牙釉质和牙骨质

二、牙釉质和牙骨质

(一)牙釉质

牙釉质是位于牙冠表面的牙体结构,含有大量的无机物,是全身最硬的组织,由于没有细胞结构且缺乏循环系统,主要依靠牙本质获得支持和营养。牙釉质主要由羟基磷灰石晶体组成,基本单位是釉柱。按重量比,无机物占95%,水和有机物分别占4%和1%;按体积比,无机物占86%,水占12%,有机物占2%。

图示

图1-9 牙颈部釉质凸起分类示意图(许雄程医师提供)

牙釉质在釉牙骨质界(cemento-enamel junction,CEJ)的根方异位沉积,呈指状突起伸向根分叉处,或伸入到根分叉区内,被称为颈部釉突(cervical enamel projections,CEPs)。CEPs常发生于牙齿的颊侧,在下颌磨牙根分叉区的发生率为28.6%;在上颌的发生率为17%,在上颌常见于第二磨牙根颊侧的分叉区。在亚洲人群中,CEPs的发生率为40%~78%不等。根据凸起的范围CEPs可分为3类(图1-9)。Ⅰ类:沿CEJ向根分叉延伸的短而明显的改变。Ⅱ类:CEPs接近分叉区,但无接触。Ⅲ类:CEPs伸入分叉区。研究发现,Ⅰ类和Ⅲ类 凸起较常见,下颌第二磨牙较上颌或下颌第一磨牙更常见。CEPs所在的位置常为根分叉的起始位置,分差角度小,器械难以进入,因此牙菌斑及结石的清理均十分困难。而且此处仅有结合上皮,无牙周韧带附着,易于出现牙周炎。研究发现,45.2%的磨牙存在CEPs,其中82.5%的CEPs伴有根分叉病变,CEPs被认为是引起根分叉病变的局部危险因素。

釉珠(enamel pearl)是一种小的圆形或椭圆形釉质球,可含或不含牙本质和牙髓。真性釉珠(true pearl)全部由牙釉质组成,复合型釉珠(composite pearl)则由牙本质和牙釉质组成,此外也有报道含有牙髓、牙本质和牙釉质的釉珠(enamel-dentine-pulp pearl)。釉珠主要位于牙根面,偶见于牙冠,通常较小,以单个的形式存在,但有些也可达到直径4 mm,以2个或多个的形式存在。釉珠的发生率低于CEPs,在1.1%~9.7%。约1/3的釉珠发生在上颌第三磨牙,下颌第三磨牙和上颌第二磨牙次之。釉珠也与根分叉发生病变的病因有关,大的釉珠可影响根面平整时牙石的去除,也是引起刮治器械工作端折断的危险因素之一。

腭侧沟(palatal groove)也称畸形舌侧沟,是牙内陷的一种,表现为不规则、漏斗状的沟从牙冠边缘嵴或腭侧窝延伸至根面,有的甚至直达根尖。它是一种发育异常,由内釉上皮和Hertwig's上皮根鞘内陷产生,多发生在上颌侧切牙,偶见于上颌中切牙的颊腭侧。影像学上可表现为一窄的透射影。患牙的髓腔及根管形态可出现相应的改变,牙釉质和牙本质层变薄,相应的牙骨质厚度增加。腭侧沟易滞留菌斑,且结合上皮不易附着,容易形成窄深的牙周袋,有的甚至反复形成脓肿而出现窦道,因此具有根向延伸腭侧沟的患牙预后较差。有临床报道,对由腭侧沟所致的牙周炎患牙可通过翻瓣手术将炎症肉芽刮除干净,磨平腭侧沟后采用引导组织再生术进行治疗。也有报道,在牙周骨缺损处植入羟基磷灰石的同时,配合使用米诺四环素和洗必泰可获得一定的疗效。有些患牙由于牙本质小管暴露或存在侧枝根管常出现牙髓牙周联合病变,此类患牙因根管形态异常不利于牙髓治疗,常导致治疗的失败。

(二)牙骨质

牙骨质可被定义为覆盖于牙根表面、无血管的矿化组织,其主要功能是使牙周韧带纤维附着于根面。牙骨质可承受一定的压力而不易被吸收,在维持正常咬合关系、保持根面完整性方面发挥重要的作用。根据牙骨质形成的时序可分为原发性牙骨质和继发性牙骨质。根据组织中有无细胞可分为有细胞牙骨质(cellular cementum)和无细胞牙骨质(acellular cementum)。根据牙骨质中细胞分布和纤维来源的不同,可进一步将牙骨质分为5种类型:无细胞无纤维牙骨质、无细胞外源性纤维牙骨质、有细胞固有纤维牙骨质、无细胞固有纤维牙骨质、有细胞混合性分层牙骨质。(https://www.daowen.com)

牙骨质的组成类似于骨组织,包括无机物(45%~50%)、有机物和水(50%~55%)。无机物主要是羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2],还有多种微量元素,如氟元素等,有机物主要为胶原蛋白和非胶原蛋白。最主要的胶原为Ⅰ型胶原,也含有少许的Ⅲ型和Ⅻ型胶原,其主要功能是维持牙骨质的结构与形态,为矿化晶体提供生长模板。非胶原蛋白主要包括糖胺聚糖(glycosaminoglycans,GAGs)、骨桥蛋白(ostepontin,OPN)、骨涎蛋白(bone sialoprotein,BSP)、骨钙素(osteocalcin,OCN)和ALP等,其中OPN、BSP、OCN等可参与牙骨质的矿化。除此之外,牙骨质中还有一些特异性分子如牙骨质来源生长因子(cementumderived growth factor,CDGF)、牙骨质蛋白1(cementum protein-1,CEMP-1)和牙骨质附着蛋白(cementum attachment protein,CAP)等,在牙骨质修复与再生过程中发挥重要的作用。

一般认为在牙根形成过程中Hertwig上皮根鞘细胞和牙囊间充质细胞均位于牙根表面,参与了牙骨质的形成。上皮根鞘来源的细胞可能参与无细胞牙骨质的形成,而有细胞牙骨质则由牙囊间充质细胞形成。体外研究证明,Hertwig's上皮根鞘细胞可表达上皮干细胞标志物,如八聚体结合转录因子4、同源盒蛋白NANOG和阶段特异性胚胎抗原4等可促进牙骨质的形成和修复。

牙骨质在人的一生中不断形成,主要集中在根尖区和根分叉区,厚度在50~300 μm,这与代偿图示面磨耗和持续萌出有关。牙颈部的牙骨质最薄,牙周治疗时薄的牙骨质容易被刮去而暴露牙本质,导致术后牙齿敏感。与牙槽骨的形成不同,牙骨质的形成缺乏方向性,牙齿远中根面的牙骨质厚度要大于近中根面的,这可能与牙齿的生理性近中移动有关。随着成牙骨质细胞的活化及新生牙骨质的形成,根管治疗患牙的根尖孔可被封闭。

牙骨质的吸收在组织学上表现为牙根表面凹坑样破坏,可见单核巨噬细胞和多核巨细胞浸润,吸收深度往往仅局限在牙骨质而不累及牙本质。牙骨质的吸收并非持续不断,而是表现为吸收与新生相交替。其新生有赖于牙周膜中的干细胞分化出成牙骨质细胞,在原有的牙根表面沉积新的牙骨质,同时新形成的牙周膜纤维(sharpey纤维)也将埋入新沉积的牙骨质内,重新建立功能性关系。牙周治疗中,在已暴露的牙根表面形成有sharpey纤维附着的新生牙骨质,是牙周组织再生的关键环节。该过程在时间和空间上都受到特异性调控牙骨质的特异性分子如CDGF、CAP和CEMP-1等的作用。上述因子在调控过程中发挥重要的作用,可通过多条信号通路影响细胞的有丝分裂,提高细胞内Ca2+浓度,激活蛋白激酶C通路,进而促进成牙骨质细胞的增殖和分化,实现牙骨质的再生。

(三)釉牙骨质界

在牙颈部,牙釉质与牙骨质相交界处即CEJ。作为牙齿表面的重要解剖结构,CEJ的位置相对固定,在牙周临床检查中发挥着重要作用,可用于牙周附着丧失、牙槽骨改变及牙周疾病进展评估,也可用于判断牙龈是否有退缩。临床上可通过直视检查、牙周探查及采用口内X线片或CBCT(锤形束CT)对CEJ进行判定。牙齿邻面CEJ的弧度要比颊舌侧明显,邻面CEJ的弧度与牙齿邻面接触点的高度及宽度有关。一般而言,牙齿近中面CEJ的弧度要比远中面高约1 mm,CEJ的弧度在中切牙的近中面最高、在第二磨牙的远中面最低。后牙区舌侧CEJ与颊侧相比更靠近冠方。临床工作中由于不同牙位的颊舌向及邻面CEJ的弧度不一,以及牙石及修复体的存在,因此要准确判定CEJ存在一定的难度。CEJ处存在牙釉质、牙本质及牙骨质3种矿化组织,有以下几种存在方式。①牙骨质覆盖牙釉质(约60%)。这是由于牙在发育的过程中,在牙颈部区域含有成牙骨质细胞的结缔组织直接与牙釉质相接触,成牙骨质细胞可产生致密层状、不包含胶原纤维的牙骨质。②牙骨质与牙釉质两端相接(约30%)。③牙骨质与牙釉质两者不相连,牙本质暴露(5%~10%)。当牙骨质与牙釉质不相连,出现牙龈退缩时牙颈部暴露容易发生牙本质敏感。④牙釉质覆盖牙骨质,有学者报道约1.6%的牙齿CEJ处为牙釉质覆盖牙骨质。(图1-10)

图示

图1-10 牙釉质与牙骨质不同连接方式示意图(许雄程医师提供)