乳牙釉、牙本质钙含量之分析研究

作者：石四箴　梁勤 赖红 潘昱

     【关键词】  乳牙

　　［摘要］  目的：分析探讨乳牙釉质、牙本质钙含量状况与龋病关系。方法：对37例5~7岁幼儿园乳恒牙替换所拔除的下颌乳中切牙，用电子探针X线显微分析仪检测各牙之近中侧、远中侧、唇侧和舌侧之釉质和牙本质不同深度之钙含量。受检测牙37颗（1｜ 18颗，｜1 19颗）。37例中dft=0者14名，为无龋组；dft＞0者23名，为有龋组。有龋组中0＜dft＜5者9名，为低危组；dft≥5者14名，为高危组。结果：1）釉质Ca含量在各侧间以舌侧之含量最少（P=0.0001），且舌侧釉质各深度间之Ca含量有明显差异，浅层最多、中层次之，深层最少（P=0.037）。其余各侧间及各侧之各不同深度间均无明显差异。2）牙本质Ca含量在各侧间均无明显差异。各侧之各深度间Ca含量除远中侧无明显差异，近中侧（P=0.0152）、舌侧（P=0.0152）、唇侧（P=0.0167）的各深度间均呈非常明显之差异。总体牙本质之钙含量呈深层最高、中层为次、浅层最低（P=0.0001）。3）牙釉质和牙本质之钙含量在无龋组和有龋组间无明显差异（P=0.9692，P=0.2705）。有龋组之钙含量与dft仅在近中侧和唇侧釉质中呈低度负相关关系（r=-0.46052和-0.40139，P=0.0310和0.0576），除此在釉质和牙本质中均未呈相关关系。结论：釉质和牙本质中钙含量与龋病无非常明显的相关关系。

　　［关键词］  乳牙  牙釉质  牙本质  钙含量  电子探针

　　Study on the Calcium Content of Enamel and Dentin in Deciduous Teeth.

　　SHI Si-zhen, LIANG Qin, LAI Hong, et al.

　　Research Institute of Pediatric Dentistry, Tongji University, Shanghai 200032　　　　［Abstracts］Objective: To analyze the content of calcium in enamel and dentin of deciduous teeth and study their relationships with caries status. Methods: 37 children aged 5~7 years were enrolled in this study. 37 lower primary incisors were collected. They were divided into caries-free group (dft = 0, n=14) and caries group (dft>0, n=23). Caries group were further divided into low-caries-risk group (00.05). Difference of Ca content in depths is found in labial, lingual and mesial sides except distal side. Totally in dentin, the Ca content is the highest in inner layer, then medium layer, and lowest in outer layer. 3) There is no difference of Ca content in enamel or dentin between caries-free group and caries-group. A relatively lower negative correlation is found between contents in Ca of mesial and labial enamel with dft (r=-0.46, r=-0.40) and not in any other parts. Conclusions: Distribution of Ca content in enamel and dentin in deciduous teeth was investigated. There was no obvious relationship between Ca contents in enamel, dentin in deciduous teeth and caries status.

　　［Key words］  Primary teeth  Enamel  Dentin  Calcium content  Electron microprobe

　　自1940年Bird M?J等报告乳牙之牙釉质和牙本质中钙含量以来，有关其详细的含量及分布之报告甚少。作者以电子探针X线显微分析仪（elec-tron probe X-ray mMicroanalyzer，EMPA）检测、分析乳牙釉质、牙本质不同深度之钙含量，并探讨其与龋病状况之关系。

　　1  材料与方法

　　1.1  材料  收集5~7岁37例（男16例，女21例）因替牙拔除的下颌乳中切牙37颗（1｜18颗，｜119颗）。均为牙冠完整、无龋损、无釉质发育不全等。

　　1.2  方法

　　1.2.1  临床检查、记录与分组  37例患儿在拔牙前均作详细的口腔检查，就龋蚀牙面和程度等作确切的记录。计算各例的dft、dfs和龋蚀指数CSI。CSI数据由龋牙之记分计算所获。龋牙之记分标准为：无龋0，因龋修复0.5 ，继发龋、釉质龋或牙本质浅龋1，牙本质深龋、露髓、残冠或残根为2。CSI= ×100。dft和CSI均为0者即无龋组，5＞dft＞0和

　　图1  标本定点测量示意图　略

　　Fig. 1  The illustration of sample positioning10≥CSI＞0为低危组，dft≥5和CSI＞10为高危组。分组结果为无龋组14例，有龋组23例（低危组9例，高危组14例）。

　　1.2.2  标本制备和检测  清洁离体牙表面，横断向片切去除牙根。再于距颈缘最低点3 mm处作唇舌向横断片切，取颈侧片此剖面作标本的测试面。标本用环氧树脂包埋固定，抛光、清洁、真空喷碳（JEE-4X真空镀膜仪，JEOL公司），碳膜厚度为200 A。用扫描电镜（S-570型，HITACHI公司）结合能谱仪（PHONIX型，EDAX公司）观察、检测标本。各标本共测24个点，由唇侧、舌侧、近中侧和远中侧的各侧中点，从牙釉质表面向牙本质深层各定6个点，釉质、牙本质各为3个点。釉质的定点为：浅层距釉质表面40 μm处，深层距釉牙本质界40 μm处，上述两点之中点为中层。牙本质的定点为：浅层距釉牙本质界40 μm处，中层距釉牙本质界190 μm处，深层距釉牙本质界340 μm处，见图1。定点和测试避开釉板、釉柱鞘、牙本质小管和管周牙本质等。

　　1.2.3 统计分析  检测所获数据用SAS（6.12版）统计软件包处理，用t检验法、方差分析和直线相关回归分析法或等级相关分析法作统计学分析。

　　表1  牙釉质、牙本质各牙面各深度之钙含量　略　　　　2  结果

　　2.1  37颗下颌乳中切牙釉质、牙本质各侧不同深度之钙含量，见表1。

　　2.1.1  牙釉质平均钙含量为（38.74±1.31）%，牙本质平均钙含量为（34.33±1.33）%，两者间有非常显著性差异（t= 42.2583，P＜0.0001）。

　　2.1.2  釉质之钙含量，不同深度之均值间有非常显著性差异。各侧之不同深度间均有非常显著性差异。牙本质之钙含量，不同深度之均值间有非常显著性差异。各侧之不同深度间，均显示有非常显著性差异。

　　2.1.3  釉质之钙含量，在各侧之均值间有非常显著性差异，舌侧含量低于其余各侧。牙本质之钙含量，在各侧之均值间有显著性差异，以近中侧最低。

　表2  各组不同深度之钙含量　略

　　表3  各组间钙含量之差异　略

　　2.2  下颌乳中切牙钙含量在性别间、左右同名牙间之表现。

　　2.2.1  釉质钙含量之均值，男性为（38.98±0.97） %，女性为（38.57±1.13） %。两者间无显著性差异（t= 1.1856，P=0.2438）。

　　2.2.2  牙本质钙含量之均值，男性为（34.84±1.02） %，女性为（34.71±1.22） %。两者间无显著性差异（t=0.3521，P= 0.7267）。

　　2.2.3  釉质钙含量之均值，1｜为（38.71±1.06） %，｜1为（38.79±1.10）%。两者间无显著性差异（t=0.2355，P= 0.8152）。

　　2.2.4  牙本质钙含量之均值，1｜为（34.56±1.21） %，｜1为(34.98±1.02)%。两者间无显著性差异（t

　　表4  有龋组釉质钙含量与患龋状况之相关性　略

　　2.3  各组不同深度之钙含量及差异见表2、表3。

　　2.3.1  釉质钙含量均值在有龋组和无龋组间无明显差异，但釉质浅层及全层之钙含量在无龋组、低危组、高危组间有显著性差异，以高危组为最低。

　　2.3.2  牙本质钙含量均值在有龋组和无龋组间无明显差异，但牙本质中层和全层之钙含量在无龋组、低危组、高危组间有显著性差异，均以高危组最低。

　　2.4  钙含量与患龋状况之相关分析，见表4、表5。

　　表5   有龋组牙本质钙含量与患龋状况之相关性　略

　　2.4.1  釉质钙含量除与dfs用等级相关分析外，dft和CSI均用直线相关分析。结果为釉质钙含量之总均值、浅层和中层之均值与dfs呈负相关关系，此外均无相关性。

　　2.4.2  牙本质钙含量之总均值、各层之均值与dft、dfs、CSI间均未显示相关性。

　　3  讨论

　　3.1  乳牙硬组织钙含量分析的意义  牙釉质是人体中最强的矿化组织，钙是组成其之主要化学元素。牙体硬组织的发育与钙有密切的关系，在其发育过程中有蛋白质基质形成和蛋白质基质钙化的两个阶段中，钙起有至关重要的作用［1］。例如：在萌出前的牙钙化阶段，佝偻病、甲状旁腺功能减退等存在血钙浓度的降低，常导致釉质和牙本质的矿化紊乱［2］。体外实验也显示培养基中钙浓度的降低能影响牙釉质的形成和早期牙本质的矿化［3］。人乳前牙和牛牙之各发育期的釉质钙含量，显示出随发育之早期、中期至成熟期而有所增加［4］。用NaF过量饲养家兔，在18个月后发现其釉质表面严重发育不全，虽氟含量明显升高，而钙含量明显降低［5］。大鼠正常切牙之髓周牙本质的钙含量明显高于其前期牙本质的钙含量［6］。    牙体硬组织的钙含量因其与牙体矿化度密切相关，故钙可被认为是牙体硬组织矿化程度的标志之一。例如一些报导正常恒牙釉质的钙、磷浓度与釉质的硬度呈正相关［7］。牙本质发育不全牙的羟磷灰石晶体大小正常，而钙含量明显低于正常牙［8］。

　　3.2  检测乳牙硬组织钙含量方法的选择  检测牙体硬组织微量元素的方法有多种，因其各自的原理而各有利弊，且又因实验之要求而被选择。原子光谱测定法有原子发射谱发、原子吸收光谱法和原子荧光光谱法等，虽分析速度快、精确度高，但样品须被处理成溶液，尚须配置标准溶液。离子选择性微电极的检测法虽能分析微量样品，但也仅适用于唾液、菌斑液等液状样本的测定。这些检测法均须损坏样本，不能显示元素在牙体硬组织中的分布状态。中子活化分析法虽无损于样本，但中子活化的分析周期长且无法成像，又不能同时作超微结构的分析。    　　自1961年Boyde等探索用电子探针研究牙体硬组织以来，电子探针渐被改进和活跃地应用于牙体硬组织的微量元素分析，研究一些实验因素对牙体硬组织在实验前后微量元素含量的变化，观察正常、异常牙体硬组织微量元素含量之差异等［9］。本文采用电子探针的能谱法检测乳牙硬组织的钙含量和其分布。以能谱仪和扫描电子显微镜的组合，可获高效的X线探测效果和良好的图象分辨率。此法既不损坏样本，又能在不同的定点部位检测，了解钙含量的分布状态。检测极限为100ppm，灵敏度高且检测操作和数据处理简便快捷。

　　3.3  乳牙釉质、牙本质钙的含量及其与龋病关系的分析  本文钙含量之测定，釉质明显高于牙本质，和1940年以来Bird等报告的结果一致。钙含量之差异也是釉质和牙本质矿化程度和硬度不一的一个因素。在男女性别间和下颌乳中切牙之左右同名牙间，无论是釉质和牙本质，钙含量均未呈显著性差异。这可能与样本来自同一地区、对象之年龄段范围小、同名牙生长发育阶段和解剖组织结构类同有关。性别和同名牙间无差异的表现，为今后实验采用乳牙标本之方便可作参考。    　　乳牙釉质钙含量之总均值显示由表向深处明显减少，且近中、远中、舌侧均为此表现，约与矿化程度和发育先后有关。乳牙牙本质钙含量之各层总均值间、以及各侧各层之均值间均呈高度显著性差异，均表现浅层之含量最低，并向深层之走势增高，表明钙含量由釉牙质界向牙髓腔方向逐渐升高。Plate报告的大鼠切牙之髓周牙本质钙含量明显高于前期牙本质［6］。Hennequin报告人恒牙牙根部牙本质钙含量由外层向牙髓腔方向逐渐升高［10］。本文之结果与上述学者之结果有类似的现象，今后在乳牙仍应作进一步观察、分析和研究。    　　本文乳牙釉质、牙本质之钙含量在无龋组和有龋组间均无显著性差异。分析各层之钙含量在无龋、低危、高危组间之表现，除釉质之浅层、牙本质之中层和全层显示有显著性差异，且均以高危组较低，此外均无差异。将釉质、牙本质钙含量之总均值和各层之均值与dft、dfs、CSI作详细的相关关系分析，仅见釉质钙含量之总均值、浅层和中层之均值与dfs有负相关性。将乳牙釉质、牙本质钙含量之总均值及各层之均值在无龋组和有龋组间、在无龋组、低危组、高危组间加以比较，又与dft、dfs、CSI作详细相关性分析，总体结果表明，与机体患龋状况除仅少许有关外，无明显的差异和相关。这与Derise等报告正常恒牙釉质、牙本质主要矿物成分的含量与DMFT的相关性很低之结果类似。龋病为一多因素疾病，釉质的理化性质、晶体结构和口腔环境等均应加以综合考虑。本文以个体之正常下颌乳中切牙之钙含量与个体之龋病状况加以分析，表明前者尚不足以反映个体的龋易感性。有关乳牙釉质、牙本质之钙含量及其在不同深度之状态为乳牙组织学提供了参考的基础资料。

　参考文献

　　［1］  Driessens FCM, Daculsi G. Tooth development and caries ［J］. C RC Press, 1986, 1∶4-20

　　［2］  Nikiforuk G. Understanding dental caries ［J］. New York. Kanger, 1985∶184

　　［3］  Woltgens JHM, Lyaruu DM, Bronckers AL. Biominerlization during early stages of the developing tooth in vitro with special reference to secretory  stage of amelogenesis ［J］. Int-J-Dev-Biol, 1995, 39∶203-212

　　［4］  Sydney-Zax M, Mayer I, Deutsch D. Carbonate content in developing human and bovine enamel ［J］. J Dent Res, 1991, 70(5)∶913-916

　　［5］  Susheela AK, Bhatnagar M. Fluoride toxicity: a biochemical and scanning electron microscopic study of enamel surface of rabbit teeth ［J］. Arch Tocicol, 1993, 67∶573-579

　　［6］  Plate U, Hohling HJ, Reimer L et al. Analysis of the calcium distribution in predentine by EELS and ESD ［J］. J Microsc, 1992, 166∶329-341

　　［7］  Woltgens JHM, Bervoets THM, Witjes F et al. Ca and P distribution in sound, demineralized human surface enamel ［J］. Caries Res, 1981, 15∶78-84

　　［8］  Kerebel B, Daculsi G, Menanteau J et al. The inorganic  phase in dentinogenesis imperfecta ［J］. J Dent Res, 1981, 60∶1 665-1 660

　　［9］  Ngo H, Ruben J, Arends J et al. Electron probe microanalysis and transverse microradiography studies of artificial lesion in enamel and dentin: a comparative study ［J］. Adv Dent Res, 1997, 11∶426-432

　　［10］  Hennequin M, Pajot J, Avignant D. Effect of different pH values of citric acid solutions on the calcium and phosphorus contents of human root dentin ［J］. J Endodon, 1994, 20∶551-554

　　作者简介  石四箴（1940~ ），女，台湾人，教授，主任医师，博士，主要从事儿童口腔医学的研究工作。