外源性牙面黑色素沉著的病因和治療研究進展

丁慧　張石楠　劉娟　周妮

[摘要]外源性牙面黑色素沉著（Extrinsic black tooth stain，EBS）是沉積在牙齒上不連續(xù)的黑點或黑褐色條帶，是一種特殊的菌斑，機械清除后很容易復(fù)發(fā)。其病因包括細(xì)菌，宿主和飲食，近年來關(guān)于EBS和鐵代謝的研究日益增多。有研究顯示EBS可能和微生態(tài)失調(diào)有關(guān)，發(fā)現(xiàn)的主要致病菌包括產(chǎn)黑色素類厭氧桿菌和放線菌。EBS患者的唾液具有較高的鈣濃度和較強的緩沖能力，食用富含色素和鐵的食物會促進EBS的產(chǎn)生。噴砂治療是目前報道的機械清潔EBS有效且損傷較小的方法，此外，還可以結(jié)合化學(xué)、光療、乳鐵蛋白和益生菌微生物療法治療和減少EBS復(fù)發(fā)。

[關(guān)鍵詞]外源性牙面黑色素沉著;細(xì)菌;鐵;飲食;唾液

[中圖分類號]R781.4+6? ? [文獻標(biāo)志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2021）08-0186-04

Etiology and Treatment Research Progress on Extrinsic Black Tooth Stain

DING Hui1， ZHANG Shi-nan2， LIU Juan1， ZHOU Ni1

（1.Department of Pediatric Dentistry;2.Department of Preventive Dentistry， Affiliated Stomatological Hospital of Kunming Medical University， Kunming 650106， Yunnan， China）

Abstract： Extrinsic black stain （EBS） is characterized by discrete dark dots or lines on the tooth surface， which is a special plaque. It is easy to relapse after mechanical removal. Its etiology is related to bacteria， host and diet. Recently， increasing numbers of investigations which focus on the interaction between EBS and iron metabolism have been carried out. Studies have suggested that EBS could relate to dysbacteriosis. Currently， the main pathogenic bacteria reported were black-pigmented anarobic bod and actinomycetes. The saliva of EBS patients has high calcium concentration and strong buffer capacity， and eating foods rich in pigment and iron can promote EBS production. Sandblasting treatment is one of the mechanical cleaning methods that causes less damage to tooth structure. In addition， chemotherapy， phototherapy， lactoferrin， and probiotic microbial therapy can be used comprehensively to prevent the recurrence of EBS.

Key words： extrinsic black tooth stain; bacteria; iron; diet; salivary; treatment

外源性牙面黑色素沉著[1]（Extrinsic black tooth stain，EBS）指的是沉積在牙齒上平齊齦緣的不連續(xù)的黑點或黑褐色條帶，很少延伸至牙冠的頸三分之一以上，也可存在于牙面的窩溝點隙中。不同于其他類型的色素，EBS是一種特殊牙菌斑，與其他牙菌斑相比，EBS菌群簡單，微生物多樣性減少，并含有微量的鈣、鎂、鐵、銅和鋅，容易鈣化[2-3]。因EBS可牢固地黏附在牙齒上，日常的口腔護理（如：牙刷和牙膏的使用）很難將其完全清除，在口腔衛(wèi)生良好的情況下也容易產(chǎn)生EBS，且清除后很容易復(fù)發(fā)，極大地影響了美觀和口腔清潔[4]。EBS的病因機制尚未完全清楚，本文圍繞細(xì)菌、宿主和飲食三個方面對EBS的病因展開討論，介紹EBS治療的新進展，為今后預(yù)防和治療EBS提供參考。

1? EBS的病因

早期文獻表明[5]，EBS是一種黑色不溶性鐵化合物，由細(xì)菌產(chǎn)生的硫化氫與鐵相互作用形成。Zhang等[6]通過電感耦合等離子體質(zhì)譜法證實了EBS中鐵的存在。同時基于16S rRNA擴增子測序結(jié)果預(yù)測EBS微生物群落功能，在測試的253條基因組百科全書（Kyoto encyclopedia of gene and genomes，KEGG）途徑中，EBS和非EBS患者的牙菌斑之間有56條KEGG途徑不同，其中某些途徑可能與鐵代謝有關(guān)。對于絕大多數(shù)微生物來說， 鐵元素是其生長所必須的一種重要元素。它作為輔因子在生化代謝反應(yīng)、電子傳遞等生命活動過程中發(fā)揮著極其重要的作用[7]。Zhang等[6]在分析EBS與鐵和微生物之間的關(guān)系時，提出了兩個假說。第一，EBS是微生物代謝的結(jié)果，微生物代謝產(chǎn)生鐵化合物形成了EBS;第二，環(huán)境因素（例如飲食）通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生EBS，同時改變EBS中的微生物群落。牙齒上的沉積物能為細(xì)菌提供營養(yǎng)物質(zhì)，細(xì)菌的代謝產(chǎn)物也會參與EBS的形成。

1.1 細(xì)菌：革蘭氏陽性桿菌，特別是衣氏放線菌和內(nèi)氏放線菌是EBS的主要可培養(yǎng)微生物[8]。Saba等[9]研究發(fā)現(xiàn)，口腔內(nèi)有放線菌屬的人患EBS的風(fēng)險比沒有的人高四倍。當(dāng)唾液或牙齦液中鐵濃度大于10?mol/L時，細(xì)菌繁殖速度加快，放線菌代謝產(chǎn)生的硫化氫和鐵生成不溶性的硫化鐵[10]。另外，一些研究也發(fā)現(xiàn)[8] Candidate_division_TM7菌屬含量低于非EBS組（P<0.05），Candidate_division_TM7能調(diào)控口腔生物膜的形成，還可以與其他微生物間相互作用影響口腔微生物群落組成[11]，但Candidate_division_TM7菌屬對EBS的影響機制仍不清楚。

張明珠等[12]通過采集牙菌斑樣本研究產(chǎn)黑色素類厭氧桿菌（Black- Pigmented Anarobic Bod， BPB）與EBS的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)EBS患者的牙菌斑樣本中包括牙齦卟啉菌 （Porphyromonas gingivalis， P.g）、牙髓卟啉單胞菌（Porphyromonas endodontalis，P.e）和中間普氏菌 （Prevotella intermedicus， P.i）檢出率明顯高于非EBS患者（P<0.05）。鐵是P.g的重要生長因子，P.g通過調(diào)節(jié)鐵吸收機制以及細(xì)胞內(nèi)鐵結(jié)合蛋白的活性來儲存鐵。多余的鐵被儲存在細(xì)胞表面，會使菌落呈特征性黑色。亞鐵血紅素μ-oxo二聚體在菌體表面的沉積是P.g黑色素的主要來源[13]。Smalley等[14]研究發(fā)現(xiàn)P.g精氨酸特異牙齦蛋白酶-R與氧化血紅蛋白結(jié)合可以形成高鐵血紅蛋白，促進血紅素沉積。高鐵血紅蛋白被賴氨酸特異牙齦蛋白酶K降解后導(dǎo)致原卟啉鐵的釋放，促進黑色素形成。P.i和P.n在低pH值環(huán)境中可形成并降解高鐵血紅蛋白產(chǎn)生卟啉鐵，低pH值又可導(dǎo)致不溶性卟啉鐵的沉積，從而促進色素沉積。

Li等[15]應(yīng)用基于Dirichlet多項式混合的聚類分析方法來研究EBS患者口腔微生物菌落類型，發(fā)現(xiàn)纖毛菌屬和梭桿菌屬與EBS形成相關(guān)。張麗菊[16]采用454焦磷酸測序技術(shù)對EBS組和非EBS組乳牙齦上菌斑和非刺激性唾液微生物進行全面分析，發(fā)現(xiàn)了EBS組唾液微生物門水平覆蓋少于非EBS組。菌斑和唾液組間與健康人群相比較均有優(yōu)勢菌群，與EBS相關(guān)的菌斑優(yōu)勢菌群有鏈球菌屬，羅氏菌屬，馬賽菌屬和寡養(yǎng)單胞菌屬等10個菌屬。唾液優(yōu)勢菌群有韋榮球菌屬，卟啉菌屬，梭桿菌屬和二氧化碳噬纖維菌屬等13個優(yōu)勢菌屬，表明生態(tài)失調(diào)可能是EBS的一個病因。

1.2 宿主：Ariq Noorkhakim等[17]研究發(fā)現(xiàn)EBS兒童唾液中鈣、磷含量明顯高于非EBS兒童，高濃度的鈣和磷能增加唾液緩沖能力，對不耐酸的放線菌屬生長有促進作用，進而影響菌斑的細(xì)菌組成，這可能解釋了EBS患者放線菌的優(yōu)勢。關(guān)于EBS和唾液pH值之間的關(guān)系，現(xiàn)在的研究結(jié)果不一致。Katica Prskalo等[3]研究發(fā)現(xiàn)EBS患者唾液pH值低于非EBS患者。在酸性條件下，表面牙齒容易脫礦，對鐵的吸收會增加。然而Claudia等[18]通過檢測EBS組和非EBS組的非刺激性唾液，發(fā)現(xiàn)EBS組pH的平均值高于對照組（8.0±0.5 vs.7.2±0.7）。較高的pH值會降低鐵的溶解度，同時減少細(xì)菌對鐵的利用率[7]。唾液的理化性質(zhì)會隨著年齡、情緒、疾病、口腔環(huán)境和飲食習(xí)慣等的變化而變化[19]，在一定程度上，唾液也可以反映身體的健康狀態(tài)。關(guān)于唾液和EBS之間的關(guān)系還有待進一步研究。

1.3 食物：據(jù)報道，食用富含色素[20]的飲料、蔬菜和中草藥，進食酸性食物[21]，以及飲用高pH值及含鐵量高的水[18]會增加患EBS的風(fēng)險。多酚是某些蔬菜和飲料，如：茶和咖啡的組分，對非血紅素鐵的吸收具有明顯的抑制作用，可以在富脯蛋白的介導(dǎo)下與金屬陽離子發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生色素[16]。Garcia Martin[22] 等人的橫斷面研究發(fā)現(xiàn)EBS與母親妊娠期的補鐵量及嬰兒期的鐵攝入量有關(guān)，不同成分和濃度的鐵補充劑導(dǎo)致EBS的程度不同[23]。經(jīng)常食用富含鐵的食物如蔬菜、豆類、乳制品、雞蛋會促進BPB的發(fā)展，增加EBS的患病率[1]。有流行病學(xué)調(diào)查顯示肺炎和EBS的患病率有關(guān)[21]，原因可能是抗生素的頻繁使用影響了口腔的菌群平衡，致使BPB增加，導(dǎo)致色素沉積[1]。

唾液中的乳鐵蛋白（Lactoferrin， Lf）有很強的結(jié)合鐵的能力，與細(xì)菌競爭Fe3+，抑制細(xì)菌生長繁殖[24]。Mesonjesi[25]在臨床上發(fā)現(xiàn)，EBS患者每天除了飲用牛奶外，還食用大量奶酪，牛奶中含有大量的牛乳鐵蛋白，能結(jié)合唾液中的鐵，他推測EBS可能是鐵飽和的牛乳鐵蛋白，鐵代謝紊亂可能會導(dǎo)致EBS，EBS可能是缺鐵性貧血或鐵過載的征兆。Ameliana Nuraeni等[26]通過檢測定期喝牛奶的EBS兒童唾液中鐵元素的含量，發(fā)現(xiàn)EBS兒童唾液中鐵的濃度較非EBS兒童高，鐵可以為口腔細(xì)菌提供必需的營養(yǎng)，鐵的濃度也可以調(diào)節(jié)口腔唾液微生物群落的組成[27]。牛奶的鐵含量為4%～25%，經(jīng)常喝牛奶會導(dǎo)致鐵沉積在牙齒上，建議喝完牛奶后立即漱口，避免產(chǎn)生EBS。牛奶中含有鈣鹽和磷鹽，體內(nèi)的亞鐵與其結(jié)合會形成不溶性化合物，影響鐵的吸收利用，所以缺鐵性貧血的患者不宜飲用牛奶。Lee等[28]研究發(fā)現(xiàn)在茶水中添加牛奶有助于預(yù)防牙齒著色，牛奶中80%的蛋白質(zhì)是酪蛋白，可以結(jié)合茶多酚，降低茶葉對牙齒著色能力。牛奶和EBS之間的相關(guān)性以及如何更好地發(fā)揮牛奶在口腔衛(wèi)生保健中的作用都值得再思考。

口腔微生態(tài)是一個極其復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，由多個不同的微環(huán)境組成，不同的微環(huán)境之間會相互影響，微生物在口腔中通過復(fù)雜的聚集、競爭、拮抗及協(xié)同等相互作用維持口腔生態(tài)系的動態(tài)平衡。當(dāng)微生態(tài)失衡，唾液的參數(shù)、飲食習(xí)慣和口腔衛(wèi)生習(xí)慣發(fā)生改變，口腔內(nèi)的穩(wěn)態(tài)被破壞[29-30]，就可能會產(chǎn)生EBS。

2? EBS的治療

根據(jù)EBS的形成機制和病因，目前治療EBS的方法可以分為以下幾類。

2.1 機械清除：有研究比較了超聲潔治、噴砂潔治和矽粒子拋光去除牙面色素的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)超聲潔治組與氣流噴砂組去除色素較為徹底，而矽粒子拋光組的牙面殘留明顯色素[31]。噴砂治療使用噴砂機或裝有噴砂裝置的潔牙機通過特制手柄將混合高壓和混合氣的噴砂粉噴向牙面，能更好地清除牙齒死角處的色素，術(shù)者疲勞感小，耗時更少，潔治效率更高，對牙齒損傷更小[32-33]。

2.2 化學(xué)抑制：有研究發(fā)現(xiàn)從蛋殼中分離提取出的溶菌酶具有抗菌作用，抑制牙菌斑的形成。蛋白水解酶可水解唾液獲得性膜及牙菌斑上的蛋白成分，從而有效去除結(jié)合在上面的色素。將它們制成含有生物酶的牙膏，可以用來減少牙面外源性色素[34]。有一項10年隨訪的病例報道顯示，使用過氧化脲和過氧化氫對EBS進行漂白能減少復(fù)發(fā)[35]，過氧化物不僅有細(xì)胞毒性，還能抑制某些微生物的生長和代謝，特別是厭氧微生物，從而清除和抑制EBS的產(chǎn)生，保持口腔清潔和美觀。

2.3 光動力療法：光動力療法（Photodynamic therapy， PDT）是利用低能量激光激活光敏劑產(chǎn)生的光動力效應(yīng)對疾病進行診斷和治療的一種新技術(shù)[36]。Larissa等[37]采用PDT對一名10歲的全口牙都有EBS男孩進行治療，治療后BPB水平顯著降低，EBS消失，隨訪7個月無復(fù)發(fā)。將PDT用于控制細(xì)菌、病毒、真菌所致感染的化學(xué)療法被稱為光動力抗菌療法（Antimicrobial photodynamic therapy， aPT）。Albelda等[38]通過記錄EBS患者經(jīng)過aPT治療后，EBS的優(yōu)勢細(xì)菌的含量有所下降。治療沒有改變EBS的復(fù)發(fā)時間，但減少了EBS復(fù)發(fā)的面積和顏色。

2.4 微生物療法：雖然EBS可以通過機械方法清除，但口腔內(nèi)的微環(huán)境沒有改變，EBS清除后容易復(fù)發(fā)[39]，有研究采用微生物療法防治EBS復(fù)發(fā)，取得了良好效果。

R. Sangermano等[24]使用Lf來治療EBS，取得了令人滿意的效果。EBS患兒在清除口腔內(nèi)的EBS后，每天服用2次Forhans Gengi-For?含片（含有50mg Lf和50mg維生素D）并且使用含Lf的牙膏（Forhans scudo naturale），對不能配合的幼兒，可以在進行口腔清潔后將含片磨碎加水混合涂抹在患兒的牙齒上，有效地防止EBS復(fù)發(fā)。在女性懷孕期間，激素會發(fā)生很大的變化，血清IL-6水平升高，對鐵的需求增加導(dǎo)致鐵在細(xì)胞和包括唾液在內(nèi)的分泌物中積累。一名43歲患有EBS的孕婦通過使用Forhans Gengi-For?含片局部治療6個月后加口服治療30d，EBS逐漸減退。

攝入益生菌適量，有助于維持有利的微生物共生環(huán)境，恢復(fù)口腔微生物群的動態(tài)平衡[40]。有體外研究證實唾液鏈球菌對BPB有抑制作用[41]，一項隨機對照研究評估了口服益生菌唾液鏈球菌M18對EBS兒童的療效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在色素清潔后服用益生菌3個月，可以減少EBS的復(fù)發(fā)率[42]。

3? 小結(jié)

EBS是一種外源性色素沉著的類型，也是一種特殊的菌斑。其病因與細(xì)菌、飲食和唾液有關(guān)，近年來關(guān)于EBS和鐵代謝的研究日益增多，鐵對其相關(guān)微生物群落的作用機制尚不清楚。除了使用常規(guī)的機械清除色素的治療方法外，還可以結(jié)合化學(xué)、光療以及微生物療法治療和減少EBS的復(fù)發(fā)。

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[收稿日期]2020-09-03

本文引用格式：丁慧，張石楠，劉娟，等.外源性牙面黑色素沉著的病因和治療研究進展[J].中國美容醫(yī)學(xué)，2021，30（8）：186-189.