Adv Sci：浙江大学傅柏平/周子淮/王喆为伴有牙本质过敏的牙本质龋病的临床治疗提供了新的思路

龋齿是全球性的口腔难题，会导致牙齿硬组织脱矿和牙本质小管（DT）暴露。龋齿管理迫切需要包括再矿化、抗菌特性和牙本质小管阻塞在内的多功能修复策略，但这仍然是一项重大挑战。

2025 年 4 月 27 日，浙江大学傅柏平、周子淮、王喆共同通讯在Advanced Science 在线发表题为“Polyaspartic Acid-Calcium-Lanthanum Complexes Induce Antibacterial Remineralization of Dentin and In-Depth Occlusion of Dentinal Tubules”的研究论文。该研究采用聚天冬氨酸-钙-镧悬浮液（5 g·L−1-3.06 м-0.34 м）和磷酸盐溶液（2.04 м）进行聚电解质-阳离子复合物预前体过程。

该策略首次成功地诱导了镧掺杂羟基磷灰石（La-HAp）在胶原纤维内的矿化。依次应用两种矿化介质，在人工唾液或兔口腔中孵育7天后，脱矿牙本质完全再矿化，DTs被La-HAp深层封闭至100 µm。再矿化牙本质在体内外实验中均表现出对致龋菌（变形链球菌）的抗菌作用，其机械性能几乎恢复到完整牙本质的水平。矿化介质对口腔黏膜和牙髓无明显刺激。因此，这种多功能策略赋予再矿化牙本质表面抗菌特性，并阻止致龋菌通过DTs入侵，为伴有牙本质过敏的牙本质龋病的临床治疗提供了新的思路。

龋齿是一种全球性的口腔疾病，影响着全球超过35亿人，造成了巨大的社会经济负担。在大多数情况下，由于致龋菌产生的代谢酸，龋齿往往会导致牙本质组织快速缺损和牙本质小管（DT）暴露。致龋菌很容易通过暴露的DT侵入牙本质深层组织，从而进一步加速牙本质龋的进展。因此，在牙本质龋病发展的早期阶段，具有抗菌特性的脱矿牙本质基质（DDM）的再矿化以及DT的深层封闭同样至关重要，这仍然是一个巨大的挑战。

已经提出了许多实现DT深层封闭的策略，包括应用水凝胶来阻断DT内的液体流动和定向阳离子运输，但往往忽略了牙本质的再矿化和抗菌特性。Li等人。报道称，利用淀粉样蛋白启发的表面改性构建了一种有效的防污牙本质表面，以抵抗变形链球菌（S. mutans）的粘附并诱导羟基磷灰石（HAp）在DT内沉积。迄今为止，聚合物诱导液体前体（PILP）过程是体外DDM再矿化最受认可的矿化策略，其仅具有一定的封闭DT的能力并且没有抗菌性能。作为PILP过程的关键，无定形磷酸钙（ACP）前体可以通过毛细管作用，静电吸引或Gibbs-Donnan平衡渗透到胶原纤维中，诱导纤维内矿化。然而，这些前体即使在低浓度溶液中被聚电解质稳定也容易快速结晶，从而失去矿化活性。因此，需要不断更新矿化介质。这是临床应用的一大缺陷。总而言之，有效的牙本质龋病管理策略需要对牙本质再矿化、抗菌作用和牙本质软骨（DTs）封闭进行多功能调控，这仍有待进一步探索。

最近，聚电解质-阳离子复合物前体（PCCP）工艺已被证明是一种很有前景的牙本质龋病和牙本质过敏管理策略。简而言之，正电性的聚天冬氨酸-钙（PAsp-Ca）复合物通过静电吸引、毛细管作用和渗透压迅速渗透到负电性的胶原纤维、牙本质软骨（DDM）和牙本质软骨（DTs）中，随后磷酸基团被吸引，从而实现100-120微米牙本质人工龋病灶的完全再矿化和150-200微米深度牙本质软骨（DTs）的深度封闭。为了赋予牙本质表面抗菌性能，人们利用聚天冬氨酸-锶 (PAsp-Sr) 或聚天冬氨酸-钙-镁 (PAsp-Ca-Mg) 复合物，通过PCCP工艺构建了掺杂锶或镁 (Sr/Mg-doped) 的再矿化牙本质层。然而，氟离子 (F−) 的共掺杂或用柠檬酸盐预处理胶原纤维对于消除 Sr2+/Mg2+ 诱导的羟基磷灰石 (HAp) 晶体成核抑制至关重要。此外，Sr2+ 或 Mg2+ 的掺入都会降低羟基磷灰石的结构稳定性。

作为最突出的稀土元素之一，镧离子 (La3+) 由于与羟基磷灰石的原子半径和化学性质相似，已被广泛用于替代钙离子 (Ca2+)。由于镧掺杂羟基磷灰石 (La-HAp) 具有优异的生物相容性、骨诱导和抗菌性能，大量研究将其用作骨移植材料或植入物涂层。此外，与 Sr2+ 和 Mg2+ 掺杂相比，La3+ 掺入 HAp 晶格可以提高其结晶性和耐酸性，这可能归因于 La3+ 的价态高于 Ca2+ 而产生的过剩能量。在此，我们提出了一种在无氟或无胶原纤维改性的情况下，以聚天冬氨酸-钙-镧 (PAsp-Ca-La) 复合物为预前驱体的 PCCP 工艺。该策略首次成功地诱导了 La-HAp 在胶原纤维内进行掺杂的纤维内矿化 (图 1)。此外，构建了掺杂镧的再矿化牙本质层，并用La-HAp将DTs深层封闭超过100微米（图1），赋予再矿化牙本质表面抗菌特性，阻止致龋菌通过DTs入侵。这种多功能策略可能成为临床治疗牙本质龋病（尤其是伴有牙本质过敏症的患者）的一种有效方法。

图1（图源自Advanced Science ）

参考消息：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202501340