陳宏偉(綜述)，趙利芬(審校)

(昆明醫(yī)學院海源學院口腔綜合實驗室，昆明 650106)

殼聚糖的化學名稱是(1,4)-2-氨基-2-脫氧-β-D-葡聚糖，還可以把它叫做殼多糖，或者甲殼糖[1]。殼聚糖具有良好的成膜性、可降解性[2]、抗菌性[3]、生物相容性[4]、有促進傷口愈合、引導骨形成等功能，能制成緩釋或控釋制劑。最近幾年殼聚糖及其衍生物在牙周應用研究方面逐漸受到重視，該文綜述了近年來殼聚糖及其衍生物(羥甲基殼聚糖、單甲氧基聚乙二醇殼聚糖、殼聚糖納米微球、殼聚糖季銨鹽、β-磷酸三鈣殼聚糖、甘油磷酸鈣殼聚糖等)在牙周方面的研究進展。

1 緩釋載體

牙周袋內(nèi)和口腔黏膜表面的藥物作用時間越長，作用效果越好，但是口腔里唾液對藥物的沖刷作用，使得藥物作用時間明顯縮短，尋求一種延長藥物作用時間的方法是牙周病治療的焦點。Duan等[5]發(fā)現(xiàn)改性殼聚糖有較好的生物黏附性和通透性，對藥物在細胞表面?zhèn)鬏斊鸬胶芎玫母纳谱饔?，可被用作藥物緩釋載體。Adhiyaman等[6]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)海藻酸鹽改性后的殼聚糖作為微粒載體使藥物的釋放時間明顯延長。用含有羧甲基殼聚糖聯(lián)合聚乙烯醇制備的奧硝唑緩釋藥膜，放入患有牙周病的Wistar大鼠的牙周袋內(nèi)，發(fā)現(xiàn)奧硝唑維持較高藥物濃度的時間達到5 d，相比較體外釋放時間(160 min)顯著延長[7]。孫佳麗等[8]觀察改善殼聚糖單甲氧基聚乙二醇水凝膠給藥體系可較好地保護生物大分子的活性，適合生物大分子藥物傳送，同時對難溶的化學藥物突釋也有一定的抑制作用。安世昌等[9]研究了復合殼聚糖納米微球聚乳酸-羥基乙酸/納米羥基磷灰石緩釋載體系統(tǒng)對蛋白的緩釋作用，實驗以牛血清蛋白為模型藥物，以離子凝膠法制備殼聚糖微球。結(jié)果顯示：聚乳酸-羥基乙酸/納米羥基磷灰石支架對牛血清蛋白的2 d累計釋放量為85%，而復合殼聚糖納米微球聚乳酸-羥基乙酸/納米羥基磷灰石復合支架對牛血清蛋白的9 d累計釋放量分別是48.9%和35.7%。提示制作的復合殼聚糖納米微球和聚乳酸-羥基乙酸/納米羥基磷灰石支架材料對牛血清蛋白有良好的緩釋作用，復合支架材料形態(tài)好，強度和降解速率合適。

2 抑菌作用

牙周病的主要致病菌有伴放線放線桿菌，牙齦卟啉單胞菌，中間普氏菌等。牙周病的有效預防就是抑制致病菌。殼聚糖及其衍生物作為抗菌劑已經(jīng)研究多年[10-12]，吉秋霞等[13]采用瓊脂擴散法測定殼聚糖及其季銨鹽溫敏水凝膠對牙周病的主要致病菌的最小抑菌濃度和抑菌環(huán)直徑，結(jié)果顯示殼聚糖及其季銨鹽對3種牙周常見致病菌有較強的抑菌活性。趙紅梅等[14]研究了含羥甲基殼聚糖的口香糖的抑菌作用，先將被測者分為兩組，一組為咀嚼口香糖組，另外一組為含漱洗液組。試驗開始前先取受試者的唾液進行細菌含量的測試。在口腔漱洗液測試時，被測者先用10 mL漱洗液漱口30 s，然后休息9 min 30 s；在口香糖的測試試驗中，被測者先咀嚼口香糖5 min，再休息5 min；反復進行5次測試，然后進行細菌含量的測試，測試選的時間是在0、30、60 min時。在取樣的這三個時間段內(nèi)兩組相比，咀嚼含羥甲基殼聚糖口香糖的被測者口腔細菌的含量明顯減少。說明咀嚼含羥甲基殼聚糖的口香糖具有更明顯的抗菌效果。此項研究證明，使用像殼聚糖及其衍生物這樣的天然物質(zhì)，對口腔健康有很大益處。

3 引導組織再生

牙周治療的理想目標是促進牙周再生，使因疾病喪失的牙周組織能夠得到重建。而組織工程技術(shù)使牙周組織的重建成為了可能，組織工程技術(shù)要求置入的材料有以下特點：可以激發(fā)正常的組織活性；能夠促進細胞的分化、凋亡、遷移、黏附、生長；組織相容性好，不會因為外界條件的變化引起組織不良反應。牙周引導組織再生(guided tissue regeneration，GTR)技術(shù)的出現(xiàn)，使牙周疾病造成的牙周組織的缺損修復成為了可能。各種膜在GTR的過程中，扮演著重要的角色。天然的高分子材料殼聚糖，有很強的可降解性，降解后變?yōu)榘被嗵?，氨基多糖是機體代謝所需的，對組織無不良反應。材料表面很光滑，從而使組織的黏附力減少，細菌的附著降低，減少植入體插入過程中細胞和組織的損傷情況，促進傷口愈合。殼聚糖還可以很容易地加工成膜、凝膠、納米纖維、納米粒子、支架和海綿形式，可以用在藥物輸送系統(tǒng)[15]。賈洪誠等[16]用28只患有牙周炎的大鼠作為實驗組，在牙周袋內(nèi)注入殼聚糖-抗壞血酸鹽膠體，再用28只患有牙周炎的大鼠作為對照組，在牙周袋內(nèi)注入生理鹽水進行治療。治療后不同時間進行臨床檢查、形態(tài)學測量和組織學觀察。發(fā)現(xiàn)實驗組的附著喪失程度、牙齦指數(shù)、牙齒松動度、菌斑指數(shù)、牙周袋深度均比對照組低。實驗組炎癥浸潤程度顯著低于對照組，且再生和修復能力也有所改善。Boynuegri等[17]評價了殼聚糖凝膠對牙槽骨內(nèi)病變的作用，他是從臨床研究和X線兩方面研究的，在牙周再生方面具有一定的應用價值。Liao等[18]將β-磷酸三鈣/殼聚糖/人類牙周膜細胞復合支架置入裸鼠皮下，實驗表明在復合支架中人類牙周膜細胞大量繁殖，而且四周的血管也長入到牙周膜中，堿性磷酸酶和骨核蛋白的表達能力上調(diào)。趙利芬等[19]、李志宏等[20]研究表明，殼聚糖/葡甘聚糖含量比為3∶0,2∶1,1∶1和1∶2制備的混合膜能促進人牙周膜細胞生長的作用,且可增強堿性成纖維生長因子的生物效應。但以殼聚糖與葡甘聚糖膜含量比為2∶1的混合膜評價最好。研究結(jié)果提示，所獲得的混合膜初步具備了GTR生物膜和組織工程支架的基本性能。

4 修復骨缺損

牙周病造成牙槽骨吸收，導致牙齒脫落，直接影響患者生活質(zhì)量，對細胞的研究已經(jīng)明確，骨吸收受白細胞介素1、白細胞介素6、腫瘤壞死因子和淋巴毒素等因素的調(diào)節(jié)。菌斑在齦溝內(nèi)釋放的脂多糖和其他產(chǎn)物，使牙齦組織里的成骨細胞和免疫細胞釋放炎性介質(zhì)，巨噬細胞和成纖維細胞被激活，這些細胞分泌的細胞因子和前列腺素E2，可以誘導破骨細胞形成，從而導致牙槽骨吸收。以提高牙周病治療效果，促進牙槽骨再生，恢復牙周的形態(tài)與咀嚼功能為目的的一般的治療方法是利用自體骨或者異體骨移植，但是效果不理想，現(xiàn)在治療骨缺損的熱點是利用組織工程學的方法使骨的再生能力增強，還能提高新生骨的穩(wěn)定性，骨移植的成活率大大提高。Yan等[21]將羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose，HEC)植入到殼聚糖-甘油磷酸鈣(chitosan-calcium glycerophosphate,CS-GP)中，使凝膠的凝固溫度和生物相容性得到了改善。在體溫狀態(tài)下CS-GP-HEC凝膠系統(tǒng)就能凝固，這種凝膠系統(tǒng)和鼠骨髓基質(zhì)細胞生物相容性良好。還有學者研究了在體外殼聚糖-膠原支架促使人牙周膜細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌晒羌毎哪芰?，研究結(jié)果顯示結(jié)合了血小板源性生長因子支架的細胞繁殖能力明顯增強[22]，將支架植入犬的頜骨內(nèi)，骨形成非常明顯。以上結(jié)果均顯示，殼聚糖溫敏凝膠給細胞增殖提供了一個很好的環(huán)境，殼聚糖溫敏凝膠操作方便，有可吸收性，不會對患者造成有很大的創(chuàng)傷，患者很容易接受，尤其適合骨缺損不規(guī)則者，是骨組織工程支架很好的選擇材料[23]。

5 結(jié) 語

殼聚糖在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的認可，殼聚糖及其衍生物的抑菌活性是可以肯定的，但其抑菌作用還沒有一個明確的機制，對其抑菌趨勢及規(guī)律還沒有一個統(tǒng)一的認識，因此在以后的研究中還應該加強其規(guī)律性的研究，從而認清其抑菌機制。另外殼聚糖存在降解不易控制、吸水性強，殼聚糖膜的濕態(tài)機械強度較差，殼聚糖的降解時間與牙周組織再生時間不相符等缺點。這些問題的存在，使殼聚糖在臨床的推廣受到限制。相信隨著對殼聚糖性質(zhì)的深入研究，必將在牙周緩釋載體、牙周抑菌、牙周組織再生，以及牙周骨組織修復方面有廣泛的應用前景。

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