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想象一下,口腔潰瘍像不速之客般反復(fù)糾纏,牙周炎讓牙齒“搖搖欲墜”,傳統(tǒng)材料總在濕漉漉的戰(zhàn)場上敗下陣來!于是研究人員逐漸將重心轉(zhuǎn)移到了貽貝粘蛋白(MAP)的身上,它藏著DOPA和兒茶酚這些“多才多藝”的基團(tuán),不僅像超級(jí)膠水般在潮濕中牢牢粘住一切,還能抗炎殺菌、驅(qū)散氧化“壞家伙”,MAP涂層穩(wěn)固牙植骨整合;PVA-DOPA薄膜借兒茶酚“牽手”納米顆粒,直搗潰瘍。本文精選多篇文獻(xiàn),不妨隨小編一起來解鎖MAP在口腔健康中的活力革命吧~

口腔粘膜炎是發(fā)生在口腔或軟組織的疾病,臨床表現(xiàn)為口腔粘膜病指口腔內(nèi)粘膜的損壞,具體癥狀為:口舌潰爛,舌體干裂,聲音嘶啞,口干口苦,繼而引發(fā)口腔扁平苔蘚,口腔炎,復(fù)發(fā)性口瘡,唇炎等口腔疾病,導(dǎo)致飲食困難。口腔粘膜炎可導(dǎo)致體內(nèi)多種并發(fā)癥,直接影響病患的身體健康及生活工作。本篇提供了一種用于抑制粘膜炎癥的含貽貝粘蛋白的凝膠劑與泡沫劑,其中對(duì)于復(fù)方阿弗他潰瘍病患(靶潰瘍直徑小于1cm),使用濃度為10.0mg/ml的貽貝粘蛋白溶液1ml,加入9ml的0.1%檸檬酸溶液,配制成1.0mg/ml的貽貝粘蛋白水溶液。

分對(duì)照組與試驗(yàn)組,對(duì)照組采用0.1%檸檬酸溶液,試驗(yàn)組使用貽貝粘蛋白溶液,每日三次,飯后噴涂,每次噴涂2-3次,連續(xù)5天后,試驗(yàn)組6例病患均痊愈,而對(duì)照組僅1例病患痊愈[1]。
種植牙已成為義齒修復(fù)的關(guān)鍵手段,并日益獲得患者的廣泛接受與認(rèn)可。這一趨勢也推動(dòng)了二氧化鈦等常用生物醫(yī)用材料用量的顯著增長。與此同時(shí),當(dāng)前關(guān)于植入材料的研究已不再局限于單一的表面處理方式。研究人員傾向于采用至少兩種不同的植入材料處理方法來提高其生物相容性。貽貝粘蛋白(MAP)是具有黏附特性的蛋白質(zhì),經(jīng)過翻譯后修飾,含有多巴(DOPA),并且具有較高的等電點(diǎn)。受貽貝粘蛋白的特性啟發(fā),人們開發(fā)出了在液體環(huán)境中仍能保持黏附性的生物材料。在本篇研究中,實(shí)驗(yàn)人員用MAP對(duì)納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)鈦(TNS)材料表面進(jìn)行包覆,并通過體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)來確定所得復(fù)合材料(TNS-MAP)的生物學(xué)性能是否優(yōu)于單獨(dú)的TNS材料。

圖A和圖B
圖A和B展示了種植體及其周圍骨組織的縱向圖像。TNS-MAP種植體表面附著的新骨量大于TNS種植體。術(shù)后8周,TNS-MAP 種植體的骨吸收率 (BA) 和骨結(jié)合率 (BIC) 均顯著高于 TNS 種植體(圖C;P?< 0.05)[2]。

圖C
研究探討了TNS和TNS-MAP的表面特性,并分析了細(xì)胞黏附、細(xì)胞增殖和成骨分化相關(guān)基因的表達(dá)。同時(shí),科研人員利用TNS和TNS-MAP進(jìn)行了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,MAP成功包覆于TNS表面,且TNS-MAP在早期細(xì)胞黏附、增殖和成骨分化方面均優(yōu)于TNS。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。

近期研究證實(shí),利用不同的仿生生物材料進(jìn)行牙周韌帶工程化構(gòu)建、再生或替代,是干預(yù)并緩解牙周炎和種植體周圍炎癥的一種潛在預(yù)防方案。本文概述了不同仿生材料在牙科領(lǐng)域的應(yīng)用,并探討了治療牙周炎與種植體周圍炎癥的仿生解決方案及其關(guān)鍵技術(shù)。重點(diǎn)介紹了貽貝粘蛋白(MAPs)的新應(yīng)用及其與牙周膜(PDL)的工程化、再生和替代相關(guān)的關(guān)鍵化學(xué)特性。
仿生生物材料,顧名思義,是指在解剖學(xué)和生理學(xué)上模仿人體組織的生物材料,旨在產(chǎn)生與天然組織相似的效果。牙周組織是由牙齦、牙周膜、牙骨質(zhì)和牙槽骨等組織構(gòu)成的,它們支撐并固定牙齒。牙周炎是一種慢性炎癥性疾病,會(huì)破壞牙周組織,導(dǎo)致牙齒脫落,并給患者帶來嚴(yán)重的口腔功能和美觀問題。由于傳統(tǒng)方法如引導(dǎo)組織再生術(shù) (GTR)),其標(biāo)準(zhǔn)材料是聚四氟乙烯 (PTFE) ,而二次手術(shù)的需求可能會(huì)干擾愈合過程并增加感染風(fēng)險(xiǎn),且不足以??達(dá)到預(yù)期的治療效果。因此,實(shí)現(xiàn)牙周炎患者牙周組織在結(jié)構(gòu)與功能上的再生,有賴于開發(fā)新的替代性再生技術(shù)。
而貽貝粘蛋白(MAPs)作為一種仿生生物材料,富含高含量的兒茶酚基團(tuán),它們具有很高的反應(yīng)活性,可以與多種表面形成牢固的化學(xué)鍵;已知賦予MAPs獨(dú)特黏附性能的特定兒茶酚基團(tuán)是3,4-二羥基-L-苯丙氨酸(DOPA),大量的研究表明,貽貝粘蛋白的粘附強(qiáng)度與多巴濃度成正比。
MAPs作為種植體表面涂層,已被理論化并評(píng)估其促進(jìn)骨整合的潛力。研究發(fā)現(xiàn),MAPs涂層種植體可顯著提高骨髓干細(xì)胞的分化程度(通過堿性磷酸酶活性和茜素紅染色評(píng)估)。此外,在模擬體液中進(jìn)行的仿生礦化實(shí)驗(yàn)表明,MAPs表面涂層可顯著增加礦物晶體的數(shù)量[3]。目前,MAPs在再生和替代關(guān)鍵牙周組織結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用已得到廣泛研究,基于這些研究中報(bào)道的技術(shù),MAPs的應(yīng)用也可擴(kuò)展到種植體表面處理和骨移植涂層領(lǐng)域,具有巨大的潛力。

據(jù)估計(jì),約80%的患者患有嚴(yán)重的針頭恐懼癥??谇唤o藥具有無創(chuàng)、無痛、便捷的優(yōu)點(diǎn),與口服和注射給藥相比具有顯著優(yōu)勢。經(jīng)口腔黏膜給藥避免了胃腸道酶降解和肝臟首過代謝問題,這有助于提升患者治療體驗(yàn)并改善臨床預(yù)后。然而,唾液沖洗、吞咽和口腔運(yùn)動(dòng)都會(huì)影響制劑在口腔內(nèi)的停留時(shí)間。因此,有效的口腔給藥同時(shí)面臨雙重挑戰(zhàn):既要在濕潤環(huán)境中保持牢固黏附,又要讓藥物有效擴(kuò)散并依次穿透黏液層與上皮層以實(shí)現(xiàn)吸收。
貽貝粘蛋白富含高含量DOPA,而DOPA的兒茶酚基團(tuán)在交聯(lián)過程中具有極佳的可操作性,因?yàn)樗瓤梢孕纬晒矁r(jià)鍵,也可以形成非共價(jià)鍵。受貽貝粘蛋白中這種官能團(tuán)的啟發(fā),研究人員對(duì)多種粘膜粘附聚合物進(jìn)行改性而開發(fā)了兒茶酚功能化的粘合劑。本篇研究提出了一種由粘膜粘附聚合物聚乙烯醇(PVA)和貽貝粘附蛋白DOPA復(fù)合制成的可調(diào)控薄膜(PVA-DOPA薄膜)。

圖:不同DOPA含量的PVA-DOPA薄膜在4h后的體內(nèi)黏膜黏附性。白色箭頭:PVA-DOPA薄膜。
通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明,該薄膜能夠與濕潤的口腔組織實(shí)現(xiàn)牢固粘附并具有良好的機(jī)械匹配性。且該薄膜的粘膜粘附強(qiáng)度和侵蝕速率與DOPA的含量成正比,并可調(diào)。同時(shí)研究人員將市售康華地塞米松潰瘍膜與不同載有地塞米松的PVA-DOPA@NPs薄膜治療口腔潰瘍的療效進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),與市售康華地塞米松膜?相比,三種PVA@NPs/PVA-DOPA@NPs薄膜均顯示出更好的治療效果,再次證明了PVA-DOPA在延長薄膜停留時(shí)間方面的作用[4]。

圖 :PVA-DOPA@NPs薄膜在口腔潰瘍中的體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)研究和治療效果

結(jié)語:貽貝粘蛋白攜DOPA與兒茶酚的多重功效,正逐步革新口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,從牙周修復(fù)到粘膜保護(hù),幫助緩解潰瘍反復(fù)發(fā)作,并提升植入材料的穩(wěn)定性和整合效果。盡管當(dāng)前研究仍面臨生物相容性和臨床轉(zhuǎn)化等挑戰(zhàn),這些前沿探索為未來口腔護(hù)理開辟了新路徑,讓更可靠的解決方案觸手可及。
相關(guān)文獻(xiàn)
[1] Gao M , Samuelsson B I .Mussel adhesive protein product and application thereof in inhibiting catarrh:AU20160309397[P].AU2016309397B2[2025-12-11].
[2] Yin D , Komasa S , Yoshimine S ,et al. Effect of mussel adhesive protein coating on osteogenesis in vitro and osteointegration in vivo to alkali-treated titanium with nanonetwork structures[J].International Journal of Nanomedicine, 2019, 14.DOI:10.2147/IJN.S206313.
[3] Kwan J C, Dondani J, Iyer J, et al. Biomimicry and 3D-printing of mussel adhesive proteins for regeneration of the periodontium: a review[J]. Biomimetics, 2023, 8(1): 78. doi:10.3390/biomimetics8010078.
[4] Hu S , Pei X , Duan L ,et al.Author Correction: A mussel-inspired film for adhesion to wet buccal tissue and efficient buccal drug delivery[J].Nature Communications, 2024, 15(1).DOI:10.1038/s41467-024-48275-4.