牙科合金对生物体的影响及其机制是目前国内外研究的热点。本项目前期研究发现牙科合金离子(牙科合金在口腔环境中析出的金属离子)在口腔黏膜及外周血中均有蓄积,引起以细胞凋亡为主的细胞死亡,其信号转导途径可能是线粒体途径,也可能同时激活了细胞自噬相关调控因子。据此,本项目拟(1)体外构建三维口腔黏膜组织模型;(2)运用ICP-MS技术研究牙科合金浸提液、口腔黏膜组织中牙科合金离子的种类和浓度的动态变化;(3) 牙科合金72 h浸提液中相应的价态与浓度的各种牙科合金离子对口腔黏膜组织自噬/凋亡的影响。揭示口腔微环境对牙科合金离子种类与浓度的影响, 并明确牙科合金离子价态与浓度的动态变化与黏膜细胞自噬/凋亡的关系。

Researches concerning the impact of dental alloys on organisms and the mechanism of this process have been dramatically increased. Our previous studies have proved that metal ions released from dental alloys can accumulate in oral mucosa and peripheral blood. It might cause apoptosis-based cell death via the mitochondrial pathway and trigger the autophagic regulator. The present study aims to (1) establish a 3-Dimensional (3D) oral mucosa model; (2) investigate the dynamic changes of types and concentration of metal ions released from dental alloy in the dental alloys’ extracts and oral mucosa by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS); (3) study the influence of metal ions from dental alloys’ extracts for 72h on cellular autophagy/apoptosis in oral mucosa. The findings would be extremely valuable in revealing the effects of types and concentration of metal ions on oral microenvironment, and confirming the relationship between the dynamic changes of valence states and concentration of metal ions and cellular autophagy/apoptosis in oral mucosa.

本项目前期研究发现牙科合金离子(牙科合金在口腔环境中析出的金属离子)在口腔黏膜及外周血中均有蓄积,引起以细胞凋亡为主的细胞死亡,其信号转导途径可能是线粒体途径,也可能同时激活了细胞自噬相关调控因子。据此，本项目于体外利用组织工程技术与三维培养技术成功构建三维口腔黏膜组织模型;运用ICP-MS技术研究非贵牙科合金浸提液（上室）、口腔黏膜组织以及下室中非贵牙科合金离子（如Be,Ti,Cr,Co,Ni,Ga）的种类和浓度的动态变化。研究发现浸提72h后，Ni-Cr组在各介质中均以Ni离子最多，Cr、Be离子次之，Co离子最少；Co-Cr组在上室及下室中以Co离子最多，Cr离子次之，Ga离子最少，而在黏膜中Cr离子最多、Co离子次之。CP-Ti组只检测到上室及下室培养基中的Ti离子。且发现非贵合金析出的大部分金属离子会在粘膜组织中的蓄积，并透过上皮屏障蓄积于下室培养液中，其中Co-Cr的Co离子及CP-Ti析出的Ti离子未在粘膜组织中蓄积，并可直接透过上皮屏障蓄积于下室培养基中，具体为Ni, Cr, Co离子可大量透过上皮屏障，且有少部分蓄积于粘膜组织中其中Ni-Cr组中的Co离子可能完全投过上皮屏障，仅少部分蓄积于粘膜组织中，这可能与其与析出的总量较少有关；Ga离子可大量透过上皮屏障，且有部分蓄积于粘膜组织中；Be, Ti离子通过上皮屏障的离子量相对较少，且有少量的Be离子在黏膜组织中蓄积。因本项目为一年期的小额项目，前期构建口腔黏膜组织模型遇到诸多难题，花费较多时间，所寻找替代的支架材料及上皮培养基其价格远远超出预期，考虑到实验成本及合金本身的生物相容性问题，故改为先研究三种非贵牙科合金。目前有牙科合金72h浸提液中相应价态与浓度的牙科合金离子对口腔黏膜和自噬的影响尚在加紧进行中。争取通过以上研究揭示非贵合金离子经上皮屏障后价态与浓度的动态变化及其对细胞自噬/凋亡的影响。