• Stephan 580龋齿模型饲料
• Keyes 2000龋齿造模饲料
• Diet 2000龋齿模型饲料
• SSP龋齿模型饲料
• 修饰的Stephan-Harris 龋齿模型饲料
• Diet 2700龋齿模型饲料
• MIT 305龋齿模型饲料
• MIT 200龋齿模型饲料
• Frances 469龋齿模型饲料
• SLS龋齿模型饲料
• RBD龋齿模型饲料

龋齿（蛀牙）模型与饲料

（Dental caries model and relatvie diet used）

不只是人，在动物界，蛀齿（蛀牙）都是普遍性问题。无疑，龋齿模型的建立毫无疑问是非常容易建立的。

阅读文献，你会发现多种多样的龋齿模型，是怎么回事，怎么选择和使用？下面我们对模型建立的情况做一些总结，帮助研究者在龋齿模型选择和龋齿科研中得以借鉴。

在以往的文献中，用于龋齿造模的动物种类非常广泛，包括大鼠、小鼠、地鼠（仓鼠）、兔、猫、狗、羊、雪貂、灵长类。其中，最频繁使用的是大鼠，其次是地鼠（仓鼠，hamster）。研究者在选择何种动物造模时，要注意以下两点：

（1）注意对龋损情况和牙生长或伤害的定量方法。

由于不同动物的牙齿组成和结构不同，研究者在选择动物时要充分了解该种动物的牙齿情况，通过查文献来了解怎样对牙齿的病变进行定量。比如，对于大鼠鼠磨牙上形成的龋损，可以采用染色、Keyes评分法或采用荧光技术进行观察。

除了龋损情况，还应该注意观察牙生长发育或伤害的情况。这里简要介绍大鼠的磨牙发育的定量方法。右图是大鼠下颌第一磨牙的矢状切面的结构，有三个窝沟。为了观察牙的生长情况，一般在实验开始注射盐酸土霉素（氧四环素，每千克30毫克腹腔注射），这能让牙齿染色作为生长标记。图中，黑色粗线轮廓是牙釉质，白色区域是牙本质，虚点线条是盐酸土霉素最初的标记位置，中间显示的阴影区域说明的是牙本质的测量的方法，窝沟下方的连续细线条显示的是牙本质的朝向和厚度。

（2）选择动物应当注意与研究目的尽可能接近。

如果属于兽医学的研究范畴，应当尽可能根据服务对象选择相同的动物。比如，狗、猫等家养动物或者宠物很容易发生龋齿，为了研究这些动物龋齿的预防和治疗方法以及龋齿的成因、机理，当然应当选择这些动物来做龋齿造模或者开展龋齿的相关研究。

如果是作为人类龋齿的动物模型，应当尽可能使用与人类牙齿结构、代谢等等相近乃至相同的动物，比如，当研究经费或者研究条件无法使用灵长类动物的情况下，应当考虑家养猪或者小型猪（微型猪，Minipig），因为猪的全身代谢、消化系统、牙齿发育、牙的大小、牙周组织、有乳牙和恒牙两副牙列以及发达的门齿、犬齿、臼齿，等等，都与人类近似。以下动物都不适宜作为人类龋齿模型的动物：

食草类动物不宜：毫无疑问，反刍动物与人类的饮食习惯、营养结构和代谢大相径庭，龋损往往表浅，而人类龋蚀那往往比较严重。

狗和猫不理想：因为他们的饮食习惯、唾液组分、牙齿形态和咬合习惯都很特殊。

豚鼠和兔不理想：不只是磨牙形态特殊，而且不断萌牙。

从以上介绍可以理解为什么很多研究偏爱使用小动物特别是大鼠、地鼠的原因。

研究已经发现，蛀牙是口腔局部和全身两方面的问题所致。食物中的成分，在口腔中通过改变微生物代谢、影响唾液流动以及营养成分沉积于牙齿表面，从而有利于致龋。食物中的营养不平衡，引起体内缺营养，比如，缺维生素、矿物质，或者导致机体营养不良、免疫机能下降、激素分泌异常，从而致病牙齿代谢异常、缺钙、局部免疫低下，这为龋齿的发生和发展创造了条件。

造模方法包括：

（1）微生物接种法建立感染龋齿模型。

通过对选择的实验动物细菌接种，比如取自龋齿或者牙菌斑上分离出来的菌株或者直接购买变形链球菌。

（2）口干症动物龋病模型

由于唾液腺受到外伤、疾病、某些药物的副作用、肿瘤放射治疗等情况，会发生口腔唾液减少症（Hyposalivation），这时容易造成大范围的和严重的龋齿。口干症动物龋病模型就是通过造成实验动物唾液分泌减少（比如摘除腮腺或者放射性照射腮腺），观察龋齿的发生、机制、如何治疗等等。当前认为，口腔唾液减少导致龋齿的原因包括：口腔自洁作用和唾液抑菌功能受到限制，唾液在牙齿的流动消失从而影响牙齿的代谢。

（3）饮食方法和饮食成分的龋病模型

几乎每个人，不管是成人，还是儿童，都知道吃糖多会蛀牙。不难理解，饮食因素对龋齿发挥了举足轻重的作用。正因为如此，大多数模型饲料都是给予高糖饮食来建立动物模型，唯有一个不是基于高糖而是低于低蛋白质来建模。下面，我们对此详细介绍。

（1）Stephan 580龋齿模型饲料

该模型饲料是Stephan在1951年发表的论文中使用的模型饲料，可以出现严重的龋齿表现。该模型饲料由蔗糖、脱脂奶粉、肝粉组成。从配方组成就可以看出营养极端不平衡。事实上，动物甚至缓慢，在做生物活性物质的抗龋齿试验时容易腹泻，死亡率高。

（2）Keyes 2000和Diet 2000龋齿模型饲料

该模型饲料是Keyes使用的2000号龋齿模型饲料，称为Keyes 2000，或者Keyes diet 2000。模型饲料的组成是，蔗糖、麦粉、脱脂奶粉、苜蓿草粉、肝粉、酵母、盐。从配方组成可知，仍然是高糖，但比以上的590龋齿模型饲料稍低，营养素更全面些。但仍然是营养不平衡的配方，盐的含量过高。

在很多文献中看到的龋齿模型饲料“Diet 2000”实际上就是“Keyes 2000”的另一个版本，配方大体相似饲料，组成是蔗糖、麦粉、脱脂奶粉、蛋白粉、肝粉、酵母、盐。盐含量降低但仍很高。主要用于大鼠、小鼠、地鼠。

该模型龋齿很明显，在大鼠、小鼠、地鼠中广为使用。但是，与580龋齿模型相似，在生物活性物质的抗龋齿试验时容易腹泻，死亡率高。

（3）修饰的Stephan-Harris 龋齿模型饲料

Stephan和Harris于1955年发表的论文中介绍了他们使用大量大鼠对多种饲料进行筛选后得到的最明显龋齿的饲料。与Stephan 580模型饲料相比，该模型饲料降低了蔗糖的含量，增加了脂肪等等成分，饲料组成主要是蔗糖，小麦粉，脱脂奶粉，肝粉和植物油。

（4）Diet 2700龋齿模型饲料

这是Shaw和Griffiths在1964年发表论文中使用的龋齿模型饲料，组成是蔗糖，酪蛋白，玉米油，纤维素，矿物质混合物，维生素混合物，肝粉。从配方组成可见，比起以上三种模型，营养平衡好多了。

该模型引起的龋齿比较轻，牙面龋比较轻或发生少，牙沟龋明显。该模型的作者与Keyes 2000模型饲料的效果做了比较，发现在即便是添加了蛋白质、不饱和脂肪，B族维生素，脂溶性维生素和矿物质，动物生长仍缓慢。但在补充矿物质时龋齿（无论是牙沟还是牙表面）减轻，几乎与27000的效果处于相同水平。

（5）SSP龋齿模型饲料

Stephan 580模型或者Diet 2000模型产生的龋齿很明显，但是，动物营养不良、生长发育都影响过大，最大的问题是，在做生物活性物质抗龋齿功效试验，比如用甜味剂等代糖食品添加剂替换配方组分后，动物腹泻，死亡率高。针对这些问题，Havenaar等学者（1983）对配方做了改进，诞生了SSP龋齿模型。该模型方法有三个特点：

第一个特点是，把饲料分为两部分，一部分叫做基础饲料，这部分饲料中包括了蛋白质、植物油、纤维素、维生素、维生素和矿物质等原料，使用量占饲料总量的50%。另一部分是纯的碳水化合物，占50%。这样分开后的好处是，只要是研究糖、淀粉、含碳水化合物为主的饮食样品、甜味剂、抗龋齿的药物或者功能因子等等，都只要用样品替代50%碳水化合物中的一部分即可，非常方便。

第二个特点是，与以往的模型饲料相比，该模型饲料营养比较全面，动物生长速度比较快，看上去比较健康。

最后一个特点是，如果不给予动物牙齿接种变形链球菌，不能发生龋齿。如果结合接种，能够让牙沟产生中等程度的牙沟龋，牙面龋不明显。

（6）MIT 305龋齿模型饲料

该模型饲料是Menaker和Navia两位作者在1973发表的论文中使用的小鼠龋齿饲料。该模型饲料在后来不少研究中已经使用。该模型饲料的特点是低糖，能使大鼠、小鼠磨牙所有表面很快致龋，配方组成是蔗糖，玉米淀粉，乳清蛋白，棉籽油，纤维素，维生素混合物，无机盐混合物。

从配方组成可见，该模型饲料是低糖、低蛋白质。事实上，该模型饲料是所有龋齿模型饲料中唯一的低糖型龋齿模型饲料。

（7）MIT 200龋齿模型饲料

该模型饲料的组成是，糖，乳清蛋白，棉籽油，矿物质混合物，维生素混合物。是美国FDA规定作为生物活性成分抗龋齿功能试验的模型饲料之一（见抗龋齿动物试验方法）。

（8）Francis 469龋齿模型饲料

该模型饲料是Francis与在966年描述的饲料，组成是，蔗糖，脱脂奶粉，纤维素粉，肝粉。该模型饲料已经作为美国FDA规定的抗龋齿动物试验中使用的龋齿模型饲料之一（见抗龋齿动物试验方法）。

（9）RBD饲料

该模型饲料是模仿了巴西东北地区生活水平低的人们饮食来配制的大鼠蛀牙模型饲料，称为“regional basic diet”（RBD）。由干豆子、牛肉干、木薯粉和蕃薯粉配制而成。断奶大鼠喂养30天时大约有1/3龋齿，喂养60天时大约是80%的大鼠发生龋齿。

在上面介绍了如此多种的龋齿模型饲料，那么，到底选择哪一种？这个问题，首先要知道不同模型饲料之间的共性以及各自的特点，从而在理解的基础上选择模型饲料。

不同模型饲料的共同点：营养不足

所有模型饲料都是营养不正常饲料，所以，龋齿造模的形成原因不完全依赖食物成分。由于建立模型需要一段时间（几周），动物必然营养不正常。即便是其中SSP和MIT 305这两种模型饲料比起其他模型饲料，多添加了一些营养素，在今天已经知道动物的营养素需要量的情况下看来仍然是营养不平衡的饲料。

研究已经证实，如果让饲料各种营养成分的含量达到要求，龋齿模型的成功率很低，甚至不能建立。因此，研究者认为，这些动物龋齿模型，实际上并不完全是糖或者蛋白质本身所致，其中包括了营养不良所致的体内激素发生改变（比如皮质激素）和唾液腺萎缩所致。

不同模型饲料的特点：高糖，或者低蛋白质，或者多种营养素缺乏程度不同

这在上面的阅读中已经看得清清楚楚了，除了MIT 305龋齿模型饲料是基于蛋白质缺乏，其他模型饲料都是基于高糖。从营养平衡来看，不同配方中有的添加维生素和矿物质，有的是不添加，脂肪的品种和含量也相差很大。

不同模型饲料建立的龋齿特点

从上面对模型饲料的分别介绍，我们已经知道，有些模型龋齿程度严重，而有些则比较轻，只在牙沟发生，牙面不发生或者很轻微。

选择龋齿模型饲料，要根据研究目的，结合动物模型特点以及前人使用的情况。

一般来说，研究目的分为三种，下面我们根据这三种分别来谈。

如果你的研究是在建立的龋齿模型上做抗龋齿成分的筛选、抗龋齿功能因子或者抗龋齿保健品的功效鉴定，那么，你应当是选择权威的抗龋齿功能试验方法。也就是说，你只能在规定的试验方法中选择模型和模型饲料，这在下面要专题介绍，你可以直接跳到下面的“抗龋齿动物试验方法”部分继续阅读。

如果你的研究是在建立的龋齿模型上研究龋齿发生、发展的机制，那么，你可以有很多选择，选择的关键是把握需要建立的模型特点和前人通常使用的模型，因为前人的研究积累可以作为你推理的依据，积累越多，对你的参考意义越强。在下面的专题中你就会看到常用的几种模型方法。

如果你是想研究龋齿发生的原因或机理，势必要建立龋齿的模型作为对照，希望在试验组中使用与模型组相同的功能因子故意造成缺乏或者过多，从而研究该功能因子的作用（病因）和机制，比如，你想研究钙缺乏的情况龋齿会不会发生，怎样发生的，或者铁过多的情况下，龋齿会不会发生或者为什么会发生，像类似这样的情况，那么，你希望建立的龋齿模型使用的模型饲料，就应当使用那些营养比较平衡的模型饲料，比如，diet 2700，MIT 305，MIT 200，这些饲料中维生素和矿物质的情况比较清楚，而且容易把模型饲料和测试饲料中所要观察的元素控制好，如果选择Stephan 580，diet 2000，修饰的Stephan-Harris，或者RBD，那么，就很难控制了，特别是像580这样的模型饲料，几乎无法做到让模型饲料的元素控制好。

为了进一步说明模型饲料控制的重要性，这里举一个例子。MIT 200模型饲料中使用了乳清蛋白给予蛋白质，其中，大约含钙高达1%左右，而研究已经证明模型饲料中钙含量超过0.4%时，牙面龋的发生将不明显。于是，有的研究者对MIT 200做了试验，把钙含量降下来，降到0.37%-0.63%，观察钙不同水平情况下龋齿形成，发现，喂养60天时，随着饲料钙含量增加，磨牙咬合面龋的程度不受影响，但是，表面龋的程度明显降低了，在钙含量为0.63%时，磨牙咬合面龋仍有发生，而表面龋几乎不出现，因此，研究者建议，模型饲料钙含量应当控制在不超过0.4%的水平。

在下面的专题介绍常用的几种模型方法中或许能够找到与你的研究匹配的建模方法。

Francis HMA法低矿化模型：

特点和用途：特别适用于研究龋齿初始形成阶段牙釉质低矿化的形成和对抗方法，观察是否有利于对低矿化的预防作用或者再矿化（Remineralization）的治疗作用。该模型不是真正的龋齿模型。

基本原理：模型饲料造成牙釉质表面低矿化区（Hypomineralized area，HMA），在细菌的作用下形成类似于临床处于白色牙菌斑点（white spot）的表现，而治疗组给予抗龋齿物质。

模型饲料和动物：模型饲料采用上面介绍的Francis 469，动物采用断乳Wistar大鼠（22-23日龄），需要证实所用动物口腔有龋齿形成有关的细菌，如果有，直接使用，如果没有，需要接种细菌。

模型说明：该方法始于Francis创建并于在1966年发表。是为调查龋齿最初阶段牙釉质矿化改变（相当于龋齿最初形成“白斑”阶段）而专门设计的，仍是当今使用的最经典的模型。

后来，也有学者给予SPV级的断乳大鼠口腔接种变形链球菌10449S，用Diet 2000喂养10天（饮水中加10g/100毫升蔗糖），在此期间给予鼻腔接种变形链球菌，治疗组还同时给予抗龋齿物治疗，观察其对抗效应。

Gaffar's CARA法龋齿模型：

基本原理：先给13日龄大鼠缺氟饲料，喂养到25日龄时给龋齿模型饲料，并接种细菌，一段时间后龋齿形成，而试验组在接种细菌后给予抗龋齿物质或者功能因子，观察效果。

饲料：需要缺氟饲料和龋齿模型饲料（上面介绍的Diet 2000）。

模型说明：这是由Gaffar和他的同事们设计的，后来被广为使用的一种龋齿模型。在喂养到25日龄时，模型组喂龋齿模型饲料，同时接种细菌悬液（比如OMZ 176或者OMZ 105，每天两次，共两天），然后给予抗龋齿成分治疗（一般是20天）。到期后观察第一和第二磨牙的颊面牙表面龋齿情况。比如，可以使用Keyes记分法，也可以在100-120um厚度的切片上进行Schiff试剂染色观察牙沟的情况。

后来，有学者对普通SD大鼠的乳鼠和母鼠同时给予MIT 305模型饲料，当喂养乳鼠到18日龄时给予Diet 2000龋齿模型饲料。还有学者给予清洁级断乳大鼠口腔接种变形链球菌10449S，用MIT 200喂养10天（饮水中加10g/100毫升蔗糖），在此期间给予鼻腔接种变形链球菌，治疗组还同时给予抗龋齿物治疗，观察其对抗效应。

Connecticut法大鼠龋齿模型：

这是Tanzer和他的同事们在1994年介绍的一种模型，用来研究大鼠龋齿对于治疗的反应。使用21日龄断乳大鼠，随机分组后，模型动物喂养Diet 2000模型饲料。对照组大鼠不接种细菌，而模型组在22-23日龄时接种变形链球菌 10449S。然后跟踪20-43天。不同的治疗组给予不同剂量的抗龋齿成分治疗。然后进行Larson（1981年）修饰的Keyes记分法定量。

具体方法，可以点击这里看到其他学者应用该法的详细描述。

印第安纳法大鼠龋齿模型：

该模型也是经典的模型之一。使用22日龄断乳SD大鼠，分组后，模型组给予MIT 305模型饲料。观察动物龋齿致病菌的情况，但动物在18日龄时，把模型饲料改为MIT200，即糖（67%），乳白蛋白，棉籽油，矿物质混合物，维生素混合物。在15日龄，18日龄，19日龄，20日龄时，用细菌悬液（ATCC 27351)口腔接种，并且加于饮水中。在25日龄和治疗结束时证实感染情况。

Firestone 根龋模型：

上面几个模型都属于牙面和牙沟龋的模型。最近几年广泛开展了牙根龋的研究。根龋的模型也有多种，使用动物比较多的是大鼠和仓鼠。下面介绍Firestone模型。

基本思路：牙龈切除增加牙槽骨丢失、增加暴露到高糖和细菌的机会，接种细菌，给予模型饲料，造成牙根龋。

模型饲料：MIT 200。

模型方法：大鼠喂养MIT 200，在18日龄时，试验组接种细菌，在30日龄时所有动物的第四象限牙龈切除术，在36日龄时都实施再次接种细菌。术后7周时，对牙根表面龋进行染色和定量。感兴趣的读者可以点击这里查看原文和这里查看原文。如果你对怎样对根龋进行定量，可以点击这里查看原文。

Guggenhein根龋模型

基本思路：在给予Osborne－Mendel大鼠龋齿模型饲料中添加鼠毛，损害牙龈。

模型饲料：Diet 2000，加入1％的碎断鼠毛。

模型方法：于23日鼠龄时，分别接种变形链球菌OMZ176（0.2ml，105／ml）和粘性放线菌（Actinomyces viscosus）Ny1两次，同时给予模型饲料，63天后可见槽骨退缩、根面龋。

Guggenhein根龋模型

有学者给金黄地鼠21日龄，给Diet 2000，接种放线菌 （ATCCC 15987），12周后根龋主要是在第一下颌磨牙，24周时比较严重，建议放线菌适合，无需与链球菌使用。可以点击这里查看。

Rice rats根龋模型

Doff和同事们（1977)研究发现，这样的大鼠口腔有致根龋微生物定居，并且随着年龄的增加，根龋越来越严重。这里查看。

去除唾液腺的根龋模型

Bowen和同事们基于唾液与冠面龋的关系，进一步研究形成了独特的根龋模型。

基本思路：摘除唾液腺，给予龋齿模型饲料，接种粘性放线菌和变形链球菌6715。

模型饲料：Diet 2000，即将其中的糖改为蔗糖和葡萄糖各半。

模型方法：21日龄时断乳SD大鼠，喂养普通饲料（含氟10ppm），在36日龄时结扎腮腺导管，摘除下颌下腺和舌下腺，夹闭刀口，4天内给予普通饲料和饮水（含10g%蔗糖），然后给予模型饲料，并且继续保持饮用糖水。给粘性放线菌（Actinomyces viscosus）Ny1和变形链球菌6715接种，连续2天，不仅如此，2天中还在饮水中添加。

模型说明：大鼠在2周时冠面龋明显（4周时最明显），3-4周时根龋明显，然后越来越严重。该方法的优点是特别适合口研究与唾液或唾液腺功能有关的龋齿研究和功能因子在口干症情况下的抗龋齿功效试验。这里查看。

这是一个非常广泛的研究内容，其中包括抗龋齿新型功能因子（某些抗龋齿肽、微生物疫苗）的筛选以及筛选后的功效鉴定，致龋食品或食品成分替代（比如新型甜味剂）的抗龋齿作用等等。对于比较待测试物的抗龋齿功效，在动物的选择、造模方法、抗龋齿效果都有严格规定，如果突破了规定，那么，很可能研究结果不可靠，论文发表有问题，还很可能在产品申报过程中不能通过管理部门的确认。

美国FDA规定，动物应当是龋齿敏感、健康、容易施加治疗方案。大鼠口腔有自然定居的致龋菌，或者通过接种能够诱导致龋菌定居。在每组的动物数量方面，要注意满足统计学需要，不能过少。龋齿模型饲料应当能够足够诱导龋齿，并且龋齿达到适当程度。待测试物给予的频率、方法和稀释都必需满足指定的USP参考标准。要设立阴性对照组和阳性对照组，这两组的设立都应当按照规定的标准方法进行。评估龋齿情况必需全面、精确、可重复性好。下面介绍美国FDA给予的三种方法。

抗龋齿试验方法1（FDA 37#）

龋齿造模：Wistar大鼠22-23日龄，经过证实口腔中有致龋的细菌定居，每组至少20只，采用修饰的469（含糖5%）龋齿模型饲料造模，饮去离子水。

抗龋齿效果观察方案：牙粉用去离子水1:1稀释，用棉球取抗龋齿物擦牙，每天2次，每周5天，共3周，到期后对牙采取染色定量和记分。

抗龋齿试验方法2（FDA 38#）

龋齿造模：Osborne/Mendel大鼠，22-24日龄，每组16-20只，饮用自来水，Diet 2000龋齿造模。

抗龋齿效果观察方案：牙粉无需稀释，使用牙刷刷牙，每天2次，每周5天，共2周，再加每天1次（qd）持续5天，为期1周，到期后对牙染色定量和记分。

抗龋齿试验方法3（FDA 39#）

龋齿造模：Osborne/Mendel大鼠或者Cara大鼠，24日龄，饮自来水，Diet 2000龋齿造模，变形链球菌接种。

抗龋齿效果观察方案：牙粉无需稀释，用一次性注射器给予抗龋齿物，每天一次（qd），每周7天，为期3周，到期后染色定量和记分。