新型单体配方通用粘接剂对人牙龈上皮细胞毒性的评估与比较研究

《Scientific Reports》:The potential cytotoxic effect of recent universal adhesives with modified monomeric compositions on human gingival epithelial cells

【字体: 时间:2026年02月26日 来源:Scientific Reports 3.9

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  为评估改良单体配方的通用粘接剂(UAs)的生物相容性,本研究对比了三种新型UAs与含Bis-GMA/HEMA的典型粘接剂对人牙龈上皮细胞的毒性。通过MTT、SRB及ROS分析发现,不同UAs的细胞毒性存在差异且具有浓度依赖性,其中部分改良配方展现出相对更安全的细胞毒性谱。该研究揭示了粘接剂单体组成对其细胞相容性的关键影响,为口腔材料的安全性评价与优化提供了重要实验依据。

  
在口腔修复治疗中,牙科粘接剂(dental adhesives)是与牙体组织直接接触的关键材料,其生物安全性备受关注。传统粘接剂的核心成分,如双酚A-二甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),因其潜在的细胞毒性而引发忧虑。近年来,为改善性能与安全性,市场上涌现了多款宣称采用改良单体配方(modified monomeric compositions)的“通用粘接剂”(Universal Adhesives, UAs)。然而,这些新型配方是否真正带来了更好的生物相容性,尤其是对口腔内首当其冲的软组织——牙龈上皮细胞的影响如何,仍需系统性的科学验证。为此,一项发表于《Scientific Reports》的研究应运而生,旨在系统评估并比较几种新型通用粘接剂对人牙龈上皮细胞的细胞毒性,以揭示配方改良的实际效果。
为探究此问题,研究人员采用了体外细胞培养模型。他们选取了三种市售的新型通用粘接剂:Scotchbond Universal Plus (SBP)、Zipbond Universal (ZBU)、Clearfil TRI-S Bond Universal Quick (CSQ),并以一款含典型Bis-GMA/HEMA成分的粘接剂Tetric N-Bond Universal (TNB)作为对照。首先,制备各粘接剂的盘状试样,并将其浸入培养基(Dulbecco's Modified Eagle Medium, DMEM)中24小时以制备浸提液(extract medium)。随后,将不同浓度(50%和100%)的浸提液作用于培养的人牙龈上皮细胞。研究通过三种互补的细胞毒性评估方法来全面衡量细胞反应:MTT法(3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐法,用于检测细胞线粒体活性和增殖情况);SRB法(磺基罗丹明B法,用于评估细胞总蛋白含量,反映细胞数量和生长状态);以及ROS分析(活性氧自由基分析,通过酶联免疫吸附测定ELISA检测细胞内氧化应激水平)。所得数据采用方差分析(ANOVA)和Tukey事后多重比较检验进行统计分析,显著性水平设定为P≤0.05。
研究结果通过多项检测揭示了不同粘接剂的毒性特征:
细胞活力评估(MTT与SRB分析)
MTT结果显示,在50%和100%两种浓度下,SBP、ZBU和TNB处理组的细胞活力均显著低于未处理的对照组。相比之下,CSQ处理组表现出最高的细胞活力,与对照组无显著差异。这表明,从线粒体活性角度看,CSQ对细胞的毒性影响最小,而SBP、ZBU和传统配方的TNB均显示出明显的细胞抑制效应。SRB分析的结果则提供了另一维度的信息:SBP、ZBU和CSQ在两种浓度下均维持了与对照组相当的细胞活力,且均显著高于TNB处理组。这提示,从细胞总蛋白含量(反映细胞生物量和粘附生长)来看,三种新型UAs(SBP、ZBU、CSQ)的影响相对温和,而传统配方的TNB表现出最强的毒性。
氧化应激水平(ROS分析)
ELISA检测活性氧自由基(ROS)的结果显示,所有测试的通用粘接剂(UAs)浸提液处理组,其细胞内ROS水平与对照组相比均存在统计学上的显著差异,并且不同粘接剂处理组之间的ROS水平也彼此显著不同。这表明所有测试材料均能诱导细胞产生不同程度的氧化应激,而这种应激反应的程度因粘接剂种类的不同而存在特异性差异。
综合以上结果,研究者得出结论:通用粘接剂(UAs)对人牙龈上皮细胞的细胞毒性是成分依赖性和浓度依赖性的。具体而言,不同单体配方的粘接剂展现出迥异的细胞毒性谱。在本研究测试的材料中,Clearfil TRI-S Bond Universal Quick (CSQ) 在MTT和SRB分析中均表现出相对最高的细胞相容性,而含有传统Bis-GMA/HEMA成分的Tetric N-Bond Universal (TNB) 则在多项指标中显示出较强的细胞毒性。相比之下,另外两种新型粘接剂Scotchbond Universal Plus (SBP)和Zipbond Universal (ZBU)的毒性表现介于两者之间,且根据检测方法(MTT vs. SRB)的不同有所差异。更重要的是,研究结果表明,对粘接剂的单体配方进行改良(modified formulations)确实可以产生相对更安全的毒性表现,这直接反映了调整单体配方在增强细胞相容性方面的潜在效果。这项研究不仅为临床医生选择生物相容性更优的牙科粘接材料提供了实验数据参考,也为口腔生物材料研发者指明了通过优化单体组成来降低材料细胞毒性、提升安全性的重要方向。它强调了在评估牙科材料时,采用多种互补的检测方法(如同时评估细胞代谢活性、生物量及氧化应激)的必要性,以获得更全面、准确的生物安全性画像。
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