慢性牙周炎與微量營(yíng)養(yǎng)素

王 旭 童鈺鑫 張佳喻 陳 悅

營(yíng)養(yǎng)素為維持機(jī)體繁殖、生長(zhǎng)發(fā)育和生存等一切生命活動(dòng)和過程，需要從外界環(huán)境中攝取的物質(zhì)，根據(jù)人體的需要量或體內(nèi)含量多少，可分為宏量營(yíng)養(yǎng)素和微量營(yíng)養(yǎng)素[1]。其中，微量營(yíng)養(yǎng)素主要包括維生素和礦物質(zhì)，對(duì)于人體生長(zhǎng)發(fā)育和維持正常生理功能必不可少，在特定的攝入范圍內(nèi)發(fā)揮一定的生理功能，攝人不足或過量均會(huì)對(duì)人體造成危害[2]。微量營(yíng)養(yǎng)素缺乏與失衡是機(jī)體多種疾病的促進(jìn)因素，同時(shí)機(jī)體病理狀態(tài)也會(huì)影響微量營(yíng)養(yǎng)素的吸收與利用。牙周醫(yī)學(xué)指出牙周病與全身健康或疾病之間具有雙向關(guān)系，研究表明慢性牙周炎會(huì)引起體內(nèi)部分微量營(yíng)養(yǎng)素水平發(fā)生變化[3,4]，而且體內(nèi)維生素與礦物質(zhì)的失衡對(duì)于牙周病的發(fā)生發(fā)展也有重要影響。因而，本文通過對(duì)慢性牙周炎與微量營(yíng)養(yǎng)素之間的相關(guān)性作一綜述，旨在為今后牙周病的預(yù)防、治療以及研究牙周醫(yī)學(xué)提供參考。

1.慢性牙周炎引起機(jī)體微量營(yíng)養(yǎng)素穩(wěn)態(tài)失衡的可能途徑

1.1 通過影響咀嚼功能而造成微量營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入不足 慢性牙周炎是發(fā)生于牙周支持組織的疾病，晚期可造成牙齒松動(dòng)甚至脫落，嚴(yán)重影響患者的咀嚼功能，限制患者進(jìn)食食物的種類，尤其是蔬菜水果、肉類、堅(jiān)果等硬質(zhì)食物，進(jìn)而影響維生素、礦物質(zhì)等微量營(yíng)養(yǎng)素的攝入以及吸收。

1.2 通過影響胃腸道菌群對(duì)微量營(yíng)養(yǎng)素的吸收、利用 牙菌斑與牙周袋是多種細(xì)菌的貯庫(kù)，牙周袋內(nèi)的大量細(xì)菌可直接進(jìn)入消化道，引起消化道菌群失調(diào)甚至導(dǎo)致消化道疾病的產(chǎn)生。Mayuka Nakajima等[5]通過小鼠口腔給予牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonas gingivalis,P.gingivalis)發(fā)現(xiàn)腸道微生物菌群顯著改變，擬桿菌門比例上升，厚壁菌門比例降低，而且腸壁組織中腸道通透性相關(guān)蛋白基因(緊密連接蛋白-1，閉鎖蛋白)表達(dá)水平下調(diào)。而且研究顯示，同一患者牙菌斑中幽門螺桿菌與胃部幽門螺桿菌存在相同的基因型，幽門螺桿菌則是胃炎、胃潰瘍的病原菌。此外，慢性牙周炎所致飲食模式[6]的改變可以影響腸道微生物獲取必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力，進(jìn)而影響腸道菌群的組成，而胃腸道菌群的失調(diào)又會(huì)影響機(jī)體對(duì)微量營(yíng)養(yǎng)素的吸收。崔巖山等[7]通過結(jié)合生物可利用性提取(physiologically based extraction test，PBET)和人類腸道微生物生態(tài)系統(tǒng)模擬器(Simulator of Human Intestinal Microbial Ecosystem，SHIME)的體外消化模型，測(cè)試人類腸道菌群對(duì)于蔬菜中微量元素的生物吸收與利用率，發(fā)現(xiàn)腸道菌群可以顯著影響腸道對(duì)蔬菜中包括鐵、錳、鋅、銅等在內(nèi)的微量元素的生物利用度。所以慢性牙周炎及其相關(guān)致病菌可能通過引起腸道菌群失調(diào)及腸屏障通透性改變而導(dǎo)致腸道對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用率出現(xiàn)變化。

1.3 通過誘發(fā)全身應(yīng)激反應(yīng)而導(dǎo)致微量營(yíng)養(yǎng)素失衡 牙周致病菌內(nèi)毒素以及局部產(chǎn)生的炎性因子會(huì)通過破潰的牙周組織進(jìn)入血液循環(huán)，造成機(jī)體免疫應(yīng)激狀態(tài)，這可能會(huì)引起體內(nèi)微量物質(zhì)的穩(wěn)態(tài)失衡。P.gingivalis是慢性牙周炎主要致病菌之一，細(xì)菌脂多糖(Lpopolysaccharides，LPS)是這類革蘭氏陰性桿菌細(xì)胞壁的主要組分之一。犬皮下注射LPS所誘導(dǎo)的免疫應(yīng)激可引起毛發(fā)中微量元素改變[8]，包括鋁、鉛、砷、鎳、鐵、錳在內(nèi)的微元素呈上升趨勢(shì)，鋁元素升高了約45倍，而鎘、汞元素則水平下降，這表明LPS所致的炎癥病理狀態(tài)可以打破體內(nèi)微量元素平衡，其原因可能是抵抗LPS免疫刺激的正常生理反應(yīng)，或是內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡的異常反應(yīng)。豬體內(nèi)注射LPS發(fā)現(xiàn)[9]，LPS所誘導(dǎo)的應(yīng)激反應(yīng)影響了硒的新陳代謝(在血清和脾臟中硒濃度下降約36.8%和16.6%)，這與肝、脾、淋巴結(jié)、胸腺等免疫組織中硒蛋白基因表達(dá)調(diào)節(jié)異常有關(guān)。

1.4 牙周致病菌通過與機(jī)體競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而導(dǎo)致微量營(yíng)養(yǎng)素水平下降 鐵等礦物質(zhì)是細(xì)菌生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在齦下環(huán)境，牙周致病菌需要大量鐵來(lái)維持自身生長(zhǎng)和新陳代謝。Medikeri R S等人[10]通過對(duì)60名慢性牙周炎患者與60名正常人進(jìn)行血清鐵、血清總鐵結(jié)合力、血清轉(zhuǎn)鐵蛋白比較發(fā)現(xiàn)：慢性牙周炎患者血清鐵水平下降，血清總鐵結(jié)合力、血清轉(zhuǎn)鐵蛋白水平升高，回歸分析顯示，在牙周致病菌直形彎曲桿菌量和血清鐵水平下降及相應(yīng)的血清總鐵結(jié)合力、血清轉(zhuǎn)鐵蛋白水平升高之間存在顯著線性關(guān)系。Smalley J W等[11]的實(shí)驗(yàn)也表明P.gingivalis具有很強(qiáng)的與機(jī)體競(jìng)爭(zhēng)血紅素的作用。所以，牙周致病菌需要與機(jī)體競(jìng)爭(zhēng)鐵元素來(lái)維持自身生長(zhǎng)發(fā)育，而人體內(nèi)鐵元素儲(chǔ)存量很少，如果外部鐵攝入不足，則很容易導(dǎo)致體內(nèi)鐵元素水平下降。

1.5 通過誘發(fā)或加重系統(tǒng)性疾病而間接影響體內(nèi)微量營(yíng)養(yǎng)素水平 慢性牙周炎已被證實(shí)是動(dòng)脈粥樣硬化、2型糖尿病、低出生體重兒等多種系統(tǒng)疾病的危險(xiǎn)因素，而大量證據(jù)表明2型糖尿病等消耗性疾病體內(nèi)多存在營(yíng)養(yǎng)失衡狀態(tài)，其中糖尿病患者體內(nèi)常缺乏各種維生素以及微量金屬元素。D.S.Pushparani等[12]通過對(duì)2型糖尿病合并牙周炎患者血清學(xué)鋅、鎂微量元素分析發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，糖尿病合并牙周炎患者血清鋅、鎂水平均顯著下降。Sundaram G等[13]則進(jìn)一步研究證明通過牙周基礎(chǔ)治療可以顯著提高2型糖尿病合并牙周炎患者的鋅、鎂血清水平而降低血清銅水平，并且血糖水平顯著改善，提出牙周狀況的改善可以維持微量元素水平穩(wěn)態(tài)并改善血糖狀況。

2.微量營(yíng)養(yǎng)素對(duì)慢性牙周炎的影響

2.1 維生素D與慢性牙周炎 口腔黏膜上皮細(xì)胞可以將惰性維生素D轉(zhuǎn)化為活化型25(OH)D，從而誘導(dǎo)抗菌肽LL-37以及其它宿主防御介質(zhì)的表達(dá)，發(fā)揮維生素D對(duì)于牙周炎的抗菌抗炎特性[14]，機(jī)體維生素D水平與口腔健康水平以及包括牙周炎在內(nèi)的許多口腔疾病的發(fā)生都有相關(guān)[15]。一項(xiàng)縱向研究[16]通過對(duì)562名老年男性的牙槽骨喪失、牙周袋深度、附著喪失進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果顯示每天攝入標(biāo)準(zhǔn)維生素D量的人群具有更好的牙周健康狀況，每天攝入維生素D＜400IU的人群患中重度牙周炎的幾率顯著升高，更高水平維生素D的攝入可以充分發(fā)揮機(jī)體抵御牙周疾病進(jìn)展的保護(hù)作用。國(guó)外一項(xiàng)健康和營(yíng)養(yǎng)調(diào)查報(bào)告[17]顯示體內(nèi)25(OH)D水平最高的人群比最低水平者牙齦探診出血陽(yáng)性率降低20%，體內(nèi)足量的維生素D可以充分發(fā)揮機(jī)體抗炎作用從而降低牙齦炎進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 維生素C與慢性牙周炎 維生素C在體內(nèi)發(fā)揮重要的抗氧化作用，其缺乏一方面會(huì)加重體內(nèi)氧化應(yīng)激水平，通過NF-κb和促炎因子的釋放而促進(jìn)組織破壞，另一方面會(huì)使得成骨細(xì)胞無(wú)法形成類骨質(zhì)，從而引起牙槽骨和其它骨的變化[18]。以“水手病-壞血病”為例，表明維生素C可以決定或改變牙周病的發(fā)病機(jī)制。日本一項(xiàng)針對(duì)老年人的長(zhǎng)達(dá)2年的隨訪研究[19]表明，中高水平的維生素C攝入可以減緩牙周病的進(jìn)展，這主要?dú)w功于維生素C的抗氧化作用。同樣一項(xiàng)橫斷面研究[20]顯示，低血清學(xué)水平的維生素C與維生素E可能是牙周炎的風(fēng)險(xiǎn)因素。

2.3 B族維生素與慢性牙周炎 B族維生素對(duì)于細(xì)胞生長(zhǎng)代謝是必需的。波蘭一項(xiàng)健康研究[21]通過對(duì)1648名參與者隨訪近6年，結(jié)果顯示與體內(nèi)含最高水平的維生素B12者相比，最低水平者平均牙周探診深度增加0.1mm，臨床附著喪失增加0.23mm，而且牙齒缺失相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值升高1.57倍，提示血清維生素B12水平與牙周病進(jìn)展程度以及失牙之間存在顯著負(fù)相關(guān)。并且隨機(jī)對(duì)照雙盲實(shí)驗(yàn)[22]表明，在接受牙周翻瓣術(shù)后，實(shí)驗(yàn)組補(bǔ)充B族維生素(含 50mg B1,B5,B2,B3,B6;50μg B12,B7;400μg B9)，30天后，與安慰劑組相比，實(shí)驗(yàn)組臨床附著水平顯著升高，這支持將B族維生素作為牙周治療的輔助補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)素。

2.4 其它維生素與慢性牙周炎 除了以上幾種維生素，維生素A、維生素E等均有研究顯示與慢性牙周炎有關(guān)聯(lián)。有研究[23]表明，年輕人牙周炎患病與低維生素A、低鐵、低維生素C攝入均顯著相關(guān)，尤其對(duì)于女性患者與非吸煙患者而言影響更顯著，考慮到吸煙對(duì)于牙周健康的嚴(yán)重危害，其負(fù)向作用可能會(huì)掩蓋維生素和礦物質(zhì)的正向作用，所以在非吸煙者中，維生素和礦物質(zhì)對(duì)牙齦上皮細(xì)胞健康的抗氧化和調(diào)節(jié)作用可能比吸煙者更為明顯；對(duì)于女性而言，維生素缺乏會(huì)影響雌激素等性激素的調(diào)控，而且大多數(shù)年輕女性在月經(jīng)期間會(huì)定期缺鐵，所以維生素或鐵攝入量較低對(duì)女性全身及牙周健康的影響更為明顯。此外，牙周非手術(shù)治療后，水果、蔬菜、維生素C、β-胡蘿卜素、維生素E的攝入對(duì)于非吸煙患者的牙周愈合有顯著效果[24]。

2.5 礦物質(zhì)與慢性牙周炎 礦物質(zhì)按體內(nèi)含量分為宏量元素與微量元素。鈣和磷屬于宏量元素，是人體骨骼、牙齒的重要無(wú)機(jī)物成分,當(dāng)機(jī)體鈣缺乏時(shí)，會(huì)造成骨礦化不足而產(chǎn)生骨質(zhì)疏松；磷攝入或吸收的不足會(huì)出現(xiàn)軟骨病，而攝入過多則會(huì)使血液中血鈣降低導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。此外，鋅、鐵、硒、銅等微量金屬元素可以通過影響局部軟硬組織以及系統(tǒng)免疫炎癥來(lái)干擾牙周健康，其適宜水平對(duì)于維持牙周健康至關(guān)重要。鋅對(duì)于維持口腔粘膜正常增殖和結(jié)構(gòu)完整具有重要作用，機(jī)體鋅缺乏可影響創(chuàng)口愈合速度并造成骨質(zhì)疏松以及宿主免疫細(xì)胞功能障礙；鐵元素是體內(nèi)許多含鐵酶和鐵依賴酶的重要元件，缺鐵會(huì)導(dǎo)致機(jī)體抵抗力下降，損傷吞噬細(xì)胞的殺菌能力，而且影響骨代謝；硒作為一種抗氧化劑對(duì)各器官的正常功能至關(guān)重要，參與機(jī)體固有和適應(yīng)性免疫細(xì)胞活化、增殖、分化過程，可以抑制慢性炎癥反應(yīng)的惡化；銅元素對(duì)免疫功能和抗氧化反應(yīng)均有重要作用,其缺乏對(duì)于中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞等有不利影響，可加重局部及全身炎癥反應(yīng)[25,26]。研究[27]顯示牙周炎患者唾液及血液中銅、鎂、錳、鐵、鈣等礦物質(zhì)元素水平均發(fā)生變化。而且在牙周炎合并糖尿病患者體內(nèi)，礦物質(zhì)元素失衡尤其顯著，主要表現(xiàn)為鋅、鎂、硒等元素血清學(xué)水平下降[26]。也有學(xué)者指出血液透析患者較高的慢性牙周炎發(fā)病率與低白蛋白血癥和高血清磷水平呈現(xiàn)出相關(guān)性[28]。基于礦物質(zhì)元素的特殊作用，許多牙膏、漱口水、甚至是牙周局部藥物中都會(huì)適當(dāng)添加部分礦物質(zhì)元素，從而發(fā)揮抗菌抑菌、促進(jìn)愈合、抗氧化的作用[29]。

3.結(jié)論

綜上，慢性牙周炎及其相關(guān)致病菌可能會(huì)通過影響營(yíng)養(yǎng)攝入，胃腸道功能紊亂，血運(yùn)障礙，營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)，氧化應(yīng)激等作用而影響體內(nèi)微量營(yíng)養(yǎng)素的水平。而各種維生素以及礦物質(zhì)元素的失衡對(duì)于慢性牙周炎的進(jìn)展又有著顯著的促進(jìn)作用，當(dāng)合并其它系統(tǒng)疾病時(shí)，微量營(yíng)養(yǎng)素失衡現(xiàn)象及其對(duì)疾病的影響尤為顯著。此外，也有學(xué)者指出侵襲性牙周炎患者在接受牙周基礎(chǔ)治療后，系統(tǒng)性和局部25(OH)D3水平呈現(xiàn)下降[30]，提示維生素D或者其它微量營(yíng)養(yǎng)素與侵襲性牙周炎之間也可能存在相關(guān)性，但相關(guān)文獻(xiàn)較少，具體關(guān)聯(lián)尚需進(jìn)一步探討。因此，在今后慢性牙周炎防治以及合并系統(tǒng)疾病的治療要注重微量營(yíng)養(yǎng)素的監(jiān)測(cè)，適時(shí)調(diào)理體內(nèi)微量營(yíng)養(yǎng)素水平對(duì)于疾病的治療至關(guān)重要。