作者：山东中医药大学附属医院口腔科（李宝）；山东电力中心医院口腔科（宫月君）；新疆医科大学第七附属医院口腔科（马改兰）
牙髓炎是口腔常见病和多发病，牙髓状态的准确判断是牙体牙髓病治疗的基础。牙髓组织的病理学改变是决定牙髓炎治疗方案与评估疗效的组织学基础，目前临床常用的牙髓活力检测方法均不能直接反映牙髓组织的病理学变化，存在一定的局限性。
近年来生物标志物的研究越来越多，牙髓的分子诊断学受到了极大的关注，生物标志物的检测是最接近牙髓组织病理变化的检测方法，有助于判断牙髓炎症的严重程度，能够为牙髓病临床诊断及治疗方法的选择提供可靠依据。
1.牙髓活力检测方法及生物标志物判断牙髓状态的基础
目前临床医师常用的冷测试、热测试、电活力测试等传统牙髓活力测试方法具有主观性，受牙齿状态影响，容易出现假阳性和假阴性。近年来激光多普勒血流监测仪兴起，该种方法较传统牙髓活力测试更准确和客观，但是该检测结果受患牙局部，全身疾病，操作方式的影响，如因
为了使临床牙髓活力检测方法更直接反映牙髓组织的病理状态，准确和客观地反应牙髓状态和炎症程度。生物标志物检测方法随之兴起。生物标志物检测是随着分子生物学高速发展起来的一种新型定量检测方法，通过检测分子层面的牙髓炎症介质来提供关于牙髓组织学状况的信息，反映牙髓的状态和活力。
当细菌及其代谢产物侵入牙髓后，牙髓首先会启动牙髓免疫防御反应，牙髓中的牙髓细胞，成牙本质细胞，树突细胞等在细胞表面表达能够识别脂多糖、脂磷壁酸和细菌DNA等不同病原体相关分子模式的识别受体，从而启动不同的免疫反应。成牙本质细胞、树突细胞等可以将抗原呈递给T、B淋巴细胞从而发挥特异性免疫防御的功能。
在牙髓自我保护的免疫反应中，牙髓组织可产生大量的细胞因子、趋化因子、炎症介质和蛋白酶等。有学者通过显微镜检查牙髓炎症组织时发现分子水平的变化要早于牙髓细胞学和组织学水平的变化，又有学者表示牙髓组织学水平变化早于临床出现牙髓症状的时间。因此，在患者出现比较严重的牙髓炎临床症状之前，检测牙髓分子水平可以反应牙髓组织学的改变，从而更加精确的判断牙髓状态，帮助临床医生选择更优的治疗方案。
2.生物标志物收集和检测
获取生物标志物需要收集牙髓血液、牙本质小管液，龈沟液，唾液作为介质进行检测。牙髓状态准确判断的目的是活髓保存，随着微创理念的深入，应根据患牙的状态选择相应的生物标志物介质进行检测，如因外伤，龋源性等穿髓的病例可将牙髓血液作为介质；有牙体缺损但未穿髓者将牙本质液作为介质；非龋性疾病（牙髓炎、严重磨损、咬合创伤等）引起的可能牙髓炎症，可将龈沟液和唾液作为介质。
不可逆性牙髓炎行活髓切断来保存健康活髓的治疗方式不断发展，该治疗方法的局限性是难以准确判断炎症牙髓组织是否去净，而生物标志物检测有望成为直接观察活髓切断术后剩余牙髓状态的方法。某些情况下侵入牙髓直接观察与保存活髓看似相悖，但比牙髓间接观察法更可靠和准确，更能直接反应牙髓病理状态，能提高诊断准确性，保证患牙预后。反映牙髓的病理状态是诊断牙髓炎症状态的金标准，也是未来的发展方向。
目前常用的收集方法有使用
生物标志物检测技术在向着高灵敏度，低要求的检测条件，快速检测等要求不断地改进，Sano等发明了免疫-PCR技术，低丰度的蛋白质生物标志物检测下线相较酶联免疫吸附测定提升了10~10000倍，近年来发展起来的微流控芯片技术在仪器小型化、高灵敏检测、即时诊断展示了较好的应用前景，胶体金技术和化学发光免疫法是推动床旁检测技术逐渐发展成熟的重要技术手段。虽然牙髓组织生物标志物检测技术目前尚未满足临床广泛应用，但通过多领域协同合作，根据各技术及方法优缺点和牙髓组织样本特性将会选择出合适的方法筛选生物标志物，推动临床应用的可行性。
3.相关生物标志物
1） 非编码RNA
长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）是长度超过200个核苷酸但不能翻译成蛋白质的功能性RNA分子，由于lncRNA由RNA聚合酶Ⅱ转录生成，经剪切加工后，形成类似于信使RNA 的结构，可以竞争性地结合微小RNA(microRNA，miRNA)以中断它们与靶信使RNA的相互作用，lncRNA可以通过表观遗传、转录和翻译机制调节基因表达。最近，一些研究和生物信息学分析揭示了关于非编码RNA在牙髓炎中的功能。
Huang和Chen筛选出正常和炎症牙髓组织中差异表达的752 个lncRNA，其中靶向为无孢蛋白（asporin，ASPN）的XLOC-004448、靶向为成纤维细胞生长因子受体2（Fibroblast growth factor receptor2， FGFR2）的RP1-125N5.2、RP13-467H17.1 和RP11-567J20.1以及靶向为奇数跳过相关转录因子2(odd-skipped related 2， OSR2) 的AC005152.3、RP11-439C15.4 和BC032899 在炎症和正常牙髓样品中的表达具有显著不同，其中XLOC-004448靶向为ASPN，ASPN 抑制了牙周膜细胞和巨噬细胞中Toll样家族受体2和Toll样家族受体4诱导的促炎细胞因子表达，从而调节牙髓炎症过程。
Liu对临床诊断为不可逆牙髓炎的差异表达基因进行综合分析中首次提供了hsa-mir-30a-5p、hsa-mir-128-3p、LINC00290和ADAMTS9-AS2在不可逆牙髓炎中作用的证据，ADAMTS9-AS2竞争性结合hsa-mir-30a-5p 和hsa-mir-128-3p 来调节miRNA相关的下游基因沉默，如hsa-mir-30a-5p的下游靶标是细胞因子信号通路抑制因子3（suppressors of cytokine signaling 3, SOCS3），SOCS3 是多种细胞因子信号通路的负反馈调节因子，通过调节信号途径的速度和强度来调节免疫系统的反应，从而保护机体免受过度炎症反应的伤害，并且根据全基因组关联研究目录，LINC00290可能与hsa-mir-30a-5p竞争性结合，是一种潜在的炎症生物标志物。
Wang等发现根据GSE92681数据集的数据，与正常组织相比，NUTM2A-AS1在炎症牙髓组织中高表达，并证实NUTM2A-AS1基因敲除通过靶向let-7c-5p/HMGB1轴减轻脂多糖诱导的人牙髓细胞损伤，NUTM2A-AS1 是牙髓炎发生和发展所必需的lncRNA之一。Zhou等表明基于不可逆和可逆牙髓炎患者的血清或牙髓组织的mir-27a-3p 水平，mir-27a-3p被证明是预测牙髓炎患者不可逆牙髓炎的潜在生物标志物。
IncRNA的表达具有高度的组织特异性和条件特异性，研究不同表达模式的lncRNA，发现参与牙髓炎免疫及修复的相关调节因子，寻找理想的牙髓炎生物标志物，为判断牙髓状态提供一定的诊断信息。目前牙髓炎基因组学仍处于研究阶段，研究牙髓炎相关基因有助于分析牙髓炎不同阶段的作用机制，从而寻找合适的生物标志物。
2） 白细胞介素
白细胞介素(interleukin，IL）是由多种细胞产生并作用于多种细胞的一类细胞因子，在牙髓炎的发生发展过程中牙髓组织会释放多种细胞因子介导炎症反应。IL-8是在病原体相关分子模式刺激下由巨噬细胞、淋巴细胞、成纤维细胞和内皮细胞产生的，是中性粒细胞和淋巴细胞的趋化介质，在健康牙髓中低表达，随着牙髓炎症程度增加，表达逐渐增加。
IL-8通常被描述为急性炎症反应中的主要调节分子，是组织破坏的标志，其水平的升高可能使急性炎症反应持续并恶化。相关研究证明正常牙髓组与牙髓炎组，慢性牙髓炎早期与慢性牙髓炎晚期、慢性牙髓炎急性发作期的IL-8浓度存在显著差异，这些研究证明了IL-8与牙髓炎的关系，也间接反映了IL-8 有可能成为牙髓炎治疗和管理的潜在靶点。
IL-6由单核细胞、成纤维细胞、淋巴细胞、内皮细胞等多种细胞产生分泌，具有多种生物学效应，通过诱导其它趋化因子的产生成为宿主反应的主要介质，并且有降解牙髓细胞外基质和对牙髓细胞的生长有抑制作用。IL-6 在正常牙髓中不表达，而在慢性牙髓炎急性发作期、早期和晚期时浓度显著升高，牙髓组织渗出液中IL-6的浓度与牙髓炎症程度呈正相关，IL-6在牙髓炎的诊断中起着重要作用。
IL-1β是主要由单核巨噬细胞产生的促炎细胞因子，参与炎症的启动和进展，包括巨噬细胞的募集和活化、诱导其它促炎细胞因子产生和调节趋化因子表达。在正常牙髓组织低表达，并且会诱导产生其它促炎细胞因子。有研究显示急性牙髓炎组IL-1β的水平显著高于健康牙髓组，另有研究显示与健康牙髓组相比，慢性牙髓炎组的IL-1β值升高，但无统计学差异；慢性闭合性牙髓炎组与慢性开放性牙髓炎组、健康牙髓组相比，IL-1β有较高的水平,且存在统计学差异；IL-1β的浓度与临床症状相关，对牙髓炎的早期诊断具有一定意义。
IL-1α在促炎反应中通过产生前列腺素、细胞黏附分子和其它促炎细胞因子（IL-6、IL-8）发挥关键作用。通过分析IL-1α的水平显示，可逆性和不可逆性牙髓炎组较健康牙髓组的IL-1α浓度显著增加，具有统计学差异；不可逆牙髓炎与可逆牙髓炎相比，IL-1α水平明显较高，但无统计学差异。白细胞介素参与复杂的牙髓炎症过程，其功能复杂且重叠。白细胞介素水平升高可以刺激牙髓细胞分泌基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs），促进牙髓中细胞外基质降解。目前关于牙髓炎症因子的研究还在继续，为炎症因子在牙髓炎的诊断中提供证据。
3） 基质金属蛋白酶及其抑制剂
MMPs是一组依赖金属离子作为辅助因子的蛋白水解酶，金属蛋白酶组织抑制剂（matrix metalloproteinases，TIMPs）是MMPs 的内源性抑制剂，参与口腔微生物群失调诱导的宿主免疫反应，MMPs和TIMPs活性之间的不平衡容易导致局部炎症，组织破坏甚至功能变化，从而导致多种疾病的发展。有学者在研究中发现牙髓炎组中MMP-8的水平明显高于健康牙髓组，两者有统计学意义。Eva等人在研究中发现从健康牙髓到可逆性牙髓炎的患者随着对冷测试产生反应的秒数增加，MMP-8的水平逐渐变高。
由此可见MMP-8参与到牙髓炎状态变化的过程，是可以作为牙髓炎潜在的生物标志物。MMP-9由嗜中性多形核细胞产生，在健康牙齿中不存在，炎症过程中的MMP-9有助于区分可逆性和不可逆性牙髓炎，并且已证明在患有不可逆牙髓炎牙本质液中MMP-9 的量是可以量化的。
一项研究表明，活性MMP-9可用作活髓切断术和盖髓术结果的预测因子，这进一步表明了这种介质作为牙髓诊断的鉴别性生物标志物的潜力。Mente等在他们的研究中发现，MMP-9可以用作诊断不同严重程度牙髓炎的潜在生物标志物。M. Li等在脂多糖诱导的大鼠牙髓炎模型研究中发现TIMP-1水平变化显著，并与牙髓炎的程度呈正相关，推测TIMP-1 可能是炎症牙髓病理状态的指标。
H.F. Golbasi等在研究中指出健康牙髓和炎症牙髓组的TIMP-3水平也存在统计学差异。上述蛋白分子参与牙髓炎的发生与发展，可作为牙髓炎诊断的标志物和临床治疗靶标，若采用有效治疗措施降低其浓度，可减轻牙髓组织损伤，从而改善预后。
4） 其它
NLRP3 (NLR family, pyrin domain containing 3）是细胞溶质蛋白复合物，在多种病原体或危险信号的刺激下参与固有免疫防御反应。研究显示不可逆性牙髓炎组唾液中的NLRP3水平明显高于健康对照组，不可逆牙髓炎组中患牙龈沟液中NLRP3水平明显高于同颌同名牙龈沟液中NLRP3水平，因此，NLRP3 具有作为牙髓炎诊断生物标志物的潜力。神经激肽A、P物质是中度和重度疼痛信号形成和转移的主要神经递质，两者在牙髓和牙周膜中均表达。
与健康牙齿的牙髓和龈沟液相比，神经激肽A、P物质在不可逆性牙髓炎牙齿的牙髓和龈沟液中表达显著增加，不可逆牙髓炎牙齿治疗一周后，其龈沟液中神经激肽A、P物质水平显著降低。肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor alpha，TNF-α）是参与炎症最重要的细胞因子之一，可增加白细胞毒性，刺激急性期炎症蛋白，并诱导其它炎症细胞因子的产生。
高浓度的TNF-α下调牙髓干细胞中碱性磷酸酶、骨桥蛋白、骨钙素、成骨相关转录因子抗体和Runt 相关转录因子2 的表达，通过Wnt/b-catenin通路抑制牙髓细胞矿化。研究发现临床诊断为不可逆性牙髓炎的TNF-α表达增加，并且可逆性和不可逆性牙髓炎之间存在显著差异，TNF-α可作为不可逆性牙髓炎的生物标志物。
研究证实：组织生长因子、
4.总结与展望
生物标志物是一种可定量测量的生物信号，关于牙髓生物标志物的各种研究广泛开展，目的是寻找合适的生物信号，能够在患者出现临床症状和牙髓血运变化前，对牙髓状态进行评估，及时选择合适的方式干预，从而改善患牙预后。目前对于IL-8、MMP-9及TNF-α等生物标志物在牙髓炎症过程中的表达机制研究相对成熟，为生物标志物准确判断牙髓状态提供了强有力的支撑，未来可对基础研究相对成熟的生物标志物开展大规模的临床对照试验，以明确生物标志物的特异性、灵敏度及临界浓度等，从而推进临床应用。
同时继续寻找能应用于临床的生物标志物，广泛开展基础研究，为临床试验和应用奠定基础。生物标志物在理论阶段的探索和研究仍在发展中，生物标志物检测还有很长的路要走。随着各学科的不断交叉促进，相信在不久的未来能够找到特异性高和灵敏度强的生物标志物，并且能够开发出便于椅旁操作的收集和检验程序，使生物标志物测试能够尽早应用于临床，促进临床牙髓病治疗的发展。
来源：李宝,宫月君,马改兰.牙髓炎生物标志物的相关研究进展[J].现代口腔医学杂志,2025,39(02):130-134.
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