作者：馮磊 北京積水潭醫院

本研究的目的是探討非甾體抗炎藥對牙釉質生物礦化的影響。使用60只C57Bl6雄性小鼠，將其分為三組：塞來昔布（n?=?20） 或吲哚美辛（n?=?20） 治療28天或未接受藥物治療（對照組，n?=?20). 目視檢查和微計算機斷層掃描用于分析牙釉質形態。掃描電子顯微鏡-能量色散X射線和努氏顯微硬度測試分別用于量化化學元素含量（Ca、P、C、O）和釉質顯微硬度。收集組織，通過免疫組織化學、原位酶譜和間接免疫熒光法研究金屬蛋白酶-20、轉錄因子Runx2、牙本質唾液蛋白和環氧化酶-2酶的合成、活性或核移位。吲哚美辛和塞來昔布治療可降低牙釉質中的鈣和磷含量、顯微硬度和礦物質密度。用非甾體抗炎藥治療導致金屬蛋白酶-20的積累，牙釉質基質中的酶活性總體增加，而這些藥物抑制轉錄因子Runx2的合成。有趣的是，吲哚美辛抑制Runx2向細胞核的易位，而塞來昔布則沒有。這些發現表明，非甾體抗炎藥會影響牙釉質的生物礦化，如果在牙齒形成和礦化期間使用，可能會導致牙釉質缺陷。
牙釉質缺損（DED）可分為定性和定量。定性缺陷是指釉質礦化不足，釉質仍保持正常厚度，但釉質礦化有缺陷，表現為彌漫或界限分明的白色至黃色至棕色不透明。另一方面，定量缺陷被稱為牙釉質發育不全，其特征是牙釉質厚度減少。DED的病因是多因素,人們普遍認為系統性、遺傳性和環境因素可能涉及。
成釉是形成牙釉質的過程，牙釉質是一種由無機礦化基質（約95wt%）組成的堅硬結構。成釉可分為以下階段：形態發生、分化、分泌、成熟和保護。據推測，DED發生在成釉的分泌階段，即蛋白質（如成釉蛋白）沉積在基質中，起到引導晶體形成的作用的階段，也發生在成熟階段，在成熟階段中，通過金屬蛋白酶-20（MMP-20）等酶的作用去除有機物含量，其中發生生物礦物含量沉積4。釉質形成是一個復雜的過程，包括具有重要功能的成分的存在，從而使牙釉質能夠正確形成。
MMP-20是一種存在于牙釉質細胞外基質中的酶，在基質分泌的早期階段發現。這種酶的突變與成釉不全的發生有關。它的主要已知功能是降解基質蛋白，從而用生物礦物含取代蛋白質占據的空間。另一方面，Runx2轉錄因子因參與骨骼發育而聞名，該因子的突變與顱裂發育不良有關，顱裂發育異常是一種以顱囟連接延遲、鎖骨發育不全和牙齒異常為特征的疾病，如多生牙和牙齒發疹延遲。關于牙齒發育，Runx2將與調節牙釉質基質蛋白的積累和KLK4（一種存在于牙齒分泌和礦化階段的酶）的合成有關，其具有降解基質酶的主要功能DSPP（牙本質唾液磷蛋白）是在牙本質形成過程中合成的蛋白質。DSPP缺乏或突變與III型牙本質發育不全癥的發生有關，這種情況可導致牙本質厚度減少和牙髓腔增加。DSPP是一種大蛋白，被裂解并產生DSP（牙本質唾液蛋白）和DPP（牙本質磷蛋白）。
此外，已知損害成釉階段的內源性和外源性因素可能導致DED的發生。廣泛研究了在生命的前3年發生的牙釉質發育過程中使用藥物的影響。非甾體抗炎藥是一類常用于兒童的藥物，用于治療炎癥過程。非甾體抗炎藥的抗炎作用是由于環氧合酶（COX）的抑制，它可以是選擇性的，也可以是非選擇性的。非選擇性抑制劑如吲哚美辛通過抑制COX-1和COX-2起作用。否則，塞來昔布是一種選擇性抑制劑，可抑制COX-2。
了解這些蛋白質和酶在牙齒生物礦化過程中的功能和可能參與，目的是確定非甾體抗炎藥（NSAIDs）和DED之間的可能關系。本研究旨在探討在牙釉質生物礦化過程中使用非甾體抗炎藥引起的細胞效應，以了解牙釉質缺陷發生的機制。
在這項研究中發現，非甾體抗炎藥（通常為兒童處方的藥物）會損害對牙釉質生物礦化重要的蛋白質和酶的合成和核移位。這些發現揭示了這些藥物可能與牙釉質缺陷的病因有關的可能性。DEDs是由于成釉過程中牙基質分泌期間的變化而發生的，其嚴重程度將根據出現任何擾動的時期而變化。
MMP-20是一種存在于牙釉質細胞外基質中的酶，負責有機基質的降解，為羥基磷灰石晶體的生長和礦物質含量的沉積提供空間。對照組MMP-20低表達。在用吲哚美辛或塞來昔布（COX-223的選擇性抑制劑）治療的組中，觀察到MMP-20的高表達。基于這一結果，推測MMP-20缺乏可能單獨導致礦化質量的變化和釉質缺陷的原因。
據報道，與沒有MMP-20突變的動物組相比，MMP-20基因突變的動物在羥基磷灰石晶體中的有機物含量更高。由此得出結論，礦化過程中MMP-20的缺失可導致羥基磷灰石晶體中釉原蛋白的積累。晶體中這些蛋白質的存在阻礙了它們的膨脹過程，最終它們會變小。在另一項研究中，研究了MMP-20在成熟期正常表達的動物與未表達MMP-20的動物的釉質特征的差異。據報道，與正常釉質相比，在沒有酶的組中，釉質硬度較低，礦物質含量較低，水和蛋白質含量較高。另一方面，據報道，MMP-20在前成釉細胞中的積聚是導致釉質缺損的原因。