糖尿病影响种植体周软组织封闭的研究进展
2025-11-12 来源:中国口腔种植学杂志

作者:王倩,四川大学华西口腔医院·医学院;袁泉,四川大学华西口腔医院种植科

 

糖尿病是一组以慢性高血糖为特征的代谢性疾病。截至2021年,全球糖尿病患者人数约为4.63亿,已成为严重的公共卫生健康问题。糖尿病不仅是牙周病的高危因素之一,也是导致牙脱落的主要原因。牙种植修复因其舒适性和美观性,成为牙列缺损和缺失的主要修复方案。然而,高血糖对骨代谢和组织改建的不利影响,以及其加重术后炎症反应,使得高血糖成为种植手术的相对禁忌证。

 

血糖控制不佳会显著提高种植体失败的风险,约50%的种植牙受到种植体周疾病的影响。种植体周软组织屏障的损伤是糖尿病患者发生种植体周炎的1个根本原因,但在临床工作中尚未得到足够的重视。因此,研究如何改善糖尿病患者种植体周软组织封闭对于提高种植成功率具有重要意义。

 

软组织封闭作为一种生物屏障,对重建种植体周骨组织以及种植体的长期维护至关重要。研究证明动物和人类的牙周及种植体周软组织具有组织学、组织化学和超微结构的相似性,肯定了机体具有根据功能需要形成软组织的能力,即天然牙和种植体都需要有穿黏膜封闭和稳定的软组织。不可活动的软组织附着可以防止种植体的结合上皮封闭脱离,限制炎症向根方扩散,避免骨吸收和最终的种植失败。

 

种植体周黏膜炎是发生在种植体周围黏膜软组织的炎症反应,患病率约69.2%;当软组织封闭功能削弱后,炎症累及下方骨组织进展为种植体周炎。致病菌感染是种植体周炎的起始因素,与菌斑数量相同的天然牙相比,种植体周围组织表现出更明显的炎症反应,且治疗需要更长的时间。软组织-种植体的结合是种植体抵抗微生物刺激的主要防御屏障,也是牙种植体的生物学基础。

 

本文阐述了种植体-牙龈界面的生理结构和糖尿病患者对种植体周软组织封闭的影响因素,并分析了促进糖尿病状态下种植体周软组织封闭的可能方法,旨在为种植临床医生和相关研究人员提供新的证据。

 

1.种植体周软组织封闭及其结构组成

 

种植体周软组织封闭包括口腔上皮、沟内上皮和结合上皮,其在形态和功能上与天然牙牙周软组织的结构几乎一致。由于种植体阻碍了上皮和结缔组织的水平迁移,上皮和结缔组织开始沿种植体表面深入扩散,并在一定深度折返,形成一种弱闭合的状态。结合上皮在钛金属种植体表面的附着类似于天然牙的上皮附着,提供了一种重要的保护性屏障。然而,与天然牙不同,种植体周的结合上皮缺乏来自牙周韧带的血液供应,使得这种封闭更容易发生微渗漏和细菌侵入。

 

2.糖尿病影响种植体周软组织封闭效应

 

1) 高血糖削弱上皮细胞间连接:

 

近年来,高血糖诱导的屏障功能障碍得到了广泛研究。高糖条件下屏障上皮细胞的桥粒连接蛋白表达减少,紧密连接蛋白转录重编程,继而增加了屏障的通透性和炎症易感性。细菌侵入牙龈黏膜和持续的感染是种植体周炎的主要事件。高血糖增加上皮屏障通透性,允许致病微生物迁移到种植体周软组织和系统循环中,促进炎症细胞浸润和慢性炎症进展。高血糖诱导的屏障功能障碍增加了糖尿病患者种植体周炎的风险,因此,与血糖正常人群中种植体周软组织的封闭效应相比,糖尿病患者的软组织附着较弱、封闭强度不足。

 

2) 糖尿病改变龈下微生物组成和增加细菌易感性:

 

糖尿病和血糖正常人群种植体周炎的相关微生物差异主要集中在种植体周的深袋中,且糖尿病患者更易受到微生物组变化的影响。细菌定植影响上皮角质形成细胞的黏附,层粘连蛋白和胶原成为其结合位点,继而分泌蛋白酶降解基质蛋白,从而破坏黏膜封闭屏障。例如,齿垢密螺旋体产生蛋白酶靶向降解层粘连蛋白和纤维蛋白原,使细菌在细胞间基质降解后侵入基底膜。由此可见,糖尿病通过改变种植体周袋内的微生物群落,进而影响软组织在种植体上长期稳定的附着封闭效果。

 

3) 糖尿病患者机体免疫反应升高:

 

糖尿病患者种植体周组织中炎性细胞因子水平上调,罹患种植体周炎的风险升高。其中,肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α和白介素(interleukin,IL)-1β增加了牙龈上皮细胞的通透性,与牙龈炎症的发展有关。高糖刺激更多趋化因子的产生,从而诱导中性粒细胞募集以应对细菌感染。

 

中性粒细胞的活化增加和活性氧的富集,加剧对牙周软组织的损伤,巨噬细胞极化增加,提高了糖尿病患者种植体周炎的易感性并加重了严重程度。此外,糖尿病患者种植体周龈沟液中晚期糖基化终产物(advanced glycosylation end products,AGEs)浓度增加,且与种植体周袋的深度呈显著正相关。

 

AGEs能抑制人牙龈成纤维细胞的活力,与其受体的结合会导致糖尿病患者过度的炎症反应和牙周组织破坏。综上,糖尿病状态增加了种植体周软组织的炎性诱导因素,促进了种植体周病变的可持续进展。

 

4) 糖尿病延缓种植体周伤口愈合:

 

血糖控制不佳的糖尿病患者增加了软组织愈合不良的风险,表现为上皮角质形成细胞的增殖、迁移受损,炎细胞浸润和结缔组织形成减少,这阻碍了种植体周黏膜屏障的形成。高血糖抑制牙龈成纤维细胞在钛种植体上的黏附与增殖,有更多的中性粒细胞募集,生长因子表达下降,延迟上皮的再形成。此外,当种植体周炎症增加时,参与细胞凋亡、迁移和细胞间通讯的基因上调,减缓伤口愈合的速度。

 

糖尿病引起的表观遗传学变化也会阻止炎症的消退。角质形成细胞中转化生长因子的启动子区域被高糖甲基化,而TNF的启动子区域被乙酰化,导致抗炎因子表达减少、促炎因子过度表达,持续的炎症反应降低上皮的愈合能力。因此,高血糖限制了炎性破坏后的再生过程,不利于种植体周软组织的愈合,这将增加种植体周感染再次发生的概率。

 

3.促进糖尿病状态下种植体周软组织封闭的形成

 

1) 控制血糖水平:

 

高血糖会延长软组织愈合的过程。出于促进软组织愈合的考虑,良好的血糖水平控制是糖尿病患者种植修复治疗贯穿始终的重要环节。将血糖响应性缓释材料应用于种植体表面,有望通过控制局部种植体周的高糖微环境,促进种植体周围软、硬组织的早期愈合。血糖水平控制不同的糖尿病患者在种植术后均能获得良好的软组织愈合效果,在疼痛强度、疼痛持续时间、出血时间方面没有表现出明显差异。因此,口腔种植不应将糖尿病作为术后严重并发症发生的高危因素。

 

2) 控制菌斑预防感染:

 

控制局部感染源是预防种植体周疾病的重要举措。通过种植体表面生物活性改性与局部应用抗菌药物,以降低微生物的结合竞争力。种植体表面的多聚苯乙烯磺酸钠涂层和硅烷耦联形成的抗菌剂涂层均可达到较高的抑菌率。此外,环己六醇六磷酸在二氧化钛表面以共价连接形成的磷酸基团,具有更稳定的局部抗菌作用。负载二甲胺四环素和壳聚糖复合涂层的表面电荷和亲水性,以及壳聚糖本身的抑菌能力,可降低种植体周炎的发生率。用于提高种植体表面抗菌性能的涂层还包括抗生素以及阳离子抗菌肽等。

 

3) 改变种植体或基台表面性质以促进软组织附着:

 

(1)改变种植体/基台的材料种类:糖尿病患者中,种植体和涂层材料均是诱导种植体周组织炎症的独立风险因素。大量研究评估了生物陶瓷替代钛种植体的临床前景和可行性。二氧化铝表面能形成良好的上皮与结缔组织附着,但其脆性高,抗压强度低,目前临床应用并不普及。

 

另一种具有生物力学、美学性能以及骨结合能力的生物陶瓷是二氧化锆。二氧化锆表面重塑的胶原结构更类似于天然牙周围的组织,且种植体周交界上皮向根方的迁移更低。体外实验发现牙龈来源的成纤维细胞在二氧化锆表面的迁移、增殖潜力优于钛种植体,提示二氧化锆表面能形成更好的黏膜屏障效应。与金属钛愈合基台相比,二氧化锆基台表面的菌斑生物膜更少、周围软组织炎症指标更低。因此,二氧化锆形成的软组织封闭性能更优异,可能是糖尿病状态下有利于种植体周软组织形成封闭屏障的优势材料。

 

(2)种植体表面生物大分子涂层:种植体表面镁离子涂层的应用可以促进组织血管化生成,减少局部氧化应激反应,增加糖尿病状态下种植体周的骨结合和软组织附着形成。上皮屏障中细胞锚定连接的重要基质蛋白是层粘连蛋白。被覆层粘连蛋白涂层的种植体表面有利于上皮细胞黏附,机械强度较高,可减少根向迁移。

 

而纤维蛋白连接素涂层有利于成纤维细胞在种植体表面的黏附与增殖,因其是成纤维细胞黏附结构的重要基质蛋白之一。除了生物活性大分子,血小板源性生长因子、维生素E以及钙黏蛋白等生物调节因子涂层也显示出良好的种植体表面软组织封闭效果,在促进糖尿病状态下上皮黏附与软组织愈合方面有较大临床应用潜力。

 

(3)改变种植体/基台的表面形态结构:钛基质表面形貌对细胞黏附和增殖有明显影响,结缔组织成纤维细胞在粗糙表面的黏附率更高,而上皮细胞更倾向于在光滑面附着。相较于绝对光滑的金属表面,纳米微孔结构更有利于牙龈上皮细胞的黏附,增加了细胞附着的面积。

 

种植体表面形貌对细胞学行为有一定指导作用,包括细胞的定位与方向。因此,种植体颈部的垂直向微槽结构有利于上皮细胞向根方生长,增加软组织屏障封闭的面积,而水平向微槽可以预防和限制长结合上皮的形成,确保成纤维细胞长入形成稳定的软组织封闭。高血糖削弱了上皮和成纤维细胞的黏附、增殖和迁移能力,具有表面亚级结构的个性化种植体会提高上皮细胞的表面黏附效率,大大增加糖尿病患者软组织附着的面积。

 

4) 改善软组织质量以提高封闭稳定性:

 

最新的研究表明糖尿病患者中软组织附着的存在和增进种植体周软组织健康、提高患者满意度和减少并发症密切相关。目前关于软组织增量的手术方法已有大量报告,如改善软组织质量的方法包括增加角化龈的宽度和/或增加结缔组织的厚度等,因此本文不再赘述。

 

4.总结

 

牙种植体穿龈部分的软组织重塑能够使种植体周骨组织与口腔环境分隔,产生有效的软组织封闭,从而预防种植体周炎的发生,并确保周围组织的健康和稳定的骨结合。糖尿病是种植体周疾病的风险因素之一,其对种植体周软组织封闭的破坏反映在上皮细胞连接受损、龈下微生物组改变、宿主炎症反应增加以及伤口愈合过程延缓。然而,目前尚无针对性的方法防治糖尿病患者中的种植体周炎。因此,未来的研究应重点放在改善糖尿病患者种植体周软组织封闭的有效策略上,以提高种植治疗的成功率和长期稳定性。

 

来源:王倩,袁泉.糖尿病影响种植体周软组织封闭的研究进展[J].中国口腔种植学杂志,2024,29(04):347-351.


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