酸刺激對(duì)腮腺和下頜下腺唾液流率及成分的影響

陳超倫，蘇家增，俞光巖

(北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院口腔頜面外科，國(guó)家口腔醫(yī)學(xué)中心，國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，口腔數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)和材料國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，口腔數(shù)字醫(yī)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)口腔醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用工程技術(shù)研究中心，國(guó)家藥品監(jiān)督管理局口腔生物材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081)

唾液是人體三大體液之一，對(duì)于維護(hù)口腔和全身健康發(fā)揮重要作用。唾液檢測(cè)是評(píng)估健康和疾病狀態(tài)時(shí)唾液腺功能的重要手段[1]。唾液腺功能的檢測(cè)包括唾液流率及唾液成分的檢測(cè)[2]。唾液分泌受到許多因素的影響，其中包括生理狀態(tài)、外界環(huán)境和刺激狀態(tài)的影響；唾液成分的檢測(cè)結(jié)果也受到唾液流率變化的影響，因此唾液檢測(cè)時(shí)分別檢測(cè)靜息狀態(tài)和刺激狀態(tài)的唾液流率[3]。靜息狀態(tài)唾液流率反映唾液腺的基礎(chǔ)分泌能力，故對(duì)于靜息狀態(tài)的唾液流率及成分研究較多。刺激狀態(tài)下的唾液流率反映唾液腺的唾液分泌儲(chǔ)備能力，唾液腺疾病導(dǎo)致的唾液分泌功能障礙在早期時(shí)多表現(xiàn)為靜息性唾液分泌下降，而中晚期則表現(xiàn)為靜息性和刺激性唾液流率同時(shí)下降，因此研究刺激狀態(tài)下的唾液流率和唾液成分對(duì)于評(píng)估唾液腺疾病時(shí)的唾液分泌功能狀態(tài)具有重要意義。然而，酸刺激對(duì)腮腺和下頜下腺唾液流率及成分的影響尚缺乏深入研究。本研究以大樣本的健康志愿者為對(duì)象，檢測(cè)酸刺激前后腮腺和下頜下腺唾液及全唾液的流率和主要成分，對(duì)比分析不同類別唾液流率及成分的變化特點(diǎn)，明確酸刺激對(duì)腮腺和下頜下腺唾液流率及成分的影響，為全面評(píng)估健康和疾病狀態(tài)時(shí)的唾液腺功能提供依據(jù)。

1 資料與方法

本研究通過(guò)北京大學(xué)口腔醫(yī)院生物醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)倫理審查批準(zhǔn)，研究對(duì)象均簽署知情同意書(批準(zhǔn)號(hào)：PKUSSIRB-202058133)。

1.1 研究對(duì)象

本研究共納入健康志愿者210例進(jìn)行唾液流率及成分的檢測(cè)，其中男97例，女113 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：正常行為能力的同意參與研究的中國(guó)人。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)患有口腔頜面部腫瘤及唾液腺疾病者；(2)患有急性期牙體、牙周疾病者；(3)患有糖尿病[4]、高血壓、高脂血癥[5]等慢性病者；(4)患有肝炎、結(jié)核、艾滋病等傳染病者；(5)患有干燥綜合征[6]等自身免疫性疾病者；(6)長(zhǎng)期服用激素、免疫抑制劑者；(7)長(zhǎng)期吸煙、飲酒、嚼食檳榔者；(8)自覺有明顯口干癥狀者。

1.2 唾液流率的檢測(cè)

對(duì)每位志愿者進(jìn)行靜息狀態(tài)下全唾液流率、腮腺及下頜下腺分泌唾液流率檢測(cè)，酸刺激狀態(tài)下全唾液流率、腮腺及下頜下腺分泌唾液流率檢測(cè)。

檢測(cè)條件：室溫25 ℃安靜環(huán)境，志愿者檢測(cè)前5 min清水漱口。酸刺激的條件：2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))檸檬酸每間隔1 min滴于舌尖2滴，共5次。全唾液的收集采用自然流出法。腮腺及下頜下腺唾液的收集采用負(fù)壓吸引法，使用一次性吸引管及負(fù)壓吸引裝置，均收集5 min。使用分析天平(TP-114，丹佛儀器有限公司，北京)進(jìn)行稱重。

1.3 唾液成分的檢測(cè)

將每位志愿者的全唾液、酸刺激全唾液、腮腺分泌液、酸刺激腮腺分泌液、下頜下腺分泌液、酸刺激下頜下腺分泌液分別收集于2 mL離心管中，3 000 r/min離心5 min，取上清液，-20 ℃凍存。使用日立全自動(dòng)生化分析儀[日立(中國(guó))有限公司，北京]對(duì)唾液樣本進(jìn)行K+、Na+、Cl-、Ca2+、總蛋白、總磷濃度及α-淀粉酶水平檢測(cè)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS 26.0軟件進(jìn)行分析，正態(tài)分布計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，非正態(tài)分布計(jì)量資料用中位數(shù)(最大值，最小值)表示。正態(tài)分布樣本的比較用配對(duì)t檢驗(yàn)，非正態(tài)樣本的比較用配對(duì)秩和檢驗(yàn)，P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

唾液成分的濃度受唾液流率變化的影響，為了更直觀地顯示腮腺和下頜下腺刺激性唾液分泌的規(guī)律，本研究引入復(fù)合分泌速率的概念，指單位時(shí)間內(nèi)某一唾液成分的分泌量，計(jì)算公式為：復(fù)合分泌速率=流率×濃度。

2 結(jié)果

2.1 基本資料

210例健康志愿者，男性97例，女性113例；年齡介于7～68歲， 詳見表1。

表1 健康志愿者的年齡和性別Table 1 Age and gender of healthy participants

2.2 健康志愿者唾液流率

健康志愿者靜息、酸刺狀態(tài)下全唾液、腮腺分泌唾液和下頜下腺分泌唾液流率的均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差如表2所示。

表2 健康志愿者的唾液流率Table 2 Salivary flow rate of healthy participants

對(duì)每位志愿者在靜息狀態(tài)與酸刺激狀態(tài)下腮腺及下頜下腺流率分別進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，酸刺激狀態(tài)下腮腺和下頜下腺的唾液流率均有顯著升高(P<0.001)， 腮腺的唾液流率平均增加0.170 g/min，下頜下腺唾液流率平均增加0.315 g/min。

2.3 腮腺與下頜下腺的唾液流率比較

將靜息狀態(tài)下腮腺與下頜下腺分泌量占全唾液量的比例、酸刺激狀態(tài)下腮腺與下頜下腺分泌量占全唾液量的比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。酸刺激后腮腺分泌液占全唾液量的比例顯著增加(P<0.05)，平均值由靜息狀態(tài)時(shí)的17.13%增加到刺激后的23.61%;下頜下腺分泌液占全唾液量的比例顯著降低(P<0.05)，平均值由靜息狀態(tài)時(shí)的80.87%下降到刺激后的74.39%

腮腺和下頜下腺在靜息狀態(tài)下的基礎(chǔ)唾液流率不同，為了評(píng)價(jià)酸刺激后腮腺和下頜下腺唾液流率增加的幅度，分別計(jì)算酸刺激前后腮腺和下頜下腺唾液流率的比值，結(jié)果顯示，腮腺在酸刺激后唾液流率增加的中位倍數(shù)(10.7倍)遠(yuǎn)大于下頜下腺的中位倍數(shù)(2.9倍，P<0.05)。

2.4 酸刺激狀態(tài)下腮腺、下頜下腺唾液成分的變化

靜息狀態(tài)下個(gè)體間唾液成分的濃度存在差異，為了更準(zhǔn)確地反映酸刺激后腮腺和下頜下腺唾液的成分變化，將每位志愿者的靜息狀態(tài)與酸刺激狀態(tài)下的唾液進(jìn)行配對(duì)，各成分的濃度進(jìn)行Wilcoxon秩和檢驗(yàn)(表3)，結(jié)果顯示，在酸刺激后，全唾液的Na+、Cl-、Ca2+和α-淀粉酶濃度升高(P<0.05)，而總磷、總蛋白和K+的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.75，P=0.14，P=0.60)。腮腺分泌液中的Na+、Cl-、Ca2+、總蛋白和α-淀粉酶濃度顯著升高(P<0.05)，而總磷和K+的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.89，P=0.34)。下頜下腺分泌液中的Na+、Ca2+濃度顯著升高(P<0.05)，總磷濃度明顯降低(P<0.05)，Cl-濃度有升高，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.068)，而總蛋白、K+和α-淀粉酶的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.85，P=0.07，P=0.95)。

統(tǒng)計(jì)分析腮腺和下頜下腺刺激性唾液的復(fù)合分泌速率，進(jìn)行Wilcoxon秩和檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，酸刺激后，腮腺唾液中K+、總磷的復(fù)合分泌速率顯著升高(P<0.01)，即腮腺生成K+、磷的速度加快，由于流率同時(shí)增加，使得刺激性腮腺唾液中二者濃度變化不明顯；下頜下腺唾液中總蛋白、K+、α-淀粉酶復(fù)合分泌速率顯著升高(P<0,01)， 總磷復(fù)合分泌速率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P=0.066)，即下頜下腺磷的生成速度在刺激后仍維持較為穩(wěn)定的水平。

為了評(píng)價(jià)腮腺與下頜下腺分泌液成分的差異，將腮腺及下頜下腺唾液中K+、Na+、Cl-、Ca2+、總蛋白、總磷濃度及α-淀粉酶水平進(jìn)行Wilcoxon秩和檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，腮腺唾液中，Na+、Cl-、K+、總磷、總蛋白、α-淀粉酶濃度均高于下頜下腺(P<0.01)，下頜下腺中Ca2+濃度顯著高于腮腺(P<0.001)。

3 討論

3.1 酸刺激后腮腺與下頜下腺唾液流率的變化特點(diǎn)

唾液流率是評(píng)價(jià)唾液腺功能的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，在靜息狀態(tài)下，下頜下腺的分泌液占全唾液的60%～65%，是唾液的主要來(lái)源[7]，而在刺激狀態(tài)下，全唾液的流率明顯增加，其中腮腺唾液流率增加最為顯著，腮腺的分泌占重要位置[8]。本研究結(jié)果顯示，在靜息狀態(tài)下，下頜下腺承擔(dān)了絕大部分的分泌功能，其唾液分泌量在全唾液中的占比高達(dá)82.87%，表明保護(hù)下頜下腺功能對(duì)于維護(hù)口腔健康具有重要作用，而在酸刺激后，腮腺與下頜下腺的分泌均有明顯增加，其中腮腺唾液流率增加的幅度大于下頜下腺，腮腺增加10.7倍，下頜下腺增加2.9倍，表明腮腺對(duì)酸刺激的反應(yīng)更為強(qiáng)烈。個(gè)體間腮腺唾液流率數(shù)值的變異較大，說(shuō)明腮腺的功能更易受到個(gè)體生理狀態(tài)及外界因素的影響，而下頜下腺的分泌功能則相對(duì)穩(wěn)定。酸刺激狀態(tài)下，腮腺與下頜下腺唾液分泌的不同反應(yīng)可能與腺體中腺泡細(xì)胞的種類有關(guān)。已有的研究表明，胞漿內(nèi)Ca2+是水和電解質(zhì)分泌的第二信使[9]，Ca2+濃度升高激活Cl-和K+通道，促進(jìn)跨細(xì)胞途徑水和電解質(zhì)的分泌。在靜息狀態(tài)下，胞漿內(nèi)Ca2+濃度約為100 nmol/L。當(dāng)刺激狀態(tài)時(shí)，下頜下腺細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度可在數(shù)秒內(nèi)升至300 nmol/L，而腮腺則可增加至1 000 nmol/L[10]，因此腮腺在受到刺激時(shí)唾液流率增加更為明顯。唾液腺的分泌主要受副交感神經(jīng)支配，酸刺激對(duì)腮腺及下頜下腺流率的影響不同可能與兩種腺體中乙酰膽堿受體分布有關(guān)，人體唾液腺中乙酰膽堿受體的分布還有待研究。

3.2 酸刺激后腮腺與下頜下腺唾液成分的變化特點(diǎn)

酸刺激造成唾液流率改變，同時(shí)也影響唾液中各組分的濃度。唾液流率則決定了初始唾液從腺泡內(nèi)產(chǎn)生到最終分泌進(jìn)口腔所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，即導(dǎo)管系統(tǒng)修飾的時(shí)間，因此唾液流率也是唾液成分的重要影響因素。王松靈等[11]在對(duì)患有不同腮腺疾病患者的研究中使用唾液成分濃度與單位時(shí)間唾液成分分泌總量同時(shí)進(jìn)行比較，能夠區(qū)分流率改變與腮腺結(jié)構(gòu)改變對(duì)唾液成分的影響。由此本研究引入了復(fù)合分泌速率作為腺體分泌功能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，表示單位時(shí)間內(nèi)該成分的分泌總量，將唾液流率與唾液成分濃度相結(jié)合進(jìn)行分析。

本研究結(jié)果表明，在靜息狀態(tài)和酸刺激狀態(tài)下，腮腺唾液中Na+和Cl-的濃度均高于下頜下腺，漿液細(xì)胞中鈉泵數(shù)量多于黏液細(xì)胞[12]，鈉泵形成的Na+梯度為Cl-轉(zhuǎn)運(yùn)提供能量，因此腮腺作為純漿液腺，鈉泵的數(shù)量可能是腮腺Na+、Cl-濃度高于混合性腺下頜下腺的原因之一。酸刺激后，全唾液中Na+、Cl-濃度均升高，這與Dawes等[13]提出的Na+、Cl-含量與唾液流率呈正相關(guān)的結(jié)論一致。酸刺激狀態(tài)時(shí)Na+和Cl-的復(fù)合分泌速率高于靜息狀態(tài)，表明刺激狀態(tài)下，Na+和Cl-的分泌總量增加。隨著唾液流率增加，唾液中某些成分在唾液腺導(dǎo)管內(nèi)重吸收的時(shí)間縮短，Na+和Cl-的重吸收隨之減少，二者的濃度升高[14]，由此可以解釋酸刺激狀態(tài)下全唾液中Na+、Cl-濃度的升高。

與Na+和Cl-相同，腮腺唾液中K+的濃度高于下頜下腺，而與Na+和Cl-不同的是，全唾液、腮腺唾液和下頜下腺唾液的K+濃度在酸刺激前后差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Almássy等[15]觀察到腮腺腺泡細(xì)胞刺激后大量K+分泌進(jìn)入管腔，與本研究中酸刺激腮腺唾液K+的復(fù)合分泌速率升高的結(jié)論一致。Dawes[16]關(guān)于下頜下腺唾液流率的研究中指出，在不同酸刺激的時(shí)間里，K+始終維持在穩(wěn)定的水平。Martinez等[17]1966年通過(guò)穿刺技術(shù)收集初始唾液，測(cè)定其電解質(zhì)的成分，隨后的一系列研究證明，初始唾液的Na+及Cl-濃度接近血漿中的濃度，而K+的濃度則很低[18]，初始唾液在分泌的過(guò)程中經(jīng)過(guò)導(dǎo)管細(xì)胞的修飾，大量Na+和Cl-被重吸收，K+則被轉(zhuǎn)運(yùn)至唾液中，最終唾液中的Na+和Cl-濃度遠(yuǎn)低于血清，而K+濃度遠(yuǎn)高于血清[19]。唾液流率變化能夠解釋Na+、Cl-的改變，但K+能夠維持相對(duì)穩(wěn)定的機(jī)制還有待更深入的研究。

唾液中的鈣以可溶性Ca2+和不可溶性蛋白結(jié)合鈣的形式存在。本研究結(jié)果顯示，下頜下腺唾液中Ca2+濃度和復(fù)合分泌速率均較腮腺高，Ca2+主要由下頜下腺分泌。酸刺激狀態(tài)下，全唾液、腮腺與下頜下腺唾液Ca2+的濃度均升高，復(fù)合分泌速率升高，說(shuō)明唾液中Ca2+的總量增加。下頜下腺中Ca2+濃度較高是下前牙舌側(cè)易形成牙石以及下頜下腺導(dǎo)管結(jié)石高發(fā)的原因之一[20]。本研究的結(jié)論與Maier等[21]和Dawes[16]關(guān)于Ca2+濃度與唾液流率呈正相關(guān)的結(jié)論一致，目前的研究證實(shí)，水和電解質(zhì)的分泌是由胞漿內(nèi)鈣離子濃度升高激發(fā)的，細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度升高的同時(shí)，也激活了鈣離子通道，導(dǎo)致鈣離子的外流[22]。

唾液中的蛋白主要有糖蛋白、淀粉酶、富脯蛋白、富酪蛋白和多肽等多種類型，腮腺主要分泌酶類和富脯蛋白、富組蛋白，下頜下腺分泌的蛋白質(zhì)種類則相當(dāng)豐富。本研究結(jié)果顯示，腮腺唾液中總蛋白的濃度高，酸刺激后，全唾液和下頜下腺唾液的總蛋白濃度無(wú)明顯變化，腮腺唾液總蛋白濃度升高。復(fù)合分泌速率方面，腮腺與下頜下腺均升高，但腮腺升高更加顯著。在蛋白質(zhì)的分泌中，腮腺的作用更為明顯。蛋白質(zhì)通過(guò)胞吐作用進(jìn)行調(diào)節(jié)性分泌[23]，蛋白質(zhì)分泌的研究遠(yuǎn)少于電解質(zhì)分泌的研究，具體的分泌機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

α-淀粉酶是唾液中最具有代表性的蛋白質(zhì)，約占唾液蛋白質(zhì)的30%[24]。本研究結(jié)果顯示，無(wú)論處于何種狀態(tài)，腮腺唾液的α-淀粉酶水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于下頜下腺。酸刺激后，全唾液和腮腺唾液中的α-淀粉酶水平升高，同時(shí)其復(fù)合分泌速率也升高，而下頜下腺中α-淀粉酶水平無(wú)明顯變化。α-淀粉酶主要由漿液性腺泡產(chǎn)生，腮腺為漿液性腺體，故腮腺唾液中含有高水平的α-淀粉酶。α-淀粉酶將淀粉水解為麥芽糖，與消化功能密切相關(guān)，這提示維護(hù)腮腺的分泌功能，對(duì)于維護(hù)機(jī)體的消化功能有重要作用。

腮腺唾液中總磷的濃度顯著高于下頜下腺，同總蛋白相類似。酸刺激狀態(tài)下，全唾液和腮腺唾液中總磷的濃度無(wú)明顯變化，由于唾液流率增加，兩者的復(fù)合分泌速率均隨之增加。下頜下腺唾液中總磷的濃度在酸刺激后顯著降低，但復(fù)合分泌速率基本穩(wěn)定，這一結(jié)果提示，腮腺與下頜下腺分泌磷的機(jī)制有所不同，對(duì)酸刺激的應(yīng)答過(guò)程也不相同，磷的分泌可能不受唾液流率的影響。

綜上所述，酸刺激對(duì)腮腺與下頜下腺唾液流率和成分的影響不盡相同，腮腺對(duì)酸刺激的反應(yīng)更為強(qiáng)烈，下頜下腺分泌較為穩(wěn)定，提示了兩種腺體對(duì)于副交感神經(jīng)興奮的應(yīng)答不同，與兩種腺體的功能相適應(yīng)。腮腺在刺激后分泌功能明顯增強(qiáng)，而唾液淀粉酶主要由腮腺分泌，進(jìn)食刺激后腮腺的分泌顯著增加，加強(qiáng)消化的功能。下頜下腺維持口腔內(nèi)基本的唾液分泌，維持電解質(zhì)濃度基本穩(wěn)定；酸刺激明顯影響唾液中電解質(zhì)的濃度；復(fù)合分泌速率是同時(shí)反映唾液流率和成分濃度的評(píng)價(jià)指標(biāo)；腮腺在唾液總蛋白、總磷和α-淀粉酶的分泌過(guò)程中起重要作用，而下頜下腺是唾液中Ca2+的主要來(lái)源。