牙本质粘接微环境关键因素对牙髓牙本质复合体MMPs的调控

Matrix metalloproteinases (MMPs) are participated in the degradation of nearly all the extracellular matrix. MMPs-mediated degradation of type I collagen is one of the important factors contributing to degradation of the extracellular matrix in resin dentin interfaces and the dentinal caries. Study on activate and inhibitory mechanism of MMPs has been a research focus recently. However, up to now, the effect of some key factors in the resin/dentin interface microenvironment on the activity of MMPs in dentin-pulp complex is lack of in-depth study. Therefore, on the basis of our previous researches, this study aims to evaluate the effects of some key factors: resin monomers, resin polymer, cariogenic bacteria and their metabolite from independent microenvironment, consisted of oral micro ecological environment - dentin bond interface - dentin-pulp complex, on the activity and expression of MMPs in dentin matrix and odontoblast, and the interaction mechanism. Moreover, some factors that can inhibit MMPsactivity or promote type I collagen cross-linking will be applied to treat dentin bond interface, in order to explore new materials and technology for preventing the Postoperative second caries，pulpitis and improving the durability of dentin adhesive. This study is scientifically significant to further elaborate the degradation mechanism of resin adhesive interfaces, to develop future dental polymer materials and research on durability of rensin-dentin bonds.

基质金属蛋白酶（MMPs）可降解几乎所有的细胞外基质，其介导的Ⅰ型胶原降解是导致牙本质粘接界面退变、牙本质龋的重要因素之一，对其激活及抑制机理的研究是近年来的研究热点，但迄今为止，粘接界面微环境内影响MMPs活性的一些关键问题仍缺乏深入研究，因此，本项目拟将口腔生物环境-粘接界面-牙髓牙本质复合体视为独立完整的微环境，研究其中的关键因素：树脂单体及其聚合网络、致龋菌及其代谢产物对牙本质基质内与成牙本质细胞中MMPs的活性表达及I型胶原降解的影响，及其相互作用机理，继而以抑制MMPs活性或促进I型胶原交联的多种因子对粘接界面进行处理，探索预防牙本质粘接术后继发龋、牙髓炎症及提高牙本质粘接耐久性的新材料、新技术。本项目的实施以是否能有效避免牙本质Ⅰ型胶原降解为标准，为未来树脂材料的研发提供材料学证据，同时，对牙本质粘接界面退变机制、预防粘接术后继发龋及牙髓炎、提高牙本质粘接耐久性等方面的研究。

树脂粘接修复是目前牙体缺损修复最主要的方式，但是其长期耐久性欠佳，约50-70%因为粘接脱落需要更换。而牙本质源基质金属蛋白酶（MMPs）介导的胶原纤维降解是导致牙本质粘接界面退变的主要内源性因素，对其激活及抑制机理的研究是近年来的研究热点，但迄今为止，粘接界面微环境内影响MMPs活性的一些关键问题仍缺乏深入研究。本项目以口腔生物环境-粘接界面-牙髓牙本质复合体作为一个独立完整的微环境，研究其中的关键因素：树脂单体及其聚合网络、致龋菌及其代谢产物对牙本质基质内与成牙本质样细胞中MMPs的活性表达及I型胶原降解的影响。.本项目先行建立了牙本质完全脱矿模型和成牙本质样细胞稳定细胞系，并对MMPs活性检测方法进行了优化；继而探讨了主要致龋菌及其代谢产物对牙髓牙本质复合体中MMPs 活性/表达的调控及规律，为提高树脂/牙本质粘接界面稳定性提供了新的思路；在此基础上，选取粘接系统中常用单体甲基丙烯酰β-羟乙酯（HEMA）及其聚合物聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯（PHEMA），研究了其与牙髓细胞生物相容性以及对MMPs活性调控的规律；进一步地，课题组合成并研发了一类新型双重抗菌纳米复合物—季铵盐包裹溴化银纳米复合物、一类超支化聚合物和光固化聚阳离子型纳米金刚石，并系统的研究了上述新材料的抗菌性能、理化性能及对牙本质复合体内 MMPs 活性的调控规律。项目的实施为提高树脂/牙本质粘接耐久性、预防粘接术后继发龋和牙髓炎提供了新的解决思路，具有较为重要的理论意义和临床意义。