低磷酸酯酶症乳牙的光镜和扫描电镜研究
作者：秦满 石广香 葛立宏
单位：100081 北京医科大学口腔医学院
关键词：低磷酸酯酶症；牙骨质；根吸收；乳牙
作者单位 【摘要】 目的 观察低磷酸酯酶症在乳牙结构上的表现。方法 应用光学显微镜和扫描电子显微镜研究，对低磷酸酯酶症患儿的下颌第二乳磨牙、上颌乳中切牙和下颌乳尖牙进行观察。结果 大部分牙根表面无确定的牙骨质结构或仅在局部偶见小岛状的牙骨质；牙根表面普遍存在牙本质吸收现象，吸收以根尖部为重；牙根表面未见确定的细菌构成膜性结构。结论 认为牙根牙骨质形成不全或发育不良是该病患儿乳牙过早脱落的根本原因。
A light and scanning electron microscopic study of primary teeth in hypophosphatasia
, 百拇医药
QIN Man, SHI Guangxiang, GE Lihong. School of Stomatology, Beijing Medical University, Beijing 100081
【Abstract】 Objective To investigate the features of primary tooth structure in hypophosphatasia. Methods Three primary teeth from two patients at age of 3 yr-6 month and 4 yr-2 month, who were diagnosed hypophosphatasia. The structural changes of these teeth were examined by light microscopy, polarizing microscopy and scanning electron microscopy. Results The complete absence of cementum was a prominent feature in all the teeth, three small island-shape cementun areas were found in scanning electron microscopy. A large number of resorptions were found on the root surfaces, particularly near apical portions of roots. The main findings included disturbances of dentin mineralization, hypoplasia or aplasia of root cementum and external resorption of root dentin. Conclusion The hypoplasia or aplasia of root cementum was thought to be the prime etiological factor in the early loss of primary teeth.
, 百拇医药
【Key words】 Hypophosphatasia Cementum Root resorption Primary tooth
低磷酸酯酶症(hypophosphatasia)是一种影响组织矿化代谢的先天性疾患，通常认为是常染色体隐性遗传，其患病率较低，约为10万分之一。低磷酸酯酶症的特点是骨、肝、肾组织中的碱性磷酸酶的同功酶缺乏，碱性磷酸酶的活性低下，从而减少了Ca、P向硬组织中的沉积[1]。其临床表现有很大的变异性，从严重的全身性骨骼形成不良，造成新生儿死亡；到仅表现为年轻恒上前牙过早脱落[2]。由于该病有典型的口腔表现，所以有学者报道，90%的低磷酸酯酶症儿童最早是被牙科医生发现的[3]。然而，该病在我国儿童牙医界还远未被认识。本研究利用该病患者过早脱落的乳牙为材料，通过光学显微镜(下称光镜)和扫描电子显微镜(下称扫描电镜)，以观察低磷酸酯酶症患儿乳牙结构的改变。
材料和方法
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1.实验对象：在北京医科大学口腔医学院儿童牙科门诊就诊儿童共2名，1名为3岁6个月女性患儿，因双侧上颌侧切牙和4个下颌切牙无龋性早失，右下第二乳磨牙和左下颌尖牙极度松动，血液碱性磷酸酶仅33 IU/L，为正常下限值的1/3(正常值为：106～213 IU/L，全自动生化分析仪 7060日本日立公司)，而被临床诊断为低磷酸酯酶症；另1名4岁2个月的男性患儿，因4个下颌切牙和左上第二乳磨牙无龋性早失，左下颌第二乳磨牙和双上颌乳中切牙极度松动，伴X线片上双侧下颌第一、第二乳磨牙髓腔明显扩大，左下颌第二乳磨牙根侧及根分歧重度牙槽骨吸收，血液碱性磷酸酶仅14 IU/L，为正常下限值的1/2(正常值为：30～110 IU/L，全自动生化分析仪COBAS瑞士罗氏公司)，而被临床诊断为低磷酸酯酶症。从以上患儿获得过早脱落的无龋下颌乳尖牙、下颌第二乳磨牙和上颌乳中切牙各1颗为实验对象，分别进行光镜和扫描电镜观察。由于这2名患儿所做血液碱性磷酸酶检查时，恰逢检验科更换设备，故前后正常值出入较大。
2.实验方法：下颌第二乳磨牙经10%甲醛固定，脱矿液(40%冰醋酸∶15%盐酸=3∶1)脱钙后，做近远中向纵行切片，厚度为8 μm，HE染色制成组织切片，用光镜观察；经过10%甲醛固定后的上颌乳中切牙，沿牙体长轴做唇舌向切割，制成非脱钙磨片，用偏光光学显微镜观察。
, 百拇医药
经过10%甲醛固定后的下颌乳尖牙，用10%次氯酸钠在超声波的作用下去除牙表面的附着物，用2-methyl-α-propanol处理标本，经冻结干燥(ID-2，Japanese Electric co, 1td.)，表面喷金处理后，用扫描电镜(JSM T-300，Japanese Electric co, 1td.)观察牙齿表面结构的改变。
结果
下颌第二乳磨牙经HE染色制成组织切片，牙根表面未见牙骨质结构，取而代之的是牙本质。覆盖于牙根表面的牙本质可见多处吸收区，以根分歧侧和根尖部为重，其中在根尖部可见完整的吸收线。牙本质表面的吸收区呈虫蚀状，边缘清晰(图1)。靠近冠1/3的根面牙本质，存在大小不等的嗜硷性细菌团块。牙本质层中，可见多层的发育间歇线。内层的牙本质小管排列基本规则，并可见矿化不良的球间牙本质(interglobular dentin)。
上颌乳中切牙制成非脱钙磨片，用偏光显微镜观察可见，髓腔无明显扩大，牙根根尖孔宽大，大部分牙根表面无确定牙骨质结构。牙根表面可见散在的牙本质吸收凹，其边缘尚光滑清晰。在根尖部吸收小凹连续成完整的吸收线。牙本质透明层内侧的童氏粒层(Tomes's granular layer)明显，牙本质层内牙本质小管排列基本规则，可见多层发育间歇线(图2)。近髓腔处可见继发牙本质形成。
, 百拇医药
用扫描电镜观察下颌乳尖牙表面结构，根面大部分区域为牙本质覆盖，可见分布较为均匀的牙本质小管开口，也有2～3个牙本质小管开口相融合的现象。在牙根表面仅发现3处直径在50～100 μm的牙骨质小岛，小岛中的牙骨质有圆形或卵圆形光滑的吸收凹陷，每个光滑凹面都有清楚的边缘，其表面散在分布有直径约为1 μm的小孔。靠近冠1/3的根面，有大小不等的细菌侵入牙本质小管(图3)。根表面有散在的牙本质吸收区。
讨论
由于低磷酸酯酶症患者的碱性磷酸酶活性低下，从而减少了Ca、P向硬组织中的沉积。一般认为该病在口腔中主要表现：牙根牙骨质形成不全或发育不良；牙本质钙化不规则和牙髓腔扩大；以及边缘牙槽骨的改变。其中牙根牙骨质形成不全或发育不良认为是其主要表现，并被许多学者所报道[4-8]。本研究在光镜和扫描电镜下，均观察到普遍存在的根面无牙骨质覆盖，这与其他学者的观察一致。牙根牙骨质形成不全或发育不良破坏了牙根表面、牙周膜胶原纤维和牙槽骨间的正常关系，被认为是牙齿过早脱落的根本原因[6] 。但近来有学者对此观点提出异议，认为牙槽骨最早期形成不全或发育不良，而后的细菌侵入，造成其吸收，是牙齿过早脱落的根本原因[4]。许多研究报道牙根表面存在由细菌构成的薄膜[4，5，7]，本研究未观察到明确的细菌薄膜，只在光镜下观察到大小不等的嗜硷性细菌团块，扫描电镜下在牙颈部根面牙本质表面观察到细菌的存在，但在根尖1/3部未发现细菌的存在，这与Brittain等报道一致[7]。此结果支持牙根牙骨质形成不全或发育不良是牙齿过早脱落的根本原因这一观点。
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牙根表面牙本质、牙骨质吸收是低磷酸酯酶症的另一特点[4，5，7，8]。本研究在光镜和扫描电镜下，均观察到普遍存在的吸收现象，特别是在根尖部用偏光显微镜下观察到许多深的吸收凹。有学者认为发育未成熟的乳牙脱落是低磷酸酯酶症在口腔的主要表现[2]。尽管本研究中，在上颌乳中切牙上观察到牙根尖孔宽大，但由于有严重的吸收现象和牙骨质形成不全，很难判断造成牙根尖开放的原因是牙根未发育完成，还是根尖吸收所至。另外，本研究中在上颌乳中切牙和下颌乳尖牙，未发现明显的髓腔扩大而见到近髓腔处有继发牙本质形成，这与以往的报道[6，8，9]有所不同。本研究在HE染色的光镜和非脱矿磨片偏光显微镜观察中发现，牙本质中有多层发育间歇线，并可见矿化不良的球间牙本质，提示有牙本质发育不良的倾向，这与Olsson等[5]的观察一致。
应用光镜和扫描电镜，通过对低磷酸酯酶症患儿的下颌第二乳磨牙，上颌乳中切牙和下颌乳尖牙的观察发现，大部分牙根表面无确定牙骨质结构或仅在局部偶见小岛状牙骨质；牙根表面普遍存在牙本质吸收现象；牙本质层中可见多层发育间歇线和散在的球间牙本质，提示有牙本质发育不良的倾向。牙根牙骨质形成不全或发育不良被认为是该病患儿乳牙过早脱落的根本原因。
, http://www.100md.com
志谢 本研究承蒙北京医科大学口腔医学院病理教研室高岩教授、李铁军副教授；氟防龋教研室王勤教授的指导
参考文献
[1] Caswell AM, Whyte MP, Russell RGG. Hypophosphatasia and the extracelullar metabolism of inorganic pyrophosphate: clinical and laboratory aspects. Crit Rev Clin Lab Sci, 1991, 28:175-232.
[2] Hu CC, King DL, Thomas HF, et al. A clinical and research protocol for characterizing patients with hypophosphatasia. Pediatric Dent, 1996, 18:17-23.
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[3] Lundren T, Westphal O, Bolme P, et al. Retrospective study of children with hypophosphatasia with reference to dental changes. Scand J Dent Res, 1991, 99:364-375.
[4] EL-Labban NG, Lee KW, Rule D. Permanent teeth in hypophosphatasia: light and electron microscopic study. J Oral Pathol Med, 1991, 20:352-360.
[5] Olsson A, Matsson L, Blomqsit HK, et al. Hypophosphatasia affecting the permanent dentition. J Oral Pathol Med, 1996, 25:343-347.
, http://www.100md.com
[6] Bruckner RJ, Rickles NH, Porter DR. Hypophosphatasia with premature shedding of teeth and plasia of cementum. Oral Surg Oral Med Oral Pathol, 1962, 15:1351-1369.
[7] Brittain JM, Oldenburg TR, Burkes EJ. Odontohypophosphatasia: report of two cases. J Dent Child, 1976, 43:106-111.
[8] Fung DE. Hypophosphatasia. Br Dent J, 1983, 154:49-50.
[9] Beumer J, Trowbridge HO, Silverman S, et al. Childhood hypophosphatasia and premature loss of teeth. A clinical and laboratoory study of seven cases. Oral Surg Oral Med Oral Pathol, 1973, 35:631-640.
收稿：1998-07-28
修回：1999-02-18, 百拇医药
单位：100081 北京医科大学口腔医学院
关键词：低磷酸酯酶症；牙骨质；根吸收；乳牙
作者单位 【摘要】 目的 观察低磷酸酯酶症在乳牙结构上的表现。方法 应用光学显微镜和扫描电子显微镜研究，对低磷酸酯酶症患儿的下颌第二乳磨牙、上颌乳中切牙和下颌乳尖牙进行观察。结果 大部分牙根表面无确定的牙骨质结构或仅在局部偶见小岛状的牙骨质；牙根表面普遍存在牙本质吸收现象，吸收以根尖部为重；牙根表面未见确定的细菌构成膜性结构。结论 认为牙根牙骨质形成不全或发育不良是该病患儿乳牙过早脱落的根本原因。
A light and scanning electron microscopic study of primary teeth in hypophosphatasia
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QIN Man, SHI Guangxiang, GE Lihong. School of Stomatology, Beijing Medical University, Beijing 100081
【Abstract】 Objective To investigate the features of primary tooth structure in hypophosphatasia. Methods Three primary teeth from two patients at age of 3 yr-6 month and 4 yr-2 month, who were diagnosed hypophosphatasia. The structural changes of these teeth were examined by light microscopy, polarizing microscopy and scanning electron microscopy. Results The complete absence of cementum was a prominent feature in all the teeth, three small island-shape cementun areas were found in scanning electron microscopy. A large number of resorptions were found on the root surfaces, particularly near apical portions of roots. The main findings included disturbances of dentin mineralization, hypoplasia or aplasia of root cementum and external resorption of root dentin. Conclusion The hypoplasia or aplasia of root cementum was thought to be the prime etiological factor in the early loss of primary teeth.
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【Key words】 Hypophosphatasia Cementum Root resorption Primary tooth
低磷酸酯酶症(hypophosphatasia)是一种影响组织矿化代谢的先天性疾患，通常认为是常染色体隐性遗传，其患病率较低，约为10万分之一。低磷酸酯酶症的特点是骨、肝、肾组织中的碱性磷酸酶的同功酶缺乏，碱性磷酸酶的活性低下，从而减少了Ca、P向硬组织中的沉积[1]。其临床表现有很大的变异性，从严重的全身性骨骼形成不良，造成新生儿死亡；到仅表现为年轻恒上前牙过早脱落[2]。由于该病有典型的口腔表现，所以有学者报道，90%的低磷酸酯酶症儿童最早是被牙科医生发现的[3]。然而，该病在我国儿童牙医界还远未被认识。本研究利用该病患者过早脱落的乳牙为材料，通过光学显微镜(下称光镜)和扫描电子显微镜(下称扫描电镜)，以观察低磷酸酯酶症患儿乳牙结构的改变。
材料和方法
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1.实验对象：在北京医科大学口腔医学院儿童牙科门诊就诊儿童共2名，1名为3岁6个月女性患儿，因双侧上颌侧切牙和4个下颌切牙无龋性早失，右下第二乳磨牙和左下颌尖牙极度松动，血液碱性磷酸酶仅33 IU/L，为正常下限值的1/3(正常值为：106～213 IU/L，全自动生化分析仪 7060日本日立公司)，而被临床诊断为低磷酸酯酶症；另1名4岁2个月的男性患儿，因4个下颌切牙和左上第二乳磨牙无龋性早失，左下颌第二乳磨牙和双上颌乳中切牙极度松动，伴X线片上双侧下颌第一、第二乳磨牙髓腔明显扩大，左下颌第二乳磨牙根侧及根分歧重度牙槽骨吸收，血液碱性磷酸酶仅14 IU/L，为正常下限值的1/2(正常值为：30～110 IU/L，全自动生化分析仪COBAS瑞士罗氏公司)，而被临床诊断为低磷酸酯酶症。从以上患儿获得过早脱落的无龋下颌乳尖牙、下颌第二乳磨牙和上颌乳中切牙各1颗为实验对象，分别进行光镜和扫描电镜观察。由于这2名患儿所做血液碱性磷酸酶检查时，恰逢检验科更换设备，故前后正常值出入较大。
2.实验方法：下颌第二乳磨牙经10%甲醛固定，脱矿液(40%冰醋酸∶15%盐酸=3∶1)脱钙后，做近远中向纵行切片，厚度为8 μm，HE染色制成组织切片，用光镜观察；经过10%甲醛固定后的上颌乳中切牙，沿牙体长轴做唇舌向切割，制成非脱钙磨片，用偏光光学显微镜观察。
, 百拇医药
经过10%甲醛固定后的下颌乳尖牙，用10%次氯酸钠在超声波的作用下去除牙表面的附着物，用2-methyl-α-propanol处理标本，经冻结干燥(ID-2，Japanese Electric co, 1td.)，表面喷金处理后，用扫描电镜(JSM T-300，Japanese Electric co, 1td.)观察牙齿表面结构的改变。
结果
下颌第二乳磨牙经HE染色制成组织切片，牙根表面未见牙骨质结构，取而代之的是牙本质。覆盖于牙根表面的牙本质可见多处吸收区，以根分歧侧和根尖部为重，其中在根尖部可见完整的吸收线。牙本质表面的吸收区呈虫蚀状，边缘清晰(图1)。靠近冠1/3的根面牙本质，存在大小不等的嗜硷性细菌团块。牙本质层中，可见多层的发育间歇线。内层的牙本质小管排列基本规则，并可见矿化不良的球间牙本质(interglobular dentin)。
上颌乳中切牙制成非脱钙磨片，用偏光显微镜观察可见，髓腔无明显扩大，牙根根尖孔宽大，大部分牙根表面无确定牙骨质结构。牙根表面可见散在的牙本质吸收凹，其边缘尚光滑清晰。在根尖部吸收小凹连续成完整的吸收线。牙本质透明层内侧的童氏粒层(Tomes's granular layer)明显，牙本质层内牙本质小管排列基本规则，可见多层发育间歇线(图2)。近髓腔处可见继发牙本质形成。
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用扫描电镜观察下颌乳尖牙表面结构，根面大部分区域为牙本质覆盖，可见分布较为均匀的牙本质小管开口，也有2～3个牙本质小管开口相融合的现象。在牙根表面仅发现3处直径在50～100 μm的牙骨质小岛，小岛中的牙骨质有圆形或卵圆形光滑的吸收凹陷，每个光滑凹面都有清楚的边缘，其表面散在分布有直径约为1 μm的小孔。靠近冠1/3的根面，有大小不等的细菌侵入牙本质小管(图3)。根表面有散在的牙本质吸收区。
讨论
由于低磷酸酯酶症患者的碱性磷酸酶活性低下，从而减少了Ca、P向硬组织中的沉积。一般认为该病在口腔中主要表现：牙根牙骨质形成不全或发育不良；牙本质钙化不规则和牙髓腔扩大；以及边缘牙槽骨的改变。其中牙根牙骨质形成不全或发育不良认为是其主要表现，并被许多学者所报道[4-8]。本研究在光镜和扫描电镜下，均观察到普遍存在的根面无牙骨质覆盖，这与其他学者的观察一致。牙根牙骨质形成不全或发育不良破坏了牙根表面、牙周膜胶原纤维和牙槽骨间的正常关系，被认为是牙齿过早脱落的根本原因[6] 。但近来有学者对此观点提出异议，认为牙槽骨最早期形成不全或发育不良，而后的细菌侵入，造成其吸收，是牙齿过早脱落的根本原因[4]。许多研究报道牙根表面存在由细菌构成的薄膜[4，5，7]，本研究未观察到明确的细菌薄膜，只在光镜下观察到大小不等的嗜硷性细菌团块，扫描电镜下在牙颈部根面牙本质表面观察到细菌的存在，但在根尖1/3部未发现细菌的存在，这与Brittain等报道一致[7]。此结果支持牙根牙骨质形成不全或发育不良是牙齿过早脱落的根本原因这一观点。
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牙根表面牙本质、牙骨质吸收是低磷酸酯酶症的另一特点[4，5，7，8]。本研究在光镜和扫描电镜下，均观察到普遍存在的吸收现象，特别是在根尖部用偏光显微镜下观察到许多深的吸收凹。有学者认为发育未成熟的乳牙脱落是低磷酸酯酶症在口腔的主要表现[2]。尽管本研究中，在上颌乳中切牙上观察到牙根尖孔宽大，但由于有严重的吸收现象和牙骨质形成不全，很难判断造成牙根尖开放的原因是牙根未发育完成，还是根尖吸收所至。另外，本研究中在上颌乳中切牙和下颌乳尖牙，未发现明显的髓腔扩大而见到近髓腔处有继发牙本质形成，这与以往的报道[6，8，9]有所不同。本研究在HE染色的光镜和非脱矿磨片偏光显微镜观察中发现，牙本质中有多层发育间歇线，并可见矿化不良的球间牙本质，提示有牙本质发育不良的倾向，这与Olsson等[5]的观察一致。
应用光镜和扫描电镜，通过对低磷酸酯酶症患儿的下颌第二乳磨牙，上颌乳中切牙和下颌乳尖牙的观察发现，大部分牙根表面无确定牙骨质结构或仅在局部偶见小岛状牙骨质；牙根表面普遍存在牙本质吸收现象；牙本质层中可见多层发育间歇线和散在的球间牙本质，提示有牙本质发育不良的倾向。牙根牙骨质形成不全或发育不良被认为是该病患儿乳牙过早脱落的根本原因。
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志谢 本研究承蒙北京医科大学口腔医学院病理教研室高岩教授、李铁军副教授；氟防龋教研室王勤教授的指导
参考文献
[1] Caswell AM, Whyte MP, Russell RGG. Hypophosphatasia and the extracelullar metabolism of inorganic pyrophosphate: clinical and laboratory aspects. Crit Rev Clin Lab Sci, 1991, 28:175-232.
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[7] Brittain JM, Oldenburg TR, Burkes EJ. Odontohypophosphatasia: report of two cases. J Dent Child, 1976, 43:106-111.
[8] Fung DE. Hypophosphatasia. Br Dent J, 1983, 154:49-50.
[9] Beumer J, Trowbridge HO, Silverman S, et al. Childhood hypophosphatasia and premature loss of teeth. A clinical and laboratoory study of seven cases. Oral Surg Oral Med Oral Pathol, 1973, 35:631-640.
收稿：1998-07-28
修回：1999-02-18, 百拇医药