疗牙周炎的有希望的选择[28],[29],[30]。当前研究展示了水凝胶在组织工程和药物递送方面的多功能性,相比传统方法具有显著优势[31]。与传统方法不同,水凝胶可以注入发炎的牙周袋中,稳定粘附在牙周表面,并在特定刺激(如酶活性、活性氧(ROS)、pH值变化、葡萄糖水平或光照)的作用下释放抗炎剂,从而实现微创、无痛和持续的治疗[32],[33]。此外,其多孔结构模拟了细胞外基质(ECM)结构,有利于生长因子或干细胞的结合,促进牙周组织再生,这是对现有疗法局限性的突破[34],[35]。
与以往关于水凝胶治疗牙周炎的综述不同,本文不专注于智能水凝胶的应用。而是详细讨论了以下几个方面:
(1)基于水凝胶制备原料的差异,全面总结了水凝胶在牙周炎治疗中的最新研究进展,并探讨了其在该领域的应用。
(2)探讨了水凝胶在牙周炎治疗中的现有策略,如抗菌、抗炎、促骨生成和组织修复作用。
(3)介绍了水凝胶在牙周炎治疗中的实际临床应用,以及其中潜在的问题和隐藏风险,并提出了水凝胶在牙周炎治疗中未来发展的前景。
本文旨在为水凝胶介导的牙周炎治疗提供新的见解,并激发其在治疗口腔疾病中的更广泛应用,最终改善患者的治疗效果和生活质量。