代谢组学在口腔医学研究中的应用现状
代谢组是指生物体内源性代谢物质的动态整体,代谢组学是研究代谢组的一门学科,研究对象多为相对分子质量在1000以内的小分子物质。代谢组学研究目的是通过检测代谢物水平的整体和动态变化,提取相关的生物代谢标志物群体或标志物簇,在此基础上寻找所受影响的相关代谢途径,确立代谢网络调控机制。目前,代谢组学已被应用于功能基因组学、毒理学、临床医学、中医药学和环境科学等领域。近年来,代谢组学在口腔疾病病因和防治机制方面的应用研究正成为口腔医学领域的关注热点,本文旨在对代谢组学在口腔医学中的研究进展进行综述。
1.代谢组学在牙周疾病方面研究中的应用
牙周炎是以牙菌斑生物膜为始动因子,多因素联合作用,发生于牙齿周围支持组织的慢性炎症性破坏疾病。最终可导致牙齿脱落,影响生活质量,但牙周炎通常在晚期才被诊断。因此,迫切需要一种简便的方法来检测早期阶段的疾病活动,以便在疾病进展之前进行干预。Aimetti等使用核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)方法对牙周病患者唾液进行分析,发现代谢产物中醋酸、γ-氨基丁酸、琥珀酸等水平均升高;采用相同技术,Huang等报道正十二烷酸和豆蔻酸在牙周炎组中明显下降,但花生四烯酸无明显差异。Barnes等通过双平台技术(LC/MS和GC/MS)比较了牙周炎患者和健康人群唾液代谢成分,发现单糖、低聚糖、半胱氨酸等在牙周病患者中均有所升高,提示牙周炎症与氧化应激、组织降解和细菌代谢等有一定联系。
Kuboniwa等提出使用唾液代谢组学和牙周炎症表面积(PISA)组合作为牙周炎症严重程度的预测模型,该模型可定量描述牙周炎症程度。该学者们还通过去除龈上菌斑和结石以最大程度减小背景代谢物,发现唾液代谢物中有潜在的能反映牙周炎症的严重程度标志物,尤其在中度牙周炎。随后其扩大样本量,尤其是患有严重牙周炎的患者,以便寻找可用于快速筛查牙周炎的生物标志物。基于多变量分析预清创唾液代谢组学数据,发现与较高PISA相关的代谢物包括尸胺和氢化肉桂酸酯,而尿酸和乙醇胺与较低的PISA有关。其对牙周炎病情的评估至关重要。
王辉等用基于氢谱核磁共振(1H-NMR)的代谢组学方法,对牙周炎患者和健康个体的唾液进行检测,发现牙周炎患者的图谱与健康个体的图谱比较在δ3.0~4.0和δ2.0~2.6区域以及δ1.0附近的波峰有明显变化,这些变化均说明牙周炎患者和健康个体的代谢存在差异。通过主成分分析和偏最小二乘判别分析显示健康个体和牙周炎患者均有良好的聚类效果,此方法可很好地区别健康个体和牙周炎患者。Barnesl等运用超高液相色谱法、串联质谱法对健康人和牙周炎的唾液进行代谢分析,发现牙周炎患者唾液里的溶血脂类水平、单酰甘油水平、脂肪酸水平、甘油磷脂产物水平、三酰甘油降解水平均升高,可能与牙周炎患者的脂肪酶上调有关,其或可以作为牙周炎代谢物标志。
2.代谢组学在口腔恶性肿瘤方面研究的应用
恶性肿瘤的发生会导致人体内代谢变化,若能在人类体液中成功找到口腔癌的代谢标记物,就能及早发现病情、及时治疗。对于早期癌症的诊断探索,代谢组学是一种良好的途径,已经有很多学者沿这个方向研究寻找早期口腔口腔癌特殊的代谢标记物,试图挖掘出一种灵敏准确快速的诊断方法。Sugimoto等用毛细血管电泳质谱分析法鉴别出口腔鳞癌患者唾液中可区别于健康受试者的生物标记物,即胆碱、甜菜碱、派可林酸和肉毒碱。而Wang等首次用亲水作用色谱法形式高效液相色谱-质谱对其结果进行验证,发现口腔鳞状细胞癌患者唾液中胆碱、甜菜碱和派可林酸水平升高,而L-肉毒碱水平降低。对于肉毒碱水平不一致可能和受试者的差异有关。
此外,Wang等运用了高效液相色谱-电泳离子化-质谱分析法鉴定出早期口腔鳞状细胞癌患者唾液里特定的标记物L-苯基丙氨酸和L-亮氨酸。这两种氨基酸对比健康组后发现浓度降低。早期它们以组合存在,其中,L-亮氨酸更能反映口腔鳞状细胞癌早期I和II阶段,而L-苯基丙氨酸可能可以用于筛选出口腔鳞状细胞癌早期III和IV阶段。并且L-苯基丙氨酸和L-亮氨酸这一组标记物对早期口腔鳞状细胞癌的诊断灵敏性和特异性更高。Ma等用基质辅助激光解析串联飞行时间质谱仪方法研究了口腔鳞状细胞癌和健康人的血液中的谷胱甘肽s转移酶pi,发现口腔癌患者血液里的谷胱甘肽s转移酶pi浓度降低。
Gupta等运用1HNMR方法评估健康人群、口腔白斑和口腔鳞状细胞癌患者血液的代谢标记物,结果发现口腔白斑和口腔鳞状细胞癌受试者中谷氨酰胺、丙酮、醋酸和胆碱不同。由于癌细胞需要大量氨基酸进行无限繁殖,因此其认为谷氨酰胺水平降低可能是区别OSCC和OLK的关键,胆碱极其胆碱衍生物是细胞膜磷脂代谢所必需的物质基础,OSCC胆碱水平的变化可能和细胞的凋亡有关,所以胆碱水平会是区别OSCC与OLK的关键。
3.代谢组学在龋病研究的应用
龋病是口腔最常见的疾病,是一种由细菌引起的慢性进行性的牙体组织破坏,但是早期龋极其不易被发现。目前普遍认为龋病的发生和变形链球菌有关,发展与乳酸杆菌相关。因此龋病可以从细菌这一因素来预防。Zhang等为寻找出快速简单鉴定出乳酸杆菌的方法,使用基质辅助激光解析/离子化渡越时间质谱分析来鉴定成人龋病患者唾液中的乳酸杆菌。检测出乳酸杆菌的正确率是90.2%,此外,还鉴定出植物乳杆菌、发酵乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳酸杆菌。尽管此方法还存在不足,但是这一新的代谢组学分析方法在寻找细菌与龋病之间的关系上起到一定的作用。Hertel等对和龋病有关联的3种细菌(变形链球菌、乳酸杆菌和丙酸杆菌)的挥发性产物进行气相色谱分析和质谱分析,发现变形链球菌、乳酸杆菌和丙酸杆菌分别有18种、3种和5种特殊的挥发性有机化合物,试图通过这种方式来探索出可以通过呼吸实验就能评价出患龋风险以及检测早期龋坏的一种方法。
4.代谢组学在口腔黏膜病研究的应用
关键等运用气相与质谱联用技术(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)技术,对口腔扁平苔藓患者和健康人的唾液样本进行代谢组学研究,成功找到7种口腔扁平苔藓的相关代谢标志物,为口腔扁平苔藓的临床诊断及发病机制的探索提供重要信息。Yang等应用超高效液相色谱-高分辨飞行时间质谱技术检测了糜烂型口腔扁平苔藓患者血浆代谢物情况,发现10种代谢物变化;随后又检测此类患者尿液代谢物,有12种物质发生改变。
口腔微生物在唾液乙醛的产生中有一定作用,而乙醛可能会引起基因突变,念珠菌已经被证实可以通过氧化乙醇以及糖发酵产生乙醛,Gainza-Cirauqui等基于以上发现,通过气相色谱分析检测乙醇。该学者从有口腔病损的病人中分离出念珠菌,发现在相同条件培育下白斑组产生的乙醛最多,其次口腔扁平苔藓组,最后是苔藓样反应组。其还发现吸烟人群中独立出来的念珠菌产乙醛能力高于不吸烟的人群,从既吸烟又喝酒人群中独立出来的念珠菌产生的乙醛含量最高。这些都有可能说明念珠菌和抽烟喝酒与疾病的恶化有关系。
邹斌等使用代谢组学方法成功区分了口腔白色念珠菌。李兵等用同样的方法检测分析不同种类念珠菌的培养液,且找到4种念珠菌共同及各异的代谢产物,发现念珠菌的生物被膜形成与部分代谢产物有关,认为可针对此类物质开发用于治疗念珠菌病的靶点药物。李淼等用此法也成功区分了几种与口腔黏膜病相关的假丝酵母菌。
5.小结
总之,代谢组学虽然在口腔医学中的应用越来越广泛也初有成效,但尚需大量的实验和临床验证,及很多未涉及到的口腔领域。当然,代谢组学作为一种新兴技术发展至今无论是现有的分析仪器和分析技术还是数据处理技术和挖掘方法都需要进一步的发展,同时生物体系的复杂性是一个巨大挑战,有效识别代谢产物,确定代谢产物的功能等等都需要进一步的研究探讨。
临床上常遇到需要修复活动义齿的两种情况.<1>对于多数牙齿缺失,余留个别牙者.<2>患者有牙齿松动,又不愿拔牙 或为了增加固位,切余留个别牙连续,其余缺失者.本人总结为四类情况:
一,牙齿松动,牙龈萎缩或牙周炎者.
典型病例:下颌左1,右1,2余留,其余缺失,牙齿2度松动,牙槽嵴底平.
二,双侧连续余留2-3颗自然牙者,主要为切牙和双尖牙.
典型病例:上颌左3,5.右4,5余留,其余缺失.
三,单侧连续余留2-3颗自然牙者,其余缺失.
典型病例:上颌左5,6,7余留,其余缺失.
四,连续余留2-4颗自然前牙者,其余缺失
典型病例:下颌左1,2,右1余留,其余缺失.
对于上类病例:本人利用连续卡环修复<以下简称连卡>,使义齿增加了固位,对于松动牙齿起夹板作用,防止了松动牙齿的移位.因为数牙固定,又增加了承受颌力,延长了松动牙齿的寿命.
1:连卡的制作
用0.7mm 锻丝不锈钢丝弯制,先从一侧弯制使之与基牙密合,一个一个基牙弯制到另一侧,最后弯制两端卡环的体部.
2:卡环的要求
<1>卡环臂位于基牙冠龈1/3与中1/3交界处,进入倒凹0.3mm左右,不大于0.5mm为好.这样有利于患者取戴,不易使卡环变形.<2>卡换各臂要密合.卡环体位于基牙倒凹之上,使卡环支持力增强.也防止食物嵌塞.
3:结果与讨论
连卡的优点:<1>利用了更多的基牙倒凹,使义齿增加了固位,防止颌向脱力.<2>形成夹板作用,使余留基牙承受颌力分散.<3>连续成一体,取带容易.<4>使舌侧基托与颊侧卡环成为一体,减小了义齿基托的强度.卡环的缺点:牙邻面外展隙处不易密合,食物易嵌塞.<2>弯制要求高,弯制较困难.<3>前牙露钢丝多,影响美观.总之,对与此类病例利用连卡在临床修复中是较满意的.
对于下颌单侧肯氏二类活动义齿的修复,当牙糟脊成刃状时,对患者来说,嚼物疼痛,适应困难.本文应用缺失对侧双隙卡,缺失侧近中颌支托或舌支托取得了较满意的效果.
1材料与方法
材料:选用0.8mm,0.9mm锻丝不锈钢丝,1.0mm,1.2mm成型扁支托不锈钢丝,修复常用材料,工具.
方法:临床选择下颌单侧肯氏二类活动义齿修复病例,切牙糟脊成刃状者.可分两组:
一组:单侧下颌游离缺失,有余留前磨牙.设计:在余留近缺失侧前磨牙处设计近中颌支托,颊侧单臂卡环,对侧3,4间隙卡 环.5,6间隙卡环,卡臂尖端相对.两个间隙
卡环,卡环游离臂端相对,本人称为双间隙卡环.简称双隙卡<下同>.
二组:单侧下颌前磨牙,磨牙全部游离缺失.设计:在尖牙处设计舌支托,颊侧单臂卡环,对侧4,5间隙卡环,6,7间隙卡环,卡臂尖端相对.
2结果与讨论
对与下颌单侧肯氏二类活动义齿的修复,当下颌牙糟脊成刃状时,修复原则是:<1>取功能性印么.<2>增大基托面积.<3>减小假牙的颊舌径.<4>增加食物溢流沟.<5>用小于自然牙型号的假牙.<6>使用近中颌支托,使消除悬臂卡环的作用.<7>使颌力偏向缺失侧.<8>应用对侧双隙卡.无牙下颌的吸收方向为向下向外,有下颌弓相对于上颌弓大于上颌弓的趋势,相对于上颌,下颌更偏向颊侧.因此有假牙颌力偏向舌侧的可能.本人应用对侧双隙卡,加大对侧对抗,减少缺失侧向颊侧的扭力,旋转力,也为一好方法.设计双隙卡臂端相对,也消除了卡尖臂端对黏膜的刺伤,也使卡环邻面更加密合.对于支架,对侧应用联合卡环,联合颌支托,再设计RP组合卡环,能产生同样效果.因此,此设计是满意的.
目的 :探讨口腔局麻剂不同含量肾上腺素对晕厥发生率的影响。
方法 :统计分析在口腔局麻中使用不同浓度肾上腺素以及不同年龄、性别和注射部位等因素与晕厥发生率的关系。
结果 :含1 : 40 000肾上腺素普鲁卡因组晕厥发生率( 3.94% )显着高于含1 : 120 000肾上腺素与普鲁卡因肾上腺素混合麻醉剂组( 0.24% )。 下齿槽神经麻醉( 6.73% )显著高于上颌结节(1.50%)及浸润麻醉组(1.24%) 。 下齿槽神经麻醉( 6.73% )显着高于上颌结节(1.50%)及浸润麻醉组(1.24%) 。
结论 :麻醉剂肾上腺素含量过高是导致口腔局麻晕厥发生率高的重要原因.
晕厥是口腔科临诊中较常见的一种综合征,其发病原因以往多认为与临诊时的精神紧张或受疼痛刺激等因素有关。 通过临床观察,我们发现晕厥更多见于注射含肾上腺素浓度高麻醉剂的病例。 通过临床观察,我们发现晕厥更多见于注射含肾上腺素浓度高麻醉剂的病例。 为此,我们将麻醉剂中的肾上腺素浓度降低,使晕厥发生率大为减少,报道如下。 为此,我们将麻醉剂中的肾上腺素浓度降低,使晕厥发生率大为减少,报道如下。
1 1 资料与方法 资料与方法
1.1 1.1 2% 普鲁卡因肾上腺素(以下简称普肾)局麻组:收集32430部队医院口腔科1990年1月 ~ 1993 年12月使用普肾局麻病例,使用普肾每2ml含肾上腺素0.05 mg ,即1 : 40 000浓度。 2% 普鲁卡因肾上腺素(以下简称普肾)局麻组:收集32430部队医院口腔科1990年1月 ~ 1993 年12月使用普肾局麻病例,使用普肾每2ml含肾上腺素0.05 mg ,即1 : 40 000浓度。 作各部位局麻注射共1 041例,年龄7 ~ 83 岁。 作各部位局麻注射共1 041例,年龄7 ~ 83 岁。 共发生晕厥41例( 3.94% ),其中男性583例,发生晕厥18例( 3.09% ),女性458例,发生晕厥23例( 5.02% )。 共发生晕厥41例( 3.94% ),其中男性583例,发生晕厥18例( 3.09% ),女性458例,发生晕厥23例( 5.02% )。
1.2 1.2 2% 利多卡因、 2%普鲁卡因肾上腺素(以下简称利普)混合局麻组:收集泉州市中医院1994年11月 ~ 1999 年10月口腔局麻病例,采用2%利多卡因与2%普鲁卡因肾上腺素混合使用,配剂比例为2 : 1 ,肾上腺素含量为1 : 120 000 ,共2 928例,发生晕厥7例( 0.24% ),晕厥病例中有1例为浸润麻醉,其余6例均为下齿槽神经麻醉。 2% 利多卡因、 2%普鲁卡因肾上腺素(以下简称利普)混合局麻组:收集泉州市中医院1994年11月 ~ 1999 年10月口腔局麻病例,采用2%利多卡因与2%普鲁卡因肾上腺素混合使用,配剂比例为2 : 1 ,肾上腺素含量为1 : 120 000 ,共2 928例,发生晕厥7例( 0.24% ),晕厥病例中有1例为浸润麻醉,其余6例均为下齿槽神经麻醉。
1.3 1.3 不同年龄组晕厥发生率见表1 。 不同年龄组晕厥发生率见表1 。
1.4 1.4 不同注射部位晕厥发生率见表2 。 不同注射部位晕厥发生率见表2 。
2 讨论 2 讨论
晕厥较常发生于口腔科临诊,尤以口腔局麻注射居多,国外有关文献报道[1 , 2]约占局麻病例的2 ~ 3% 。 晕厥较常发生于口腔科临诊,尤以口腔局麻注射居多,国外有关文献报道[1 , 2]约占局麻病例的2 ~ 3% 。 本文统计使用含肾上腺素1 : 40 000的普肾局麻,其发生率为3.9% ,高于文献报道,这与资料中下齿槽神经麻醉病例较多及其发生率高有关。 本文统计使用含肾上腺素1 : 40 000的普肾局麻,其发生率为3.9% ,高于文献报道,这与资料中下齿槽神经麻醉病例较多及其发生率高有关。 此后,我们使用含肾上腺素1 : 120 000的利普混合麻醉剂,使晕厥发生率降至0.24% ,通过卡方检验( p<0.01 )有显著差异。 此后,我们使用含肾上腺素1 : 120 000的利普混合麻醉剂,使晕厥发生率降至0.24% ,通过卡方检验( p<0.01 )有显着差异。
肾上腺素是交感神经节后纤维的传导递质,交感神经兴奋时,肾上腺素、去甲肾上腺素等儿茶酚胺类递质释放增多,效应器细胞上的受体接受递质后可产生心率加快,心肌收缩力增强,皮肤粘膜血管收缩,胃肠平滑肌舒张,血压上升等一系列生理反应。 肾上腺素是交感神经节后纤维的传导递质,交感神经兴奋时,肾上腺素、去甲肾上腺素等儿茶酚胺类递质释放增多,效应器细胞上的受体接受递质后可产生心率加快,心肌收缩力增强,皮肤粘膜血管收缩,胃肠平滑肌舒张,血压上升等一系列生理反应。 含肾上腺素麻醉剂如在短时间内进入肌体过多,亦可产生与上述相同的效应,即内脏神经交感—肾上腺素系统活动的增强,此种活动如超过机体耐受能力,在内脏神经中枢的调节下,便可出现迷走—胰岛素系统兴奋,产生心律减慢,血压下降等症状,亦即减压反射[3 、 4] 。 含肾上腺素麻醉剂如在短时间内进入肌体过多,亦可产生与上述相同的效应,即内脏神经交感—肾上腺素系统活动的增强,此种活动如超过机体耐受能力,在内脏神经中枢的调节下,便可出现迷走—胰岛素系统兴奋,产生心律减慢,血压下降等症状,亦即减压反射[3 、 4] 。
在口腔临诊前部分病人对治疗即有恐惧心理,注射时的疼痛刺激,这些都会导致交感神经兴奋,内源性肾上腺素分泌增多,此时如注入含肾上腺素较多的麻醉剂,部分患者即可产生较强烈的反应,从而导致晕厥的发生。 在口腔临诊前部分病人对治疗即有恐惧心理,注射时的疼痛刺激,这些都会导致交感神经兴奋,内源性肾上腺素分泌增多,此时如注入含肾上腺素较多的麻醉剂,部分患者即可产生较强烈的反应,从而导致晕厥的发生。
本文资料分析推断,下齿槽神经麻醉导致晕厥发生率高的原因,可能同肾上腺素的代谢及解剖部位有关。 本文资料分析推断,下齿槽神经麻醉导致晕厥发生率高的原因,可能同肾上腺素的代谢及解剖部位有关。 下齿槽神经注射后,肾上腺素除部分直接作用于效应器细胞外,其余的经组织吸收入静脉,经颌下静脉、上腔静脉入心,其行程短,难以在血液中完全代谢。 下齿槽神经注射后,肾上腺素除部分直接作用于效应器细胞外,其余的经组织吸收入静脉,经颌下静脉、上腔静脉入心,其行程短,难以在血液中完全代谢。 因此,一旦推药过快,或不慎注入静脉即可产生强烈的反应。 因此,一旦推药过快,或不慎注入静脉即可产生强烈的反应。 上颌结节麻醉肾上腺素吸收后经翼静脉丛进入颅脑静脉窦,再经颈静脉、上腔静脉回流入心,其行程相对长。 上颌结节麻醉肾上腺素吸收后经翼静脉丛进入颅脑静脉窦,再经颈静脉、上腔静脉回流入心,其行程相对长。 肾上腺素在血液中的半衰期仅 肾上腺素在血液中的半衰期仅 20 ” 20 ” 左右,部分可被血液中的酶分解而失效 [5 、 6] 。 左右,部分可被血液中的酶分解而失效 [5 、 6] 。 浸润麻醉因量少,如未刺入静脉则对心血管影响较小。 浸润麻醉因量少,如未刺入静脉则对心血管影响较小。
有人认为:在生理情况下,迷走神经对心脏的抑制较强,但这一作用随年龄增长而减弱[ 3 ] ,本文中青年组晕厥发生率显著高于老年组,符合上述这一特点。 有人认为:在生理情况下,迷走神经对心脏的抑制较强,但这一作用随年龄增长而减弱[ 3 ] ,本文中青年组晕厥发生率显着高于老年组,符合上述这一特点。 中青年人情绪易激动,对刺激反应敏感,这可能是构成容易发生晕厥的生理基础。 中青年人情绪易激动,对刺激反应敏感,这可能是构成容易发生晕厥的生理基础。
本文48例中有39例心率≤ 60次/分,且脉搏大都呈慢而强,此种现象有助于同过敏性休克时的细速脉相鉴别,也与口腔临诊其它原因所致晕厥的脉搏有所不同[7 、 8] 。 本文48例中有39例心率≤ 60次/分,且脉搏大都呈慢而强,此种现象有助于同过敏性休克时的细速脉相鉴别,也与口腔临诊其它原因所致晕厥的脉搏有所不同[7 、 8] 。 从心率来分析,符合迷走神经兴奋对心脏抑制的表现,而从心音强来分析又符合交感神经兴奋加强心肌收缩的特点。 从心率来分析,符合迷走神经兴奋对心脏抑制的表现,而从心音强来分析又符合交感神经兴奋加强心肌收缩的特点。 这也符合内脏神经对心脏支配的特点[4] 。 这也符合内脏神经对心脏支配的特点[4] 。 因此可以认为,此类晕厥是交感神经与迷走神经共同兴奋的综合征。 因此可以认为,此类晕厥是交感神经与迷走神经共同兴奋的综合征。
我们使用利普混合麻醉剂,是从减少肾上腺素含量入手,使晕厥发生率显著减少。 我们使用利普混合麻醉剂,是从减少肾上腺素含量入手,使晕厥发生率显着减少。 从药理学分析,利多卡因除麻醉作用外,还具有抑制心脏传导系统[9] ,有利于对抗肾上腺素对心脏的兴奋作用。 从药理学分析,利多卡因除麻醉作用外,还具有抑制心脏传导系统[9] ,有利于对抗肾上腺素对心脏的兴奋作用。 而肾上腺除具有收缩局部血管,延长麻醉时间外,因其对心脏和皮肤粘膜血管的α受体作用和对支气管的β受体作用,有利于对抗过敏症状。 而肾上腺除具有收缩局部血管,延长麻醉时间外,因其对心脏和皮肤粘膜血管的α受体作用和对支气管的β受体作用,有利于对抗过敏症状。 同时亦可防止极个别具有Ⅱ 0房室传导阻滞患者使用利多卡因可能出现危及心脏的不良后果。 同时亦可防止极个别具有Ⅱ 0房室传导阻滞患者使用利多卡因可能出现危及心脏的不良后果。 为了配药准确方便及减少肾上腺素的浪费,故采用利多卡因与普肾混合配制,二者配伍无不良反应[10] 。 为了配药准确方便及减少肾上腺素的浪费,故采用利多卡因与普肾混合配制,二者配伍无不良反应