口腔医学的应用现状以及新进展论文（共4篇）(7)

　　早在载人航天兴起之时，科学家就意识到微重力环境下重力负载的缺失以及液体流动方向的改变可能会引起生物体内骨量的丢失，这种丢失主要表现于承重骨，如腰椎骨、股骨、胫骨等［25-26］。对于颅颌面骨等非承重骨在微重力环境下的改变却鲜有研究。Rai等［27］通过头低位卧床模拟微重力环境条件下10对男女的颌骨以及牙槽骨研究发现，在微重力条件刺激下人类的颌骨及牙槽骨也出现了类似于承重骨样的骨量丢失，同时代表骨重建活跃的标志物（诸如钙离子、组织蛋白酶等）的水平在唾液及血清内的水平均出现了明显升高。郭芮等［28］通过尾吊模拟微重力环境下对大鼠进行的研究则显示，悬尾组大鼠在腰椎骨及股骨出现骨质疏松的情况下，下颌骨未出现明显的变化，仅磨牙区出现骨增生线排列紊乱，骨重建增多。就颅骨而言，头低位卧床模拟微重力环境条件下骨密度出现了增高。一项于真实太空飞行下进行的动物实验研究显示，小鼠颅骨骨体积、皮质骨的厚度显著升高，骨密度没有变化［29］。

　　目前学者［30］普遍认为微重力对于非承重骨的影响主要表现在以下两个方面：1）微重力环境会导致体内血流重新分布，导致非承重骨获得比正常条件下更多的血液供应，从而加速局部骨代谢过程；2）微重力环境可以影响骨髓基质干细胞的分化，使得成脂向分化、破骨向分化增强，而成骨向分化受到抑制。关于微重力对于非承重骨影响的研究较少且没有定论，具体分子机制尚不清楚，有待进一步研究。

　　2.2微重力环境对牙源性干细胞的影响

　　牙源性干细胞作为一种重要的成体干细胞，具有更新能力强、多向分化潜能大、自体移植免疫排异反应小、易于获得、不存在伦理争议等优点。探索微重力环境下牙源性干细胞的改变不仅有利于维持宇航员的口腔健康，更可以进一步了解微重力对细胞生物学性状以及干细胞分化潜能等的影响，从而为临床研究牙体及牙周组织再生等科学问题提供新思路。

　　牙周膜干细胞具有不定向分化潜能，在不同生长因子诱导条件下可向成骨细胞、成牙骨质细胞、脂肪细胞等分化，可形成牙周膜、牙槽骨、牙骨质，是牙周组织再生的重要基础［31］。早期研究认为微重力环境下牙周膜细胞成骨分化能力减弱，细胞滞留于成骨祖细胞阶段［32］。Li等［33］通过采用NASA研制的旋转培养系统（rotarycellculturesystem，RCCS）模拟微重力环境研究发现，牙周膜干细胞形态改变，增殖能力显著提高，成骨分化能力增强。细胞形态方面，细胞呈球形，贴附于微载体表面并伸出伪足，细胞间接触紧密，细胞呈现合成分泌旺盛类型，胞外基质丰富，微丝结构紊乱，微观结构模糊；增殖能力方面，微重力环境下，细胞数量增加，5-溴脱氧尿嘧啶核苷阳性细胞数目的比例提高，大量细胞进入分裂相；成骨分化能力方面，成牙骨质及成骨标志物碱性磷酸酶（alkalinephosphatase，ALP）、细胞Ⅰ型胶原（collagen1，COL1）、骨钙素（osteocalcin，OCN）的mRNA表达增加，ALP、COL1的蛋白表达明显升高，基质矿化能力显著增强。其他学者［34-35］的研究也发现，在成骨诱导条件下，牙周膜细胞在RCCS模拟微重力环境下成骨分化能力较普通二维培养及静止状态下聚乳酸-羟基乙酸共聚［poly（lactic-co-glycolicacid），PLGA］支架培养条件下有显著提高。

　　牙髓干细胞作为另一种受到广泛关注的牙源性干细胞，在牙髓组织再生、牙体组织修复、牙再生以及骨的修复重建等方面具有广阔的应用前景［36-38］。然而，其尚存在着特异性标志不明确、数量少、体外培养扩增难度大、周期长等问题。在太空微重力环境下的相关研究显示，人牙髓干细胞对于微重力环境刺激敏感，微丝解聚，细胞骨架出现弥散性变化［39］。在RCCS模拟微重力环境下，细胞伪足变少或消失，细胞外形变圆，迁徙能力下降［40］。另外，RCCS模拟微重力环境可减少重力对于细胞黏附的影响，使得人牙髓干细胞能更好地黏附于PLGA支架，有利于形成良好的“细胞-支架”复合物［41］。

　　现阶段，人们对于微重力条件下牙源性干细胞形态及功能改变的相关研究较少。细胞骨架作为感受重力信号的主要细胞器，在微重力环境下出现的改变与其他来源干细胞相似，但其分子机制尚不明确。微重力对于牙源性干细胞分化的影响尚无定论，有待进一步深入研究。

　　2.3微重力环境对口腔微生物的影响

　　太空飞行可以影响微生物的细胞生长和基因表达，且不同微生物对微重力环境有着迥异的适应性与变异性，长期太空飞行有可能使飞船内的自然生物群发生意想不到的变化［42］。口腔微生物作为人体微生物组的重要组成，其在太空微重力条件环境下的改变会对口腔感染性疾病的发生发展产生重要影响。由于实验条件的限制，目前仅有针对变异链球菌在模拟微重力环境下的生理性能及形成生物膜能力的初步探究。本课题组［43］研究结果显示，变异链球菌于超导磁体（JMT16T50F）模拟微重力环境下，耐酸能力增强、生物膜结构及胞外多糖分布出现变异、与血链球菌竞争形成生物膜能力增强，总体呈现出较表观重力环境下更高的致龋性。这种较高致龋性目前被认为是多基因共同调控的结果，然而具体调控机制还有待进一步探究。

　　3航天口腔医学的发展前景

　　随着月球计划、火星计划等的逐步推进，航天员在太空居住和工作的时间日益延长。如要实现火星计划，宇航员需要在微重力环境下暴露至少36个月，这将极大增加宇航员口腔疾病的发生率。现有研究以及防治措施（飞行前体检以及牙科治疗临时医药箱）已经无法保障宇航员于太空飞行中的口腔健康。由于缺乏有效的治疗手段，疾病一旦发生则很难治疗。这不仅会对宇航员的健康、太空探索计划造成难以挽回的影响，更会成为远期太空定居发展过程中的一大阻碍。为此，航天口腔医学亟需更多的关注。

　　当前研究主要集中于宿主对于太空环境的适应性改变，然而，口腔微生态系统对太空或模拟太空环境的适应能力尚待进一步研究。根据既往飞行任务中口腔疾病记载以及飞行时间日益延长的趋势来看，以龋病为代表的慢性感染性疾病极有可能成为未来太空飞行任务中最为频发且难以逆转的疾病，针对此类疾病相关的病原微生物在模拟太空环境下生物学特性的深入研究将有利于防治太空环境中出现的慢性感染性口腔疾病。此外，太空微重力环境以及模拟微重力环境能提供不同于地球表观重力的生物体生长环境，可以为牙源性干细胞等口腔相关基础研究开拓新的思路。今后除进一步深入太空或地面模拟太空环境探索极端环境对口腔健康的影响外，未来口腔医生培养过程中还可加入与极端环境口腔疾病防治相关的知识内容，以应对航天医学等特种医学的发展需要。

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说医药类口腔医学的应用现状以及新进展论文（共4篇）(7)在线全文阅读。