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牙本质构成牙齿的主体。牙本质色淡黄，稍有弹性，硬度比釉质低，比骨组织略高。成熟牙本质重量的70%为无机物，有机物为20%，水为10%，如按体积计算，无机物、有机物和水分的含量约为50%、30%和20%，牙本质的无机物主要也为磷灰石晶体，但其晶体比牙釉质中的小，与骨和牙骨质中的相似。微量元素有碳酸钙、氟化物、镁、锌、金属磷酸盐和硫酸盐。
有机物中胶原蛋白约占18%，为所有有机物的85%~90%，主要为I型胶原，还有少量V型和Ⅵ型胶原。在发育中的前期牙本质中可见Ⅲ型胶原。牙本质中非胶原大分子物质有几大类：磷蛋白、含7羧基谷氨酸蛋白、混合性酸性糖蛋白、生长因子、血清源性蛋白、脂类和蛋白多糖。其中最主要的是牙本质磷蛋白，约占所有非胶原有机成分的50%，在牙本质矿化前沿分布，与胶原纤维关系密切，可结合钙，有利于牙本质的矿化。牙本质中的生长因子有转化生长因子β、胰岛素样生长因子和成纤维细胞生长因子。
牙本质中还有一种由成纤维细胞形成的特殊的骨形成蛋白，有人称之为牙本质骨形成蛋白或牙本质基质蛋白。这些生长因子可能在诱导新的成牙本质细胞形成、创伤修复中起重要作用。
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