酸刺激对腮腺和下颌下腺唾液流率及成分的影响

陈超伦，苏家增，俞光岩

(北京大学口腔医学院·口腔医院口腔颌面外科，国家口腔医学中心，国家口腔疾病临床医学研究中心，口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室，口腔数字医学北京市重点实验室，国家卫生健康委员会口腔医学计算机应用工程技术研究中心，国家药品监督管理局口腔生物材料重点实验室，北京 100081)

唾液是人体三大体液之一，对于维护口腔和全身健康发挥重要作用。唾液检测是评估健康和疾病状态时唾液腺功能的重要手段[1]。唾液腺功能的检测包括唾液流率及唾液成分的检测[2]。唾液分泌受到许多因素的影响，其中包括生理状态、外界环境和刺激状态的影响；唾液成分的检测结果也受到唾液流率变化的影响，因此唾液检测时分别检测静息状态和刺激状态的唾液流率[3]。静息状态唾液流率反映唾液腺的基础分泌能力，故对于静息状态的唾液流率及成分研究较多。刺激状态下的唾液流率反映唾液腺的唾液分泌储备能力，唾液腺疾病导致的唾液分泌功能障碍在早期时多表现为静息性唾液分泌下降，而中晚期则表现为静息性和刺激性唾液流率同时下降，因此研究刺激状态下的唾液流率和唾液成分对于评估唾液腺疾病时的唾液分泌功能状态具有重要意义。然而，酸刺激对腮腺和下颌下腺唾液流率及成分的影响尚缺乏深入研究。本研究以大样本的健康志愿者为对象，检测酸刺激前后腮腺和下颌下腺唾液及全唾液的流率和主要成分，对比分析不同类别唾液流率及成分的变化特点，明确酸刺激对腮腺和下颌下腺唾液流率及成分的影响，为全面评估健康和疾病状态时的唾液腺功能提供依据。

1 资料与方法

本研究通过北京大学口腔医院生物医学伦理委员会伦理审查批准，研究对象均签署知情同意书(批准号：PKUSSIRB-202058133)。

1.1 研究对象

本研究共纳入健康志愿者210例进行唾液流率及成分的检测，其中男97例，女113 例。纳入标准：正常行为能力的同意参与研究的中国人。排除标准：(1)患有口腔颌面部肿瘤及唾液腺疾病者；(2)患有急性期牙体、牙周疾病者；(3)患有糖尿病[4]、高血压、高脂血症[5]等慢性病者；(4)患有肝炎、结核、艾滋病等传染病者；(5)患有干燥综合征[6]等自身免疫性疾病者；(6)长期服用激素、免疫抑制剂者；(7)长期吸烟、饮酒、嚼食槟榔者；(8)自觉有明显口干症状者。

1.2 唾液流率的检测

对每位志愿者进行静息状态下全唾液流率、腮腺及下颌下腺分泌唾液流率检测，酸刺激状态下全唾液流率、腮腺及下颌下腺分泌唾液流率检测。

检测条件：室温25 ℃安静环境，志愿者检测前5 min清水漱口。酸刺激的条件：2%(质量分数)柠檬酸每间隔1 min滴于舌尖2滴，共5次。全唾液的收集采用自然流出法。腮腺及下颌下腺唾液的收集采用负压吸引法，使用一次性吸引管及负压吸引装置，均收集5 min。使用分析天平(TP-114，丹佛仪器有限公司，北京)进行称重。

1.3 唾液成分的检测

将每位志愿者的全唾液、酸刺激全唾液、腮腺分泌液、酸刺激腮腺分泌液、下颌下腺分泌液、酸刺激下颌下腺分泌液分别收集于2 mL离心管中，3 000 r/min离心5 min，取上清液，-20 ℃冻存。使用日立全自动生化分析仪[日立(中国)有限公司，北京]对唾液样本进行K+、Na+、Cl-、Ca2+、总蛋白、总磷浓度及α-淀粉酶水平检测。

1.4 统计学分析

使用SPSS 26.0软件进行分析，正态分布计量资料用均数±标准差表示，非正态分布计量资料用中位数(最大值，最小值)表示。正态分布样本的比较用配对t检验，非正态样本的比较用配对秩和检验，P<0.05认为差异有统计学意义。

唾液成分的浓度受唾液流率变化的影响，为了更直观地显示腮腺和下颌下腺刺激性唾液分泌的规律，本研究引入复合分泌速率的概念，指单位时间内某一唾液成分的分泌量，计算公式为：复合分泌速率=流率×浓度。

2 结果

2.1 基本资料

210例健康志愿者，男性97例，女性113例；年龄介于7～68岁， 详见表1。

表1 健康志愿者的年龄和性别Table 1 Age and gender of healthy participants

2.2 健康志愿者唾液流率

健康志愿者静息、酸刺状态下全唾液、腮腺分泌唾液和下颌下腺分泌唾液流率的均数±标准差如表2所示。

表2 健康志愿者的唾液流率Table 2 Salivary flow rate of healthy participants

对每位志愿者在静息状态与酸刺激状态下腮腺及下颌下腺流率分别进行配对t检验，结果显示，酸刺激状态下腮腺和下颌下腺的唾液流率均有显著升高(P<0.001)， 腮腺的唾液流率平均增加0.170 g/min，下颌下腺唾液流率平均增加0.315 g/min。

2.3 腮腺与下颌下腺的唾液流率比较

将静息状态下腮腺与下颌下腺分泌量占全唾液量的比例、酸刺激状态下腮腺与下颌下腺分泌量占全唾液量的比例进行统计分析。酸刺激后腮腺分泌液占全唾液量的比例显著增加(P<0.05)，平均值由静息状态时的17.13%增加到刺激后的23.61%;下颌下腺分泌液占全唾液量的比例显著降低(P<0.05)，平均值由静息状态时的80.87%下降到刺激后的74.39%

腮腺和下颌下腺在静息状态下的基础唾液流率不同，为了评价酸刺激后腮腺和下颌下腺唾液流率增加的幅度，分别计算酸刺激前后腮腺和下颌下腺唾液流率的比值，结果显示，腮腺在酸刺激后唾液流率增加的中位倍数(10.7倍)远大于下颌下腺的中位倍数(2.9倍，P<0.05)。

2.4 酸刺激状态下腮腺、下颌下腺唾液成分的变化

静息状态下个体间唾液成分的浓度存在差异，为了更准确地反映酸刺激后腮腺和下颌下腺唾液的成分变化，将每位志愿者的静息状态与酸刺激状态下的唾液进行配对，各成分的浓度进行Wilcoxon秩和检验(表3)，结果显示，在酸刺激后，全唾液的Na+、Cl-、Ca2+和α-淀粉酶浓度升高(P<0.05)，而总磷、总蛋白和K+的差异无统计学意义(P=0.75，P=0.14，P=0.60)。腮腺分泌液中的Na+、Cl-、Ca2+、总蛋白和α-淀粉酶浓度显著升高(P<0.05)，而总磷和K+的差异无统计学意义(P=0.89，P=0.34)。下颌下腺分泌液中的Na+、Ca2+浓度显著升高(P<0.05)，总磷浓度明显降低(P<0.05)，Cl-浓度有升高，但差异无统计学意义(P=0.068)，而总蛋白、K+和α-淀粉酶的差异无统计学意义(P=0.85，P=0.07，P=0.95)。

统计分析腮腺和下颌下腺刺激性唾液的复合分泌速率，进行Wilcoxon秩和检验，结果显示，酸刺激后，腮腺唾液中K+、总磷的复合分泌速率显著升高(P<0.01)，即腮腺生成K+、磷的速度加快，由于流率同时增加，使得刺激性腮腺唾液中二者浓度变化不明显；下颌下腺唾液中总蛋白、K+、α-淀粉酶复合分泌速率显著升高(P<0,01)， 总磷复合分泌速率差异无统计学意义 (P=0.066)，即下颌下腺磷的生成速度在刺激后仍维持较为稳定的水平。

为了评价腮腺与下颌下腺分泌液成分的差异，将腮腺及下颌下腺唾液中K+、Na+、Cl-、Ca2+、总蛋白、总磷浓度及α-淀粉酶水平进行Wilcoxon秩和检验，结果显示，腮腺唾液中，Na+、Cl-、K+、总磷、总蛋白、α-淀粉酶浓度均高于下颌下腺(P<0.01)，下颌下腺中Ca2+浓度显著高于腮腺(P<0.001)。

3 讨论

3.1 酸刺激后腮腺与下颌下腺唾液流率的变化特点

唾液流率是评价唾液腺功能的重要指标。传统的观点认为，在静息状态下，下颌下腺的分泌液占全唾液的60%～65%，是唾液的主要来源[7]，而在刺激状态下，全唾液的流率明显增加，其中腮腺唾液流率增加最为显著，腮腺的分泌占重要位置[8]。本研究结果显示，在静息状态下，下颌下腺承担了绝大部分的分泌功能，其唾液分泌量在全唾液中的占比高达82.87%，表明保护下颌下腺功能对于维护口腔健康具有重要作用，而在酸刺激后，腮腺与下颌下腺的分泌均有明显增加，其中腮腺唾液流率增加的幅度大于下颌下腺，腮腺增加10.7倍，下颌下腺增加2.9倍，表明腮腺对酸刺激的反应更为强烈。个体间腮腺唾液流率数值的变异较大，说明腮腺的功能更易受到个体生理状态及外界因素的影响，而下颌下腺的分泌功能则相对稳定。酸刺激状态下，腮腺与下颌下腺唾液分泌的不同反应可能与腺体中腺泡细胞的种类有关。已有的研究表明，胞浆内Ca2+是水和电解质分泌的第二信使[9]，Ca2+浓度升高激活Cl-和K+通道，促进跨细胞途径水和电解质的分泌。在静息状态下，胞浆内Ca2+浓度约为100 nmol/L。当刺激状态时，下颌下腺细胞内Ca2+浓度可在数秒内升至300 nmol/L，而腮腺则可增加至1 000 nmol/L[10]，因此腮腺在受到刺激时唾液流率增加更为明显。唾液腺的分泌主要受副交感神经支配，酸刺激对腮腺及下颌下腺流率的影响不同可能与两种腺体中乙酰胆碱受体分布有关，人体唾液腺中乙酰胆碱受体的分布还有待研究。

3.2 酸刺激后腮腺与下颌下腺唾液成分的变化特点

酸刺激造成唾液流率改变，同时也影响唾液中各组分的浓度。唾液流率则决定了初始唾液从腺泡内产生到最终分泌进口腔所经过的时间，即导管系统修饰的时间，因此唾液流率也是唾液成分的重要影响因素。王松灵等[11]在对患有不同腮腺疾病患者的研究中使用唾液成分浓度与单位时间唾液成分分泌总量同时进行比较，能够区分流率改变与腮腺结构改变对唾液成分的影响。由此本研究引入了复合分泌速率作为腺体分泌功能的评价指标，表示单位时间内该成分的分泌总量，将唾液流率与唾液成分浓度相结合进行分析。

本研究结果表明，在静息状态和酸刺激状态下，腮腺唾液中Na+和Cl-的浓度均高于下颌下腺，浆液细胞中钠泵数量多于黏液细胞[12]，钠泵形成的Na+梯度为Cl-转运提供能量，因此腮腺作为纯浆液腺，钠泵的数量可能是腮腺Na+、Cl-浓度高于混合性腺下颌下腺的原因之一。酸刺激后，全唾液中Na+、Cl-浓度均升高，这与Dawes等[13]提出的Na+、Cl-含量与唾液流率呈正相关的结论一致。酸刺激状态时Na+和Cl-的复合分泌速率高于静息状态，表明刺激状态下，Na+和Cl-的分泌总量增加。随着唾液流率增加，唾液中某些成分在唾液腺导管内重吸收的时间缩短，Na+和Cl-的重吸收随之减少，二者的浓度升高[14]，由此可以解释酸刺激状态下全唾液中Na+、Cl-浓度的升高。

与Na+和Cl-相同，腮腺唾液中K+的浓度高于下颌下腺，而与Na+和Cl-不同的是，全唾液、腮腺唾液和下颌下腺唾液的K+浓度在酸刺激前后差异无统计学意义。Almássy等[15]观察到腮腺腺泡细胞刺激后大量K+分泌进入管腔，与本研究中酸刺激腮腺唾液K+的复合分泌速率升高的结论一致。Dawes[16]关于下颌下腺唾液流率的研究中指出，在不同酸刺激的时间里，K+始终维持在稳定的水平。Martinez等[17]1966年通过穿刺技术收集初始唾液，测定其电解质的成分，随后的一系列研究证明，初始唾液的Na+及Cl-浓度接近血浆中的浓度，而K+的浓度则很低[18]，初始唾液在分泌的过程中经过导管细胞的修饰，大量Na+和Cl-被重吸收，K+则被转运至唾液中，最终唾液中的Na+和Cl-浓度远低于血清，而K+浓度远高于血清[19]。唾液流率变化能够解释Na+、Cl-的改变，但K+能够维持相对稳定的机制还有待更深入的研究。

唾液中的钙以可溶性Ca2+和不可溶性蛋白结合钙的形式存在。本研究结果显示，下颌下腺唾液中Ca2+浓度和复合分泌速率均较腮腺高，Ca2+主要由下颌下腺分泌。酸刺激状态下，全唾液、腮腺与下颌下腺唾液Ca2+的浓度均升高，复合分泌速率升高，说明唾液中Ca2+的总量增加。下颌下腺中Ca2+浓度较高是下前牙舌侧易形成牙石以及下颌下腺导管结石高发的原因之一[20]。本研究的结论与Maier等[21]和Dawes[16]关于Ca2+浓度与唾液流率呈正相关的结论一致，目前的研究证实，水和电解质的分泌是由胞浆内钙离子浓度升高激发的，细胞内的钙离子浓度升高的同时，也激活了钙离子通道，导致钙离子的外流[22]。

唾液中的蛋白主要有糖蛋白、淀粉酶、富脯蛋白、富酪蛋白和多肽等多种类型，腮腺主要分泌酶类和富脯蛋白、富组蛋白，下颌下腺分泌的蛋白质种类则相当丰富。本研究结果显示，腮腺唾液中总蛋白的浓度高，酸刺激后，全唾液和下颌下腺唾液的总蛋白浓度无明显变化，腮腺唾液总蛋白浓度升高。复合分泌速率方面，腮腺与下颌下腺均升高，但腮腺升高更加显著。在蛋白质的分泌中，腮腺的作用更为明显。蛋白质通过胞吐作用进行调节性分泌[23]，蛋白质分泌的研究远少于电解质分泌的研究，具体的分泌机制有待进一步研究。

α-淀粉酶是唾液中最具有代表性的蛋白质，约占唾液蛋白质的30%[24]。本研究结果显示，无论处于何种状态，腮腺唾液的α-淀粉酶水平远远高于下颌下腺。酸刺激后，全唾液和腮腺唾液中的α-淀粉酶水平升高，同时其复合分泌速率也升高，而下颌下腺中α-淀粉酶水平无明显变化。α-淀粉酶主要由浆液性腺泡产生，腮腺为浆液性腺体，故腮腺唾液中含有高水平的α-淀粉酶。α-淀粉酶将淀粉水解为麦芽糖，与消化功能密切相关，这提示维护腮腺的分泌功能，对于维护机体的消化功能有重要作用。

腮腺唾液中总磷的浓度显著高于下颌下腺，同总蛋白相类似。酸刺激状态下，全唾液和腮腺唾液中总磷的浓度无明显变化，由于唾液流率增加，两者的复合分泌速率均随之增加。下颌下腺唾液中总磷的浓度在酸刺激后显著降低，但复合分泌速率基本稳定，这一结果提示，腮腺与下颌下腺分泌磷的机制有所不同，对酸刺激的应答过程也不相同，磷的分泌可能不受唾液流率的影响。

综上所述，酸刺激对腮腺与下颌下腺唾液流率和成分的影响不尽相同，腮腺对酸刺激的反应更为强烈，下颌下腺分泌较为稳定，提示了两种腺体对于副交感神经兴奋的应答不同，与两种腺体的功能相适应。腮腺在刺激后分泌功能明显增强，而唾液淀粉酶主要由腮腺分泌，进食刺激后腮腺的分泌显著增加，加强消化的功能。下颌下腺维持口腔内基本的唾液分泌，维持电解质浓度基本稳定；酸刺激明显影响唾液中电解质的浓度；复合分泌速率是同时反映唾液流率和成分浓度的评价指标；腮腺在唾液总蛋白、总磷和α-淀粉酶的分泌过程中起重要作用，而下颌下腺是唾液中Ca2+的主要来源。