论文部分内容阅读
目的:细菌附着及生物膜形成是造成种植体相关感染（种植体周围黏膜炎、种植体周围炎）的始动因子,生物膜一旦形成则难以清除,且长期持续存在于种植体表面对种植体-骨组织界面形成的骨结合产生不良影响,继而增加种植失败的几率。此外,口腔种植体贯穿骨组织、软组织及口腔环境,种植体-软组织界面处良好的袖口封闭是保护下方种植体-骨组织界面骨结合的先决条件。当软组织生物学屏障被破坏时,细菌及致炎因子沿种植体-软组织界面侵入,破坏种植体骨结合,引起种植体周围黏膜炎和种植体周围炎,最终导致种植修复失败。首先,本课题组以柔性/刚性Linker为媒介连接抗菌肽和钛结合肽minTBP-1来构建新型融合肽,并用其修饰钛种植体表面以获得抑菌功能,从而抑制钛种植体表面细菌附着和生物膜形成;其次,本实验选取minTBP-1和能够促进种植体周围袖口封闭的功能性多肽LNA3G3P,以Linker相连接构建新型重组融合肽,从而达到促进种植体周围软组织封闭的目的。最终,本研究希望通过钛表面生物功能涂层修饰降低种植体周围黏膜炎和种植体周围炎的发生几率,为临床提高种植治疗的成功率提供依据。方法:在构建抗菌性融合肽时,将抗菌端（JH8194:KRLFRRWQWRMKKY）和钛结合端（minTBP-1:RKLPDA）以直接连接及柔性（GGGGS）/刚性（PAPAP）Linker连接的方式构建出3种融合肽,并以合成的多肽修饰钛金属表面。通过石英晶体微天平（QCM）、原子力显微镜（AFM）以及X射线光电子能谱（XPS）对多肽在金属钛表面的吸附学行为进行表征,并通过激光共聚焦显微镜（CLSM）对S.gordonii、S.sanguis和P.gingivalis在金属钛表面的附着情况进行观察,探讨其抑菌作用。在构建具有促进生物学封闭功能的新型融合肽时,我们在功能性多肽LNA3G3P与minTBP-1之间插入刚性（EAAAK）4或柔性（GGGGS）4 Linker,构建了2种融合肽。验证新型融合肽在钛表面吸附能力的同时,采用一系列体内、外实验,探索其促钛进钛种植体周围生物学封闭的效果和内在机制。并通过生物信息学手段阐述不同Linker对融合肽优化设计的影响。结果:以Linker连接抗菌端和钛结合端构建的融合肽表现出较无Linker的融合肽更强的钛结合性能（p<0.05）。对各融合肽在钛表面的吸附学行为进行方程拟合发现,其随浓度增加的吸附学行为符合单一Langmiur吸附模型,随时间变化的吸附学行为符合双项Langmiur吸附模型,二者均得到了良好的拟合优度。另外,与柔性Linker融合肽相比,刚性者显示出更强的抑菌性能。本研究中构建的促软组织封闭融合肽,能够牢固吸附于钛金属表面,激活人类口腔上皮细胞（OEC）中整合素α6β4（Integrin-α6β4,In-α6β4）信号通路,启动半桥粒（HD）的锚定。而该过程同样受到PI3K信号通路的调控。在促进生物学封闭的融合肽中,具有柔性Linker的融合肽显示出较刚性Linker融合肽更为有效的生物学功能,这可能与前者拥有更好的自由度从而能够实现更大范围的诱导契合有关。结论:以Linker为媒介将抗菌肽和钛结合肽minTBP-1相结合能够构建出同时具有抵抗生物膜初期形成菌和结合金属钛的双功能融合肽,从而为抑制种植术后细菌附着和生物膜形成、促进种植体周围生物学封闭提供了理论支持。同时,本研究也为相关实验中Linker的选择和融合肽的设计提供了思路和参考。本研究中的抗菌性融合肽具有广谱抗菌性能,能够在种植手术完成初期提供良好的抗菌特性,为种植体周围黏膜炎和种植体周围炎的预防和治疗提供新思路。而本研究构建的促软组织封闭新型融合肽,通过加强种植体周围牙龈软组织中半桥粒的质和量,起到促进袖口封闭的效果,为种植体周围界面提供了一道有效的防御屏障。