フッ化物は歯を強くしているのではない——サメの歯にも、う蝕はできた

①「フッ素は歯を強くします」で、合っているのか

患者さんへの説明として、これほど使われてきた言葉もありません。歯にフッ素が取り込まれて、丈夫になる。分かりやすい。

ところが、この総説が引く実験がその理解を揺さぶります。サメのエナメル質は、ほぼ純粋なフルオロアパタイト（約30,000 ppmのフッ化物）でできています。ヒトのエナメル質と並べて口腔内装置に入れ、矯正用バンドで覆ってプラークを溜めさせる——そうして観察された結果は、両方にう蝕病変ができたというものでした（サメのほうが軽度ではありました）。

さらに著者らは、以前の研究と比べています。0.2%NaFで毎日洗口したヒトのエナメル質のほうが、無処置のサメのエナメル質よりミネラルの喪失が少なかったのです。ただし原著は同じ文の直後に、病巣の深さは両者で同程度だったと書き添えています。フッ化物洗口のデータは別の研究のもので、同時対照ではありません。

②1.0の差が、守ってくれる

臨界pH——溶液がその鉱物に対してちょうど飽和になるpHのことです。これを境に、下回れば溶け、上回れば析出しうる。

• ハイドロキシアパタイト：約5.5
• フルオロヒドロキシアパタイト：約4.5

細菌が糖を代謝して酸をつくり、口腔液のpHが4.5〜5.5のあいだに落ちたとき、何が起きるか。その液はハイドロキシアパタイトに対しては不飽和（＝歯は溶ける）ですが、フルオロヒドロキシアパタイトに対してはまだ過飽和です。この1.0の幅が、フッ化物のつくる緩衝地帯になります。

そして重要なのは、この働きに必要なフッ化物はごく微量だということ。溶液中にsub-ppm（1 ppm未満）の濃度があれば、酸による歯質の溶解を実質的に抑えられるとされています。

③フッ化物がしている、2つの仕事

酸が来ているとき——口腔液中のフッ化物は酸と一緒にエナメル質の表層下まで入り込み、アパタイト結晶の表面に吸着して溶解から守ります。ただし守れるのは覆われた部分だけで、被覆が部分的なら、覆われていないところは溶けます。

pHが戻ったとき——唾液が酸を緩衝し、pHが5.5を超えると再石灰化はそれ自体で自然に始まります（唾液はもともと歯のミネラルに対して過飽和だからです）。フッ化物はこれを速める働きをします。ここで溶液中に微量のフッ化物があると、溶液はフルオロヒドロキシアパタイトに対して強く過飽和になり、再石灰化が加速します。

そして生まれ変わった結晶は、前と同じものではありません。フッ化物を取り込み、炭酸塩を締め出す。炭酸塩の少ないアパタイトは溶けにくいため、次の酸に対して強くなります。溶けて沈着してを繰り返すうちに、結晶はもとの状態とはまるで別のものになる、と著者らは書いています。

④CaF2——歯の表面につくる「貯金」

高濃度のフッ化物を応用したときにできるフッ化カルシウム（CaF2）様物質は、この総説で「pHで制御されるフッ化物とカルシウムのリザーバー」と位置づけられています。

• できるのは、エナメル質に接する溶液のフッ化物濃度が100 ppmを超えたとき
• 形成は2段階。まずエナメル質表面がわずかに溶けてCa²⁺が出る。次にそれが応用されたフッ化物と反応してCaF2の小球ができる
• 小球が沈着するのは健全なエナメル質表面だけではありません。むしろバイオフィルム・ペリクル・エナメル質の小孔のほうが重要だと書かれています
• 溶ける速さは、表面に吸着したHPO4²⁻が抑えています。酸性になるとこれが外れ、CaF2が溶けてフッ化物とカルシウムが放出される——必要なときにだけ出てくる仕掛けです

⑤抗菌作用と、全身作用の位置づけ

フッ化物には抗菌作用もあります。プラーク中に見られる濃度で、S. mutansの重要な病原性——酸産生とグルカン合成——にin vitroで作用することが示されています。機序は2通り。

• サブミリモルの濃度：エノラーゼ、ウレアーゼ、P-ATPase、ホスファターゼなどの酵素阻害
• マイクロモルの濃度：HFが膜を通り抜けてプロトンを運び、細胞質を酸性化する。結果として解糖・糖輸送系（PTS）・細胞内多糖の形成が阻害される

ただし著者らは、これらのin vivoでの意義はまだ明らかでないとはっきり書いています。

全身への応用（水道水フロリデーションなど）はどうか。局所作用が主だという整理は、水道水フロリデーションのような「全身」の方法を否定するものではありません。60年以上の研究がその安全性と有効性を裏づけていると著者らは述べています。ただし、「全身」に分類されていても、その作用機序の中心はやはり局所——飲み込むまでに歯面へ触れること、そして唾液によって口腔環境へ再分配されること——だという整理です。そのうえで、萌出前に永久歯第一大臼歯の小窩裂溝に取り込まれた場合については、全身的な機序を支持するエビデンスがあるとしています。

⑥明日の臨床へ

• 説明の言葉を変えられます。「歯を強くする」ではなく「酸に襲われている間、歯のそばにフッ素がいてくれるかどうか」。水道水フロリデーションが歯磨剤よりずっと低い濃度で効くのは、1日に何度も触れるからだと原著は説明します（ただし高濃度が効かないという意味ではありません。同じ論文は、根面う蝕の停止に5,000 ppm歯磨剤が1,100 ppmより有効だった臨床試験も引いています）
• 磨いたあとに大量にすすぐ意味を、患者さんと一緒に考え直せます。守ってくれるのはsub-ppmの微量です。それを洗い流していないか
• 高濃度フッ化物の応用の意味づけも変わります。バーニッシュやゲルは「その場で歯を固める」のではなく、CaF2という貯金をバイオフィルムやペリクルに置いてくる作業です。酸性になったときに引き出される
• 「フッ素を飲んでいれば安心」ではありません。エナメル質の内部に取り込まれた濃度では守れない、というのがこの総説の要点です

⑦ここだけ、冷静に補助線