上海交通大学医学院1.附属第九人民医院口腔种植科 上海 200011
摘要：口腔种植体周围炎是发生在种植体周围的炎症，特征为软组织炎症及支持骨的丢失。光动力疗法是利用可见光、近红外或紫外光驱动，通过光敏剂退激产生激发态单线态氧导致多种生物分子氧化产生光动力，对于致病菌具有强烈的杀灭作用。
关键词：光动力；光敏剂；口腔种植体周围炎
当下越来越多的病人开始接受口腔种植修复治疗，未来种植体周围并发症的发生率将会有所上升。资料显示28%～56%接受口腔种植修复的患者，或12%～43%的种植位点存在发生种植体周围炎风险[1-2]。光动力疗法因其可以有效杀灭牙周致病菌，且更易进入深牙周袋、根分叉等较难到达的部位，并且不会产生抗生素耐药等问题，被积极地引入到口腔种植体周围炎治疗之中。
1.光源分类
光动力疗法中采用的激光为低能量激光，具有生物调节功能，在减轻炎症的同时，可促进细胞增殖。
2.光敏剂分类及机制研究
2.1吩噻嗪类染料
吩噻嗪类染料中在医学领域应用最为广泛的是亚甲基蓝及甲苯胺蓝，属于阳离子二代光敏剂，两者有着相似的理化特点。甲苯胺蓝溶液呈蓝紫色，可以晕染肥大细胞内颗粒，及结缔组织中蛋白多糖及粘多糖。亚甲基蓝可作为氧化还原反应指示剂，在氧化环境下呈现蓝色，发生还原时变为无色。甲苯胺蓝相较于亚甲基蓝具有着更强的杀灭格兰阳性及格兰阴性菌的能力，但亚甲基蓝被证实在碱性环境下有更强的光动力杀菌效果。
2.2卟啉类光敏剂
卟啉类光敏剂是内源性基质，是格兰阳性细胞壁的组成成分，因其细胞膜亲和性，可促进其穿透膜进入细胞内部，通过氧化爆发杀死细菌。不同菌种间卟啉类光敏剂效果不同，其中TMPyP可因其分子结构，及其阳性特质，与负性细胞外多聚物质相互作用，延缓其进入细胞内部，从而光动力效果减弱。脱镁叶绿酸a作为卟啉类光敏活性剂具有结构明确稳定，在红外区有较强的吸收，光敏活性更有效等特点，可以有效抑制革兰氏阳性菌，如金黄色葡萄球菌的生长。
2.3 chlorin e6
Chlorin-e6（Ce6)属于阳离子光敏剂，自绿色海洋绿藻（Chlorella ellipsoidea）中提取，具有三组羧基，与双羧基卟啉类光敏剂相似，作为二代光敏剂，是叶绿素a降解产物
2.4 姜黄素
姜黄素自姜黄中提取，为多元酚疏水性衍生物，是炎症介质活性氧ROS强有效的抑制剂，具有抗微生物的性能，许多研究报道了其在多种炎症性疾病中的治疗效果。
2.5赤藓红
赤藓红属于咕吨染料（xanthene dyes），其主要有5个亚类：派洛宁（pyronins）、罗丹明（rhodamines）、荧光母素（fluorans）、四碘苯酚磺酞（sulfonphthaleins）、吖啶（acridines）。赤藓红所属的荧光母素（fluoran）不仅包含赤藓红，还包括伊红（eosin）及玫瑰红（rose bengal），在化学结构上具有极大的相似性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆文献报道赤藓红联合绿色LED光源（520-530nm）可以有效去除种植体表面伴放线放线菌.
2.6血卟啉单甲醚（HMME）
作为第二代光敏剂，于20世纪90年代初，由上海第二军医大学许德余等发现，具有结构稳定、毒性低、光敏期短等优势，研究认为应用于光动力治疗细菌性疾病效果较好。当2.5μg/mLHMME应用578.2nm激光，10mW／cm2照射，与等浓度第一代光敏剂血卟啉衍生物（hematoporphyrin derivative，HpD）比较，HMME单线态氧和活性氧物质的产量为HpD的8倍。而其在种植体周围炎中的应用鲜有报道。
3.光动力抗菌机制
光动力抗菌机制主要可概括为两个方面。一方面为DNA损伤，另一方面为光动力产生毒性物质作用于细菌胞浆膜.
I型反应中三线态氧通过光敏剂及有机基质分子间氢原子提取或电转移，产生自由基及自由基离子。高活性自由基与内源性氧分子相互作用产生超氧化物，氢氧根及过氧化氢等高反应性氧种类，从而破坏膜完整性，引发不可修复生物学损伤。
II型反应中三线态光敏剂与氧气反应产生高反应活性单线态氧1O2，其可对细胞膜、细胞壁产生极大的氧化损伤。单线态氧生物活性时间仅为0.04us，有效作用范围为0.02um。因其较短的寿命及有限的作用范围，其在局部应用中非常理想。其中，抗菌光动力疗法主要由II型反应介导，是微生物细胞损伤的主要途径。
格兰阴性菌及格兰阳性菌对于光动力治疗敏感性不同。阴离子及中性光敏剂对于格兰阳性菌更有效，而对于格兰阴性菌作用有限。格兰阳性菌具有相对多孔的细胞质膜，允许光敏剂进入细菌内部。而格兰阴性菌外壁结构较厚，不仅阻断了宿主本身防御因子进入内部，也相应减少了光敏剂的穿透能力。然而亚甲基蓝及甲苯胺蓝作为阳离子光敏剂，可以作用于格兰阴性菌细胞壁同时穿透细菌细胞壁。
对于生物膜深层的细菌，灭菌效果通过光敏剂广泛地渗透至生物膜后，通过光动力处理完成。
4.光动力促成骨效应
体外实验证实低能量激光可以在成骨细胞培养中促进骨结节形成，以及人成骨细胞的增殖与成熟。Shibli在犬种植体周围炎模型上对比了GBR联合抗菌光动力疗法与联合传统机械去污方法之间的效果，前者骨再整合可以达到31-41%，后者仅为0-14%，GBR联合光动力疗法可以可以获得更多的骨再生。
5.光动力促软组织愈合
系列数据证实光动力疗法可以促进软组织愈合。低能量激光的应用中可以观察到被促进的细胞增殖，相较于未照射对照组成纤维细胞有更早的结构形成。低能量激光作用细胞可通过线粒体吸收增加自身能量。此外光动力产生ROS及单线态氧可以有效失活软组织周围病源菌，有效促进软组织愈合。其在种植体周围软组织炎症中可被有效利用。
6.发展与展望
光动力疗法在未来可以发展更新一代激光系统，可以提供菌斑和结石的完全或选择性去除。以及利用激光荧光进行结石检测。同时需要更多数据支持的长期研究及综合分析来指导种植体周围疾病中多种激光疗法的整合应用。
参考文献：
[1]Lindhe J，Meyle J，D.o.E.W.o.P. Group. Peri-implant diseases：Consensus Report of the Sixth European Workshop on Periodontology[J]. J Clin Periodontol，2008，35（8 Suppl)：p. 282-285.
[2]Renvert S，Polyzois I，Maguire R. Re-osseointegration on previously contaminated surfaces：a systematic review[J]. Clin Oral Implants Res，2009，20 Suppl 4：p. 216-227.
论文作者:周琳怡1,顾迎新1,赖红昌1
论文发表刊物:《健康世界》2017年28期
论文发表时间:2018/3/9
标签：光敏剂论文; 动力论文; 卟啉论文; 格兰论文; 疗法论文; 软组织论文; 激光论文; 《健康世界》2017年28期论文;