PAMAM在增强树脂牙本质粘接长效性中的双重作用及其机制研究

Nanoleakage and MMPs-induced degradation of collagen fibers at resin-dentin interface are the two main factors，leading to the undesirable long-term effect of resin-dentin adhesion. Polyamidoamine（PAMAM） Dendrimers can induce biomineralization and inhibition of protease activity. Our previous articles and results have confirmed that in an open surface of demineralized dental hard tissue, PAMAM can induce biomimetic remineralization. But it is still unknown that whether PAMAM can induce biomimetic mineralization in the nanoleakage at the resin-dentin interface, and whether PAMAM can inhibit the activity of MMPs in dentin. The project intends to detect the effect of PAMAM on remineralization and MMPs activity at the resin-dentin interface, which can respectively seal the nanoleakage and protect the collagen fibers. And study their effects on the long-term effect of resin dentin adhesion. resin dentin samples in vitro model to study in the resin dentin interface microenvironment, PAMAM inducing biomimetic mineralization on Interfacial Nanoparticles leakage, as well as inhibit the activity of MMPs effect on collagen fiber interface Effect of degradation, revealing PAMAM dual role of long-term nature of the adhesive resin dentin and its mechanism, clear PAMAM potential value-reinforced resin dentin long-term nature of. It is whished that PAMAM can provide a new solution to improve the long-term effect resin-dentin adhesion.

树脂牙本质粘接界面的纳米微渗漏和MMPs对胶原纤维的降解是导致树脂牙本质粘接长效性不理想的两个主要原因。聚酰胺-胺树枝状聚合物（PAMAM）具有诱导仿生矿化和抑制蛋白酶活性的双重功能，为解决上述问题提供了新思路。申请人以封面文章发表于Caries Res.的论文及前期研究结果已阐明：在开放的脱矿牙体硬组织表面，PAMAM具有诱导仿生矿化的作用。但在树脂牙本质粘接界面微环境内，PAMAM是否具有诱导仿生矿化功能。同时，PAMAM是否能够抑制牙本质内MMPs活性，也有待进一步研究。本项目拟以体外树脂牙本质粘接样本为模型，研究在粘接界面微环境内，PAMAM诱导仿生矿化作用对纳米微渗漏的影响，以及抑制MMPs活性作用对胶原纤维降解的影响，揭示PAMAM双重功能在增强树脂牙本质粘接长效性中的作用及其机制。本项目的实施将为解决树脂牙本质粘接长效性的关键难题提供新的突破口。

项目背景：影响牙本质粘接长效性的因素主要来自两个方面：（1）粘接界面暴露的脱矿胶原纤维；（2）牙本质内结合型基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinase，MMPs)。聚酰胺-胺树枝状聚合物（PAMAM）具有诱导矿化、抑制蛋白酶活性、药物载体等功能，为从综合解决上述两方面的问题提供了新思路。因此，本课题组拟研究端羧基聚酰胺-胺树枝状聚合物（PAMAM-COOH）和氯己定-端羧基聚酰胺-胺复合物（CHX-PAMAM-COOH）对游离型和牙本质内结合型基质金属蛋白酶（MMPs）的作用，以及诱导树脂牙本质粘接界面原位再矿化的作用，揭示其双重功能在增强树脂牙本质粘接长效性中的作用及其机制，为解决树脂牙本质粘接长效性的关键难题提供新的突破口。.研究内容：合成CHX-PAMAM-COOH并进行表征。利用MMP活性测定试剂盒、干重实验、原位酶谱等检测CHX-PAMAM-COOH和PAMAM-COOH对游离型和牙本质内结合型MMP活性的影响；。构建体外粘接微环境模型，利用扫描电镜（SEM）、X射线能谱(EDS)、X射线衍射（XRD）和拉曼光谱检测溶液，检测溶液环境和粘接微环境下CHX-PAMAM-COOH和PAMAM-COOH诱导脱矿牙本质原位再矿化的作用。.重要结果：傅里叶红外光谱结果显示CHX可吸附于PAMAM-COOH表面形成载药复合物；酶活性检测结果证实单独PAMAM-COOH对游离rhMMP-2活性具有促进作用，而CHX-PAMAM-COOH能有效抑制rhMMP-2活性，单独PAMAM-COOH对牙本质内结合型MMPs活性无抑制作用，但CHX-PAMAM-COOH对牙本质内结合型MMP活性有明显的抑制作用，并且随着作用时间增加抑制效果加强；再矿化实验结果显示PAMAM-COOH和CHX-PAMAM-COOH均可在溶液环境下和粘接微环境下诱导脱矿牙本质再矿化，促进羟基磷灰石样晶体生产。 .科学意义：本课题结果证实CHX-PAMAM-COOH能够在牙本质表面发挥双重作用，既能有效抑制游离型MMP和牙本质中结合型MMP活性，又能诱导粘接微界面内脱矿牙本质再矿化，具有增强牙本质粘接长效性的潜能。但同时值得我们注意的是，随着PAMAM树枝状聚合物在牙科领域的研究越来越广泛，PAMAM树枝状聚合物的催化作用可能在口腔环境中产生某些不良作用。