氟牙症发病机制探究进展

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1、氟牙症发病机制探究进展【摘要】氟离子在氟牙症的形成中起着重要的作用，釉质形成的各个时期均受其影响。本文就氟的细胞毒性、氟对釉基质蛋白酶功能的影响和钙离子对氟作用的影响等三方面简述氟对釉质发生过程的影响，探讨氟牙症发生的相关机制。【关键词】氟牙症；细胞毒性；牙釉蛋白；基质金属蛋白酶；矿化【中图分类号】R781.2【文献标志码】A氟是一种活泼的非金属元素，是人体必需的微量元素之一，是牙体和骨骼不可或缺的成分。微量氟可以防止頻齿，但氟过量又会损伤人体的组织，导致氟中毒。地方性氟中毒是缘于人们长期生活在高氟环境中或者摄入过量氟而造成的全身慢性中毒性病

2、变，其主要临床表现为氟牙症（也称氟斑牙）和氟骨症。氟牙症是氟中毒在口腔中的表现形式，是牙齿在发育期间机体摄入过量氟而引起的一系列形态、结构和功能改变性疾病。迄今氟牙症的发病机制仍不清楚，国内外学者提出了各种假说，旨在对其发病机制作出诠释，下面就其研究进展作一综述。1氟的细胞毒性作用较早的研究显示：氟能抑制成釉细胞和成牙本质细胞的形成，抑制釉基质的合成和分泌；氟不仅抑制成釉细胞的增殖，而且还可以改变成釉细胞正常的生理功能；氟对人牙髓细胞有细胞毒性，可以抑制其增殖、分化及其线粒体的活性;线粒体是氟作用于细胞的主要目标，氟降低线粒体功能，导致细胞氧

3、化应激，损伤线粒体的相关跨膜功能。过量的氟可抑制牙髓细胞表达转化生长因子-B1,影响牙体硬组织的结构。自由基学说认为：过量的氟可造成机体氧化、抗氧化能力降低；氟的细胞毒性作用使体内产生氧自由基和过氧化物增加及抗氧化物减少；过量氟攻击膜系统发生过氧化作用，改变细胞膜的通透性和膜电位。Guney等发现，氟中毒的脂质过氧化与程序性细胞死亡(programmedcelldeath,PCD)密切相关。氟对神经细胞也有细胞毒性。Zhang等通过研究发现，海马CA3区的核因子-kBR65可能是氟中毒的靶分子，氟可以增加突触内钙离子和核因子-kBR65的表达

4、水平，进而导致中枢神经系统损伤。高氟可导致牙胚高分化状态时分泌期成釉细胞下囊腔的形成，囊腔上方的成釉细胞出现线粒体肿胀、核固缩和染色质浓缩以及细胞质从细胞中脱出，囊腔内出现电子透亮物等类似于PCD迹象。氟通过调节成釉细胞的基因表达及其蛋白质的活性影响其PCD,在这一过程中死亡受体依赖性途径也参与氟诱导PCD的过程。同时，高氟影响成釉细胞和成牙本质细胞的基因表达，损害细胞外基质的形成并影响细胞交流，导致细胞退行性变致细胞间隙加宽，成釉细胞和成牙本质细胞间失去相互诱导作用，成釉细胞和分泌的基质间的黏结丧失。细胞间液、细胞质脱出物和细胞碎片聚集于成

5、釉细胞与釉基质之间形成囊腔。囊腔使分泌期成釉细胞远中端的功能性成釉质细胞突变短或中断，釉基质分泌减少或中止，导致牙萌出后牙面出现釉质发育不全性氟牙症。氟牙症牙面上出现的点状或带状釉质发育不全，是氟影响分泌期成釉细胞的结果。氟离子具有明显的细胞毒性，影响细胞的功能和活性。Arakawa等在对上皮细胞的研究中发现，低质量浓度的氟化钠可诱导上皮细胞增殖、细胞迁移和基质蛋白的生产。2氟影响釉基质蛋白酶的功能在釉质矿化和成熟过程中，釉基质发挥着重要的作用。釉基质蛋白主要包括牙釉蛋白和非牙釉蛋白。牙釉蛋白占牙发育期釉基质质量分数的90%,是一类疏水性、低

6、相对分子质量的蛋白质；非牙釉蛋白占牙发育期釉基质质量分数的10%,是一类亲水性和糖基化蛋白质。氟改变釉基质蛋白的分子结构，增强其与氟化的釉质晶体的结合。釉基质含有较多的蛋白水解酶，在分泌期和成熟期釉基质中，其蛋白质水解酶的种类、组成和性质有差异。He等发现，细胞外基质蛋白对成釉细胞的生理功能有重要的影响。层粘连蛋白-a2对成熟期成釉细胞在釉质表面的附着起着重要的作用，改变层粘连蛋白的性能，可能导致成釉细胞无法分泌蛋白水解酶等。在釉质进一步的矿化过程中，成釉细胞通过分泌这些蛋白水解酶对釉基质不断降解直至排除；但是在这一过程中，若蛋白质水解酶功能

7、发生改变，很可能影响釉质的发育。氟作为酶抑制剂，偶尔亦可刺激酶的活性，该机制取决于受影响的酶。研究显示，氟中毒可能抑制釉基质蛋白酶的降解，可能延误正在发育的釉质移动和损伤晶体的生长。氟通过c-JunN末端激酶信号通道降低基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinase,MMP)-20的转录功能，致MMP-20清除牙釉蛋白迟缓，牙釉蛋白蓄积在矿化表面，干扰晶体结构的形成和伸展。即釉质蛋白相关酶功能的变化，将影响釉质的发育过程。研究显示，牙釉蛋白和骨形态发生蛋白之间可能存在着相关性，在牙釉蛋白的清除过程中，骨形态发生蛋白-2和4在钙

8、化信号通路中起着重要的作用，而釉质蛋白也协调着牙釉蛋白参与大分子形成和釉质矿化过程。细胞研究证实，核心结合因子-al(corebind-ingfactora1,CB