年轻恒牙组织形态的超微结构观察

李波，高洁，刘冬娟

（中国医科大学1.附属口腔医院解剖生理教研室，沈阳 110002；2.基础医学院第二电镜中心，沈阳 110001）

牙体组织由牙釉质、牙本质、牙骨质3种硬组织和牙髓共同组成。其中牙釉质在牙齿萌出后即发育完成，而牙本质和牙骨质随着年龄变化可能有新的沉积，损伤后，可以通过牙髓和牙周膜再生。年轻恒牙为刚刚萌出，牙根尚未发育完成的恒牙。龋病是发生在牙齿硬组织上的慢性细菌性渐进性疾病［1］。流行病学研究显示，年轻恒牙较成熟恒牙更容易患龋病，认为是年轻恒牙的牙体硬组织结构决定了龋病易感性［2］。本研究拟通过观察年轻恒牙的超微结构特征，探讨年轻恒牙龋病和牙髓病变与其形态结构的关系。

1 材料与方法

1.1 牙齿的获得和预处理

取2009年至2010年我院口腔颌面外科因正畸治疗需要而拔除的恒前磨牙（共4颗，均为根尖孔尚未发育完成的年轻恒牙），立即置入2.5%戊二醛溶液中，于4℃下固定过夜。沿近、远中及唇、舌方向劈开牙齿，小心分离牙髓组织，并置于2.5%戊二醛中继续固定。

1.2 扫描电镜标本的制备

取经过2.5%戊二醛固定的牙齿材料，常规乙醇脱水，临界点干燥（HCP-2型临界点干燥器），喷金，在T-300（JEOL）扫描电镜下观察。

1.3 透射电镜标本的制备

取经过2.5%戊二醛固定的牙髓，0.1 mol/L PBS漂洗，1%锇酸后固定，梯度丙酮脱水，环氧树脂812常规包埋。半薄切片定位后行超薄切片（70 nm），醋酸铀—柠檬酸铅双染色，1200-EX（JEOL）透射电镜下观察。

2 结果

2.1 牙齿表面扫描电镜结果

年轻恒牙的牙釉质表面有很多牙面平行线，但釉柱较细，柱鞘所占空间大，组织致密度低，可见叠瓦状线。釉质表面很多微孔（图1）。在牙髓腔的纵向剖面上，髓腔壁的牙本质中可以见到大量被纵断或者斜断的牙本质小管以及小管之间已经矿化的牙本质，小管较直，在牙本质中贯穿走行（图2）。牙骨质剖面可见大量的牙骨质细胞，细胞表面有很多突起，并伸出很多伪足，相互间排列紧密（图3）。

2.2 牙髓腔壁内表面扫描电镜结果

在前磨牙的牙髓腔壁内表面，根颈1/3区分布密集开口的牙本质小管，开口较规则，多为圆形或者椭圆形，管间牙本质较多，管周牙本质少（图4）。牙本质结构比较致密，胶原纤维结合紧密。在髓腔壁的内表面还可以看到大量的成牙本质细胞，胞体似圆柱状，顶端有长的突起伸入到牙本质小管内（图5）。成牙本质细胞突起排列整齐地延伸到釉牙本质界处（图 6）。

2.3 成牙本质细胞透射电镜结果

在牙髓冠部可见多个柱状成牙本质细胞，细胞平均长度8～10 μm，直径4～5 μm。胞核位于基底，核形不规则，核内异染色质丰富，胞质内可见较多的粗面内质网，线粒体遍布胞质，可见到空泡、大量的微丝和微管（图7，8），微管多与胞体长轴平行排列。成牙本质细胞间有细胞连接装置（图8）。

3 讨论

龋病是在以细菌为主的多种因素影响下，牙体硬组织发生慢性进行性破坏的疾病。龋病是人类的常见病、多发病之一，在各种疾病的发病率中，龋病位居前列。尤其在青少年人群中较高［1］。临床表现为牙齿硬组织，包括牙釉质、牙本质和牙骨质在颜色、形态和质地等方面发生变化，因此牙齿硬组织的解剖形态结构决定了龋病易感性。牙釉质位于牙冠表面，直接与口腔内唾液接触，唾液成分及饮食结构会影响牙釉质的形态和化学成分的变化。本实验利用扫描电镜观察牙齿硬组织的超微结构，探讨解剖形态与龋患之间的关系。结果显示年轻恒牙的牙釉质表面多孔，釉柱较细，认为这是由于年轻恒牙萌出时间短，釉质未受到口腔环境的影响，唾液中的钙磷离子没有渗入釉质，磷酸钙矿物质尚未发生沉积所致。年轻恒牙的这种釉质表面多孔状结构易为细菌聚集而形成菌斑［2～4］，是初萌年轻恒牙龋病发病率高、发病早的重要原因之一。本实验进一步证实了年轻恒牙牙釉质的这种龋坏易感结构特征。

秦燕军等［5］的扫描电镜观测显示，上颌第一前磨牙髓腔面牙本质小管口的形态呈圆形、卵圆形、长条形和不规则形。本实验扫描电镜观察所见与秦燕军等报道略有不同，上颌第一前磨牙牙髓腔壁内表面牙本质小管横断面开口均匀较大，形态以圆形和卵圆形为主，管间牙本质较多，管周牙本质较少，这可能与所采集的标本为年轻恒牙、其结构尚未发育完成有关。这种粗大的牙本质小管为年轻恒牙的发育提供营养通路，同时又成为龋病穿透和扩散的途径，这也是年轻恒牙龋病进展迅速甚至很快到达牙髓的解剖结构基础。

成牙本质细胞是牙髓-牙本质复合体的特征性细胞。其功能是在牙发育期间和成熟牙内生成牙本质。成牙本质细胞伸入牙本质小管中形成成牙本质细胞突，贯穿整个牙本质层，使牙本质可以再生。扫描电镜所见，髓腔内壁牙本质小管内有成牙本质细胞突起伸入其中，较长、较粗，一旦龋坏，进展十分迅速。透射电镜显示，成牙本质细胞大而紧密排列，细胞平均长度8～10 μm，直径4～5 μm。在牙髓冠部成牙本质细胞较大，呈柱状。牙髓根尖部细胞较少，扁平。胞体内较大胞核，胞质较多，粗面内质网丰富，线粒体多，遍布胞质。胞质内还有很多微丝微管，认为大量微丝微管结构有助于成牙本质细胞突起的形成和延伸。相邻的成牙本质细胞之间形成连接复合体。本实验观察到成牙本质细胞之间存在多种细胞连接装置，为牙本质细胞之间的信息交流提供通道。液体离子和小分子可在特殊的缝隙连接处作双向流动，电流阻力小，在疼痛传递上起重要作用。

随着对牙周病以及种植技术研究的深入，逐渐加深了对牙骨质的认识。牙骨质是覆盖在牙根表面的一层硬组织，在解剖上属于牙体组织，但在功能上则属于牙周组织。胶原纤维牢固地附着在牙骨质和牙槽骨上，将两者紧密相连，因此牙骨质再生被认为是暴露的根面上牙周组织再生的关键［6，11］。成牙骨质细胞是牙根发育过程中形成牙骨质相关的细胞。有研究发现，在靠近根尖区牙骨质开始形成后，附着于牙骨质表面的成牙骨质细胞逐渐远离新生牙骨质表面，加入到牙周膜中的成纤维细胞群中，形态也发生相应的变化［7］。本实验选取根尖未闭合完全的年轻恒牙，观察到根尖部表面存在成牙骨质细胞，与成骨细胞形态相似，生长比较旺盛，排列在根部牙本质表面的成牙骨质细胞，逐渐合成胶原和蛋白多糖等有机基质，牙骨质逐渐形成，提示我们位于牙骨质表面的成牙骨质细胞在形成牙骨质和牙周组织新附着中起关键作用。以往研究多集中在牙骨质中的蛋白表达的分子水平变化［8～10］，本实验为进一步进行牙骨质表面变化及牙周组织再生等研究提供正常的形态学依据。

综上所述，年轻恒牙的牙釉质表面多孔，为细菌进入提供通道，牙本质小管口直径粗大，便于细菌进入，年轻恒牙的组织形态决定了龋病易感性。

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