《Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences》：Antimicrobial and physicomechanical performance of salvadora persica (miswak)-modified glass ionomer cement: a systematic review
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本综述系统性评价了将天然植物提取物萨尔瓦多拉波斯木 (Miswak) 作为功能添加剂引入玻璃离子水门汀 (GIC) 的可行性。研究表明，Miswak 的加入，特别是乙醇提取物形式，可显著增强 GIC 对致龋菌（如变异链球菌 S. mutans）的抗菌活性，且低浓度（≤ 1 wt.%）时对材料抗压强度 (CS)、表面硬度等关键物理力学性能无负面影响或略有提升。这为开发兼具抗菌与良好机械性能的新型生物活性牙科修复材料提供了有前景的天然、可持续方案。
引言：当传统智慧遇见现代牙科材料
玻璃离子水门汀 (Glass Ionomer Cement, GIC)，自上世纪70年代由Wilson和Kent发明以来，因其卓越的生物相容性、持续的氟离子释放以及与牙体硬组织的化学粘接等特性，已成为牙科修复和预防领域的重要材料。然而，其机械耐久性和抗菌效能，尤其是在易龋区域，仍有待提升。近年来，探索天然生物活性添加剂以增强GIC性能成为研究热点，其中源自植物 Salvadora persica，俗称Miswak（阿拉伯语中称为“牙刷树”）或“Siwak”的提取物，凭借其在传统口腔护理中的悠久历史及已证实的多种口腔健康益处，脱颖而出。这引出了一个核心问题：将Miswak提取物整合到GIC中，能否在不牺牲甚至提升其物理机械性能的同时，赋予其更强的抗菌能力？这篇系统性综述便旨在梳理和评估现有证据，回答这一问题。
方法：严谨的科学筛选
为了全面评估Miswak改性GIC的效果，本研究严格遵循了PRISMA 2020指南。研究团队于2025年3月系统检索了PubMed、Scopus、Web of Science、Cochrane Library及OpenGrey数据库。筛选标准聚焦于比较Miswak改性GIC与常规GIC的体外和体内研究，主要关注抗菌功效、抗压强度、表面硬度和氟离子释放等指标。经过严格的筛选流程，从最初识别的671篇文献中，最终有7项研究（包括5项体外研究和2项随机对照临床试验）符合条件，被纳入定性分析。研究间的偏倚风险也分别使用改良CONSORT清单和ROB2工具进行了评估，以确保结论的可靠性。
结果：抗菌增强与性能权衡
抗菌活性：一致的增强效果
纳入的7项研究中，除一项研究未观察到显著抗菌效果外，其余6项均一致报告Miswak的加入显著增强了GIC对多种口腔致病菌的抑制作用，特别是对主要的致龋菌——变异链球菌 (Streptococcus mutans) 和乳酸杆菌 (Lactobacillusspp.)。其效果呈现出浓度依赖性，且提取物类型是关键影响因素。例如，一项研究发现，乙醇提取物在3 wt.%浓度时对S. mutans产生的抑菌圈直径最大（26 mm），优于己烷提取物。这表明乙醇可能更有效地提取和稳定了Miswak中的抗菌活性成分。
物理机械性能：浓度是关键
在机械性能方面，研究结果强调了“适量为佳”的原则。低浓度的Miswak提取物（如1-2 wt.%）通常能保持甚至略微提升GIC的抗压强度 (Compressive Strength, CS) 和表面硬度。然而，当浓度升高至2-4 wt.%或采用某些粉末-液体-提取物配比时，GIC的抗压强度和拉伸强度可能出现下降。例如，一项研究显示，含2%和4% Miswak提取物的GIC，其抗压强度值（72.6 - 95.5 MPa）显著低于对照组（111.3 MPa）。不过，在表面硬度方面，乙醇提取物改性的GIC表现出优势，其维氏硬度值 (VHN) 高于常规GIC和己烷提取物组，这可能归因于提取物中的酚类化合物与GIC基质的相互作用促进了交联。
氟离子释放：初步发现
仅有一项研究专门探讨了Miswak对GIC氟离子释放的影响。该研究发现，在特定的Miswak浓度（0.75%和1.25%）下，氟离子释放呈现先升高后短暂下降再回升的趋势；而低浓度组（0.25%）和对照组则显示出随时间持续增长的趋势。这提示Miswak的添加可能会影响氟离子的释放动力学，但其具体机制和长期效应仍需更多研究来阐明。
讨论：机制、优势与挑战
为何有效？可能的作用机制
Miswak增强GIC抗菌性能的功效，很可能源于其丰富的生物活性成分“多兵种协同作战”。已知Miswak含有苯甲基异硫氰酸酯、皂苷、类黄酮、单宁酸、氟化物、二氧化硅和维生素C等多种化合物。这些成分通过多种途径发挥作用：破坏细菌细胞膜、抑制细菌酶活性、干扰其粘附和生物膜形成。其中，硫化合物（如苯甲基异硫氰酸酯）被认为具有强效的抗菌和抗真菌特性。当这些成分被掺入GIC并缓慢释放时，便能在修复体周围形成一道“天然防线”。
性能平衡的艺术
虽然高浓度Miswak可能削弱机械强度，但这并不完全否定其应用价值。对于非承力区（如V类洞修复）或作为过渡性修复体，抗菌性能的提升可能比极限强度更为重要。关键在于找到抗菌效能与机械性能之间的“最佳平衡点”，现有证据指向低浓度（如≤1 wt.%）可能是一个理想的起点。
比较优势：天然 vs. 合成
与氯己定 (Chlorhexidine, CHX) 等合成的抗菌添加剂相比，Miswak作为一种天然提取物，具有更好的生物相容性、文化接受度和潜在的长期安全性。一项临床研究甚至指出，在9个月随访时，CHX改性的GIC出现了显著的边缘缺陷，而Miswak组则保持了更好的临床完整性。与金属纳米颗粒等先进抗菌策略相比，Miswak避免了潜在的细胞毒性、高成本和监管复杂性等问题。
当前研究的局限
尽管前景看好，但现有证据基础仍存在明显局限。首先，研究以体外实验为主，缺乏大规模的长期临床研究来验证其在复杂口腔环境中的真实效果。其次，各研究在Miswak提取方法（水提、醇提）、浓度、GIC品牌和测试方法上存在很大异质性，导致结果难以直接比较和进行定量荟萃分析。此外，目前尚无研究探索Miswak在树脂改良型玻璃离子水门汀 (Resin-Modified GIC, RMGI) 中的应用，而RMGI在临床中应用广泛，这是一个重要的知识空白。
未来方向：走向临床应用的路线图
为了推动Miswak改性GIC从实验室走向牙科诊所，未来的研究需要着力于以下几个方向：
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标准化先行：建立统一的Miswak提取物制备、表征和掺入GIC的标准化流程。
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深化机制研究：利用分子对接、光谱分析等技术，更精确地阐明活性成分与GIC基质之间的相互作用及其抗菌、增强机械性能的具体分子通路。
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长期与综合评估：开展长期（如1年以上）的体外老化研究和规范的随机对照临床试验 (Randomized Controlled Trial, RCT)，全面评估其抗菌持久性、机械稳定性、生物安全性和患者报告结局。
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拓展研究范围：探索其在RMGI、作为垫底材料或窝沟封闭剂等其他牙科材料中的应用潜力。
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监管与转化考量：关注提取物的批次稳定性、 shelf life（保质期）以及满足医疗器械监管要求所需的数据。
结论：充满潜力的天然伙伴
综上所述，将Salvadora persica(Miswak) 提取物加入玻璃离子水门汀，特别是采用乙醇提取物并在低浓度下（≤1 wt.%），展现出增强抗菌性能而不损害（有时甚至能改善）机械性能的潜力。这为开发新一代具有生物活性、可持续且文化友好的牙科修复材料提供了一条有吸引力的路径。然而，现有的证据主体仍主要基于实验室研究，其临床转化亟需通过设计良好、标准化的临床试验来进一步验证。Miswak这颗古老的“牙刷树”，正等待着现代科学的精雕细琢，以期在未来为全球口腔健康贡献新的力量。
