年輕恒牙牙髓再生性治療的研究進(jìn)展
宋光泰，靳秋晨
武漢大學(xué)口腔醫(yī)院兒童口腔科，湖北 武漢（430079)
【作者簡介】宋光泰，男，1964年出生于湖北，1985年畢業(yè)于湖北醫(yī)學(xué)院口腔系，獲學(xué)士學(xué)位，1990年畢業(yè)于湖北醫(yī)學(xué)院口腔系，獲碩士學(xué)位，2005年畢業(yè)于武漢大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，獲博士學(xué)位。現(xiàn)任武漢大學(xué)口腔醫(yī)(學(xué)）院兒童口腔科主任，教授、主任醫(yī)師，研究生導(dǎo)師。兼任中華口腔醫(yī)學(xué)會兒童口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會第三、四屆副主任委員，第二、五屆常務(wù)委員；武漢口腔醫(yī)學(xué)會常務(wù)理事兼秘書長;亞洲兒童牙科學(xué)會(PDAA)理事(2008—2016);湖北省口腔醫(yī)學(xué)會常務(wù)理事；國際兒童牙科協(xié)會(IAPD)會員。2003—2004年，加拿大多倫多大學(xué)牙學(xué)院、McMaster大學(xué)訪問學(xué)者。1997—1999年，赴萊索托王國國家轉(zhuǎn)診醫(yī)院(Queen E.Ⅱ)援外醫(yī)療。系統(tǒng)掌握口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)及相關(guān)學(xué)科知識，具有較高的理論水平和操作能力。作者特別擅長于兒童口腔疾病的診斷、治療及預(yù)防，負(fù)責(zé)和參加了本科生、研究生等多層次教學(xué)工作，對PBL教學(xué)有較深研究。負(fù)責(zé)和參與十余項科研項目，發(fā)表論文30余篇，多次參加全國及國際性學(xué)術(shù)會議。
【摘要】個體患牙髓病或根尖周病后，年輕恒牙牙根的繼續(xù)生長發(fā)育受阻，因此，如何保證患牙根尖的正常形成和繼續(xù)生長發(fā)育對口腔醫(yī)生而言極具挑戰(zhàn)。近年來報道的牙髓再生治療病例，其利用根管內(nèi)殘余牙髓組織、根尖周或牙周組織中干細(xì)胞的再生分化能力，在合適的條件誘導(dǎo)下再生出新的高度血管化并富含結(jié)締組織的活髓，促使牙根繼續(xù)生長發(fā)育，牙根長度增加、根管壁增厚、根尖孔縮窄閉合，而且臨床檢查和影像學(xué)輔助檢查的結(jié)果均較理想，這具有劃時代的意義。牙髓再生基于組織工程學(xué)，以達(dá)到用新生牙髓組織代替原有病變牙髓組織目的。其包括兩種理念：一是牙髓血運重建，誘導(dǎo)根尖部干細(xì)胞遷移和分化，在患牙根管內(nèi)新生出有活力的牙髓樣組織，完成牙根繼續(xù)生長發(fā)育；二是運用組織工程技術(shù)，將具有增殖分化潛能的干細(xì)胞和適宜的生物活性支架物質(zhì)置入患牙根管內(nèi)，在一定的生長因子誘導(dǎo)下，產(chǎn)生新的牙本質(zhì)牙髓復(fù)合體(dentin-pulpcomplex,DPC)，實現(xiàn)牙髓再生。筆者就這兩部分的研究進(jìn)展作一闡述。
【關(guān)鍵詞】年輕恒牙；牙髓再生；牙髓再血管化；組織工程；生長因子
【引用著錄格式】宋光泰,靳秋晨.年輕恒牙牙髓再生性治療的研究進(jìn)展[J].口腔疾病防治，2016,24(12)：681-687.
The research progress ofregenerative endodontic treatment for immature permanent teeth
SONGGuang-tai, JIN Qiu-chen
Departmentof Pediatrics Dentistry, School & Hospital of Stomatology, WuhanUniversity, Wuhan 430079, China
Correspondingauthor: SONG Guang-tai, Email:[email protected], Tel:0086-27-87686262
【Abstract】 The pulpal orperiapical diseases of immature permanent teeth often lead to incomplete rootdevelopment. It is a challenge for us to figure out how to ensure thecontinuous growth of the teeth and the formation of roots.There are many cases about pulpregeneration reported recently. With the regeneration and differentiationability of stem cells, which exist in residual pulp tissue, periapical andperiodontal tissues, the regeneration of new vital pulp tissue was inducedunder proper conditions, which is highly vascularized and rich in connectivetissue, thus prompting continuous root growth and development, increasing rootlength, thickening root canal walls, and facilitating the coarctation of theapical foramen. Besides, clinical and radiographic examinations showssuccessful results about the regenerative treatment, which is of milestonesignificance. The pulp regeneration treatment is designed to replace thepathological dental pulp tissue with new regenerated pulp tissue, based onbiological tissue engineering process. This process includes two key parts:one is pulp revascularization, regenerating new vital pulp tissue in the rootcanal to achieve the continuous root growth and development; the other istissue engineering, new pulp dentin complex is regenerated by the stem cellsunder the induction of suitable biological active scaffolds and growth factors.This article reviews about the research progress and clinical characteristicsof aforementioned two key parts.
【Keywords】Immature permanenttooth; Pulp regeneration; Pulp revascularization; Tissue engineering; Growthfactor
【收稿日期】2016-02-16；【修回日期】2016-08-01
【基金項目】湖北省自然科學(xué)基金(2015CFB258)
【通訊作者】宋光泰，教授，博士，E-mail ：[email protected]
年輕恒牙是指萌出后沒有到達(dá)牙合平面、形態(tài)和結(jié)構(gòu)沒有完全發(fā)育成熟、根尖孔未完全閉合的恒牙。年輕恒牙從牙齒開始萌出直至牙根達(dá)到應(yīng)有的長度需2~3年，而實現(xiàn)根尖孔縮窄一般需要3~5年。年輕恒牙髓腔中的牙髓組織結(jié)構(gòu)與成熟恒牙相比較為疏松，其中含較多細(xì)胞成分，但相對缺乏纖維成分，且富含血管，具有旺盛的生命力，且由于根尖孔粗大敞開，若牙髓組織發(fā)生炎癥，感染極容易在牙髓、根尖周組織之間擴(kuò)散。而此期間常因齲病、外傷等多種原因致使牙髓感染壞死，牙根發(fā)育終止，導(dǎo)致根尖孔呈開放狀態(tài)。對于此類患牙，傳統(tǒng)的治療方法有兩種：根尖手術(shù)后倒充填治療和根尖誘導(dǎo)成形術(shù)后行根管治療。倒充填治療只能封閉敞開的根尖孔，不能增加牙根長度，亦無法使牙根繼續(xù)生長發(fā)育，導(dǎo)致冠根比大，不利于患牙遠(yuǎn)期保存；根尖誘導(dǎo)成形術(shù)雖能一定程度誘導(dǎo)根尖閉合，形成一種人丁根尖屏障，但療程較長、復(fù)診次數(shù)多、根管系統(tǒng)有再感染的可能[1]，此外形成的牙根形態(tài)與正常牙根不同，牙根質(zhì)地脆弱易致牙頸部折斷[2]。此外，完善的根管治療雖能延長患牙在口腔內(nèi)保存時間，但與健康牙齒相比更易脫落。近些年來，隨著分子生物學(xué)、再生醫(yī)學(xué)、組織丁程學(xué)等眾多相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展，逐漸產(chǎn)生“再生性牙髓治療（RET)”的理念，即以具有生物活性的新生牙髓組織代替病變的牙本質(zhì)牙髓復(fù)合體，以恢復(fù)牙體組織的生命和活力[3]。早在1971年，Nygaard-Ostby等[4]學(xué)者首次觀察到摘除牙髓組織后的牙齒在根尖血液呈充盈狀態(tài)時的反應(yīng)，由于當(dāng)時技術(shù)、材料和器械等方面的限制，該嘗試雖未獲得成功，但被認(rèn)為是牙髓再生的先驅(qū)。牙髓再生的目標(biāo)為：①在牙髓腔內(nèi)生成一種富含血管、神經(jīng)及成牙本質(zhì)樣細(xì)胞的類牙髓樣的組織，尤其是形成新生的牙本質(zhì)牙髓復(fù)合體，與牙本質(zhì)通過成牙本質(zhì)細(xì)胞緊密連接，以引導(dǎo)牙本質(zhì)的規(guī)律性沉積;②在根尖端實現(xiàn)牙根繼續(xù)生長伸長，形成根尖封閉并通過縮窄的根尖孔與根尖周組織相連；③含有神經(jīng)組織和新生血管，即“功能性的牙髓再生”。因此，牙髓再生是在組織丁程的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)牙髓再血管化與功能性再生，包括成牙本質(zhì)細(xì)胞和（或）神經(jīng)纖維再生，如果沒有組織丁程或牙髓再血管化，牙髓再生將無法實現(xiàn)。但是，組織丁程技術(shù)應(yīng)用于臨床牙髓再生治療，還需要更深人的探索，筆者就這兩部分的研究進(jìn)展作一綜述。
1 牙髓再血管化
若要實現(xiàn)牙髓再生，為牙髓提供一個適宜生存的環(huán)境而保證血氧供應(yīng)和抗感染能力是前提，以形成牙髓組織的血運重建，即牙髓再血管化。牙髓再生的研究也得益于之前的牙髓再血管化研究，早在1966年，Rule等[5]報告了1例年輕下頜恒前磨牙牙髓壞死的病例，該患牙根管經(jīng)過機(jī)械預(yù)備和多聯(lián)抗生素根管消毒后進(jìn)行誘導(dǎo)出血，觀察到牙根繼續(xù)發(fā)育、根尖孔閉合。Iwaya等[6]也報告了1例13歲兒童的年輕下頜前磨牙外傷、牙髓壞死后，實現(xiàn)牙髓再血管化、根尖孔閉合和根管壁增厚的病例。Banchs等[7]首先提出了牙髓再血管化(revascularization)”的概念，目的是代替年輕恒牙中壞死或感染的病變牙髓組織，再生新的血管、神經(jīng)等組織，由此牙根得以進(jìn)一步生長發(fā)育。目前，牙髓再血管化治療已趨常態(tài)化，美國牙髓病協(xié)會和歐洲牙髓病協(xié)會已出版規(guī)范的臨床指南。
牙髓再血管化的治療核心在于嚴(yán)格控制根管系統(tǒng)感染、給予組織新生的基質(zhì)(如自體血凝塊，或富血小板血漿、濃縮生長因子等植人），同時在其冠方嚴(yán)密充填和封閉，以此保證適宜的生物學(xué)環(huán)境利于血管再生的實現(xiàn)。成功實現(xiàn)牙髓再血管化的前提是:根尖孔直徑>1mm。其臨床成功取決于三個重要方面:根管系統(tǒng)的徹底消毒、支架性基質(zhì)的存在、嚴(yán)密的冠方封閉[12]。
1.1根管系統(tǒng)的徹底消毒
1.1.1無機(jī)械預(yù)備機(jī)械預(yù)備不僅使薄弱的根管牙本質(zhì)壁更脆弱，而且會破壞存在于根尖區(qū)的干細(xì)胞。根尖區(qū)在成牙本質(zhì)過程中會釋放部分生長因子，成牙本質(zhì)細(xì)胞和Hertwig’s上皮根鞘細(xì)胞是實現(xiàn)正常牙根發(fā)育所必需的細(xì)胞，可分化產(chǎn)生次級牙本質(zhì)細(xì)胞，該細(xì)胞對根管內(nèi)壁上牙本質(zhì)的規(guī)律性沉積有誘導(dǎo)作用，實現(xiàn)根管壁增厚及牙根長度的增加，它們大量存在于年輕恒牙根尖區(qū)域，能夠抵抗一定的炎癥感染，機(jī)械預(yù)備的同時也會清除這些生長因子和再生過程中必需的其他細(xì)胞[13]。Cehreli等[14]的研究表明，盡管相關(guān)病例少，不具有統(tǒng)計學(xué)意義，但仍發(fā)現(xiàn)一些未經(jīng)根管機(jī)械預(yù)備的患牙在術(shù)后可以重獲活力。因此，大多數(shù)學(xué)者贊同在牙髓再血管化的治療過程中無需機(jī)械預(yù)備根管系統(tǒng)，以維持干細(xì)胞活性，避免削弱過于薄弱的根管壁。
1.1.2沖洗沖洗在初步根管消毒中發(fā)揮重要作用，沖洗劑應(yīng)具有最大的殺菌抑菌功效，同時對干細(xì)胞和成纖維細(xì)胞有最小的細(xì)胞毒性，以維持其活力及增殖、分化能力。細(xì)菌侵人到根管系統(tǒng)，將形成一層細(xì)菌性生物膜，黏附在根管內(nèi)壁并堵塞牙本質(zhì)小管。為達(dá)到最佳的根管消毒效果，必須徹底清除細(xì)菌生物膜，如使用“根管刷”(root canal brush)等工具，有效清除細(xì)菌生物膜，同時不至于破壞牙體硬組織，然而使用此類丁具存在非生物相容性物質(zhì)(刷毛）殘留于根管內(nèi)的風(fēng)險。沖洗過程中使用超聲振蕩可以產(chǎn)生空穴效應(yīng)、聲流效應(yīng)以及熱效應(yīng)，加快沖洗劑與細(xì)菌性生物膜的化學(xué)反應(yīng)以達(dá)到強化對根管系統(tǒng)內(nèi)各種細(xì)菌及微生物的殺滅或抑制的效果，但在超聲沖洗振蕩過程中必須注意盡量不使超聲丁作尖直接與根管內(nèi)壁接觸。
目前臨床應(yīng)用的沖洗劑種類繁多：①過氧化氫，人體組織中含有過氧化氫酶，接觸到過氧化氫時能夠釋放出新生氧，其發(fā)泡作用能將根管滲出及壞死組織清除，同時具有止血功能，但過氧化氫的組織溶解性能較差、作用時間短暫、有發(fā)生疼痛和術(shù)后腫脹等不良反應(yīng)的可能。②次氯酸鈉，次氯酸鈉是目前臨床使用最多的一種根管沖洗劑，能夠較強地溶解牙髓壞死組織和根管玷污層中的有機(jī)物，推薦的使用濃度從0.50%-5.25%不等，細(xì)胞毒性與濃度成正相關(guān)，2.5%的濃度兼具高效的抑菌殺菌作用和較低細(xì)胞毒性，為臨床最適合選用的濃度[15]。美國牙髓病協(xié)會推薦的濃度是1.5%，每根管20mL[16]。此外研究發(fā)現(xiàn)若次氯酸鈉沖洗劑的溫度升高，其瞬時溶解組織的能力、沖洗的效果也將同步加強。③氯己定，具有廣譜抗菌的效果，與次氯酸鈉的抗菌效果類似，尤其能較強地抑制革蘭陽性菌、念珠菌感染，且一般對氯己定不容易產(chǎn)生耐藥菌株。氯己定沒有組織溶解作用，亦可引起牙體著色，因此在氯己定沖洗間交替使用生理鹽水沖洗，清除產(chǎn)生的色素。④乙二胺四乙酸（EDTA)，EDTA是一種強效螯合劑，在臨床應(yīng)用中經(jīng)常與其他沖洗劑（如次氯酸鈉溶液)聯(lián)合使用。通過與細(xì)菌生長所必需的金屬離子螯合而具有一定抗微生物性能。17%的EDTA沖洗劑在臨床丁作中常用作去除牙本質(zhì)中的有機(jī)物和無機(jī)物，以及牙髓組織中的部分無機(jī)物成分，亦可清除牙本質(zhì)玷污層并開放牙本質(zhì)小管，從而提高沖洗劑及根管內(nèi)封藥的效果[17-18]。Ring等[19]研究發(fā)現(xiàn)EDTA與2%氯己定聯(lián)合使用后導(dǎo)致干細(xì)胞無法存活，還會形成氯鹽沉積在根管內(nèi)，這些沉積物有細(xì)胞毒性且會阻礙干細(xì)胞在根管壁上的附著。建議在使用EDTA沖洗后用生理鹽水沖洗以減少沉淀物沉積，同時可以清除組織殘片和沖洗劑的殘留。
1.2支架性基質(zhì)
1.2.1自體血凝塊刺激根尖區(qū)出血，可在根管內(nèi)形成支架樣結(jié)構(gòu)的血凝塊，支持根尖周細(xì)胞及間充質(zhì)干細(xì)胞粘附、遷移、分化。血凝塊中富含生長因子，能夠?qū)Τ衫w維細(xì)胞、成骨細(xì)胞、成牙本質(zhì)細(xì)胞等多種重要細(xì)胞的增殖和分化過程產(chǎn)生刺激作用，在組織再生中起到了關(guān)鍵作用。在刺激根尖出血時，盡量不使用含血管收縮劑的麻醉劑，以保證根管內(nèi)有充足的血量[21]。目前，自體血凝塊作為牙髓再血管化的基質(zhì)而在臨床中最為常用。
1.2.2 富血小板血漿（PRP)PRP是將自體的全血通過離心所得到的一種血小板濃縮物，其中富含大量生長因子，可以促進(jìn)形成膠原蛋白。動物實驗顯示，對比血凝塊與PRP在牙髓再生中的作用，發(fā)現(xiàn)無論是新生牙髓或者根管內(nèi)硬組織的生成，兩者差異均無統(tǒng)計學(xué)意義[22]。臨床應(yīng)用中出現(xiàn)根尖部血管破壞，刺激根尖出血時未形成血凝塊，或血凝塊形成質(zhì)量不佳時，推薦使用PRP。Torabinejad等[23]報道了1例上頜年輕恒前磨牙外傷脫位牙髓壞死再植后，使用PRP實現(xiàn)牙髓再血管化的病例。5~6個月后對患者隨訪的影像學(xué)檢查證實，有牙根的繼續(xù)生長發(fā)育和根管壁厚度的增加，同時牙髓活力檢測到陽性反應(yīng)。
然而PRP的制備過程復(fù)雜繁瑣，成功率不高，需要經(jīng)過二次離心，而且要加人牛凝血酶、氯化鈣等額外的添加劑。另外其安全性以及是否會引起感染等問題仍不確定，確切作用機(jī)制及PRP能發(fā)揮作用的劑量尚無確切依據(jù)，這些問題嚴(yán)重限制了其在研究及臨床中的應(yīng)用[24]。
1.2.3 富血小板纖維蛋白(PRF) PRF是可應(yīng)用到牙髓血管再生過程中的潛在支架材料[25]，富含血管內(nèi)皮生長因子（VEGF)、血小板源性生長因子（PDGF)、轉(zhuǎn)化生長因子等生長因子。能夠?qū)⑸L因子緩釋，增強多種細(xì)胞的增殖、分化，促進(jìn)血管生成，同時PRF也具有抗炎和抗感染的功能，此外亦是能將礦化物三氧化物聚合體（MTA)的作用最大化的理想基質(zhì)物質(zhì)。
1.2.4 濃縮生長因子（CGF)自體來源的GCF，是第2代血漿提取產(chǎn)物，有完全獨特屬性的一種愈合型的生物性材料，最早由Sacco在2006年開發(fā)研制而來。CGF采用Medifuge離心機(jī)精準(zhǔn)變速離心制成，與PRP的制備相比，過程更為簡單、成功率較高，而且由于不必添加額外的試劑，不會引起感染。此外，經(jīng)過精準(zhǔn)變速離心后，纖維蛋白原發(fā)生聚合作用，內(nèi)部的纖維交織形成三維纖維蛋白聚合網(wǎng)絡(luò)。該三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)柔軟富有彈性，有一定的孔徑與滲透性，能夠很好地滯納血小板和其他循環(huán)分子。
制取CGF凝膠時，這種獨特的預(yù)設(shè)變速離心法將激活血小板，使血小板顆粒釋放多種生長因子，這些因子具有促進(jìn)細(xì)胞增殖分化、合成基質(zhì)物質(zhì)和生成血管的作用。而CGF獨特的三維網(wǎng)格狀支架結(jié)構(gòu)又能支持引導(dǎo)經(jīng)生長因子誘導(dǎo)產(chǎn)生的新生組織的生長。目前經(jīng)過科學(xué)證實的濃縮生長因子中包含的生長因子有：轉(zhuǎn)移生長因子(TGF)、PDGF、類膜島素生長因子(IGF)、表皮生長因子(EGF)、VEGF和成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)等。這些因子均可單獨或和其他因子聯(lián)合參與或促進(jìn)血管、神經(jīng)、礦化組織的形成，以及牙髓、牙周組織再生的過程[26]。目前有學(xué)者已將CGF應(yīng)用于牙髓血管再生，收到良好的臨床效果，但長期效果仍需進(jìn)一步觀察。
1.3冠方封閉
研究證實，為避免細(xì)菌從冠方侵人根管系統(tǒng)造成根管內(nèi)再感染，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密的冠方充填封閉，這也是成功實現(xiàn)牙髓血管再生的基本條件之一⑴。根據(jù)多數(shù)學(xué)者的建議，可在血凝塊的上方雙層材料封閉，例如使用MTA和樹脂粘接進(jìn)行冠方充填[27-33]。也有一些學(xué)者推薦三層材料封閉，亦即在MTA和復(fù)合樹脂之間加人一層玻璃離子作為第二層封閉材料，以使冠方的封閉更為嚴(yán)密。
在牙髓血管再生術(shù)中MTA常常和牙髓組織、根管內(nèi)血凝塊或再生組織等直接接觸，具備良好的生物相容性、封閉性、穩(wěn)定性和較強的抑菌性，同時具有良好的親水性和其獨特的硬固性能。然而不足之處是臨床操作中固化時間長、花費高、而且易使牙體組織變色。Gelman等[35]建議改用白色MTA代替灰色MTA，避免術(shù)后牙冠顏色的改變。Khetarpal等[36]建議使用桂酸三鈣(Biodentine)代替MTA放置于血凝塊的上方。Biodentine是一種具有良好的生物活性和封閉特性的牙本質(zhì)代替物，其達(dá)到硬固所需的時間與MTA相比更短，臨床操作過程更簡便，避免了MTA引起牙冠顏色改變的可能。
2 組織工程技術(shù)
組織工程被定義為應(yīng)用組織工程學(xué)和生命科學(xué)來構(gòu)建恢復(fù)、維持、提高組織功能的生物替代品的跨學(xué)科領(lǐng)域[37]。此原理應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域，即牙組織工程。牙組織工程的三要素包括：牙源性干細(xì)胞、支架、生長因子。針對牙髓再生的組織工程，需要牙髓干細(xì)胞及其相應(yīng)的支架與生長因子協(xié)同作用。
2.1 牙源性干細(xì)胞
2000年，Gronthos等[38]自牙髓中分離出牙髓干細(xì)胞，為組織工程學(xué)在口腔領(lǐng)域的研究奠定了基礎(chǔ)。自體牙髓干細(xì)胞是牙髓再生過程中最具潛力的一種干細(xì)胞，引發(fā)免疫反應(yīng)的可能性較小。與非牙髓干細(xì)胞（如骨髓基質(zhì)干細(xì)胞）相比，它們表現(xiàn)出更顯著的分化潛能(形成典型的牙齒樣組織，兼具成釉及成牙本質(zhì)功能）[39]。
到目前為止，已經(jīng)分離和描述的牙源性干細(xì)胞有以下4種：牙髓干細(xì)胞（DPSCs)、脫落乳牙干細(xì)胞、根尖牙乳頭干細(xì)胞(SCAP)、牙周膜干細(xì)胞(PDLSCs)，這幾種干細(xì)胞具有增殖和多向分化的能力，而且較易獲得，易于通過注射器注射(干細(xì)胞注射療法）。但使用該技術(shù)，細(xì)胞存活率較低，可能會遷移至體內(nèi)不同部位、導(dǎo)致異常形式的礦化[41]，為解決此問題，需要將干細(xì)胞與支架材料相結(jié)合使用。
2.2 支架
支架可為組織再生中的干細(xì)胞提供一個相對穩(wěn)固的三維結(jié)構(gòu)以保證其正常生長、發(fā)育和分化。選擇支架材料，主要考慮以下幾方面：良好的組織相容性，具有多孔性結(jié)構(gòu)以容納細(xì)胞42]，同時可降解，能夠逐漸被再生組織替代分解而無需通過手術(shù)的方式取出，且支架材料的分解速度最好與組織新生的速度保持一致。支架材料還應(yīng)具備合適的孔徑率及孔徑，以便于細(xì)胞及養(yǎng)分的進(jìn)人、擴(kuò)散和代謝廢物的排出[43]。目前美國食品藥品管理局（FDA)已經(jīng)批準(zhǔn)大多數(shù)的組織工程所使用的生物材料作為支架，包括天然支架或人工合成支架，天然支架包括膠原、牙本質(zhì)、纖維蛋白、蠶絲、藻酸鹽等，人工合成支架包括各種聚合物，例如聚乳酸(PLA)、聚輕基乙酸（PGA)等。對牙髓組織再生而言，聚合物水凝膠44中含水量高、柔軟具有彈性、與水及生物流體表面張力低，水凝膠與活組織具有相似的物理性質(zhì)，能夠無創(chuàng)性地直接被注射進(jìn)根管系統(tǒng)內(nèi)部。另一種可注射支架是卩磷酸三鈣45]。此外，經(jīng)過處理的牙本質(zhì)基質(zhì)也可為牙組織再生提供合適的環(huán)境[46]，蠶絲支架可在牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)形成過程中促進(jìn)礦化，其支架孔隙能夠引導(dǎo)組織礦化[47]。另外還有一種釉基質(zhì)蛋白，主要成分是釉原蛋白，在生物礦化和硬組織形成中意義重大，也是一種潛在的支架材料[48]。
2.3 生長因子
生長因子是一類與受體結(jié)合、誘導(dǎo)細(xì)胞增殖和分化的蛋白質(zhì)。很多生長因子具有多效性，能夠刺激各種類型細(xì)胞誘導(dǎo)細(xì)胞分裂，而另一些生長因子則更有細(xì)胞特異性[49]。生長因子在牙髓一牙本質(zhì)再生過程中發(fā)揮了重要的信號傳導(dǎo)作用，其中重要的生長因子包括：轉(zhuǎn)移生長因子（TGF)、骨形成蛋白(BMP)。
成牙本質(zhì)細(xì)胞分泌的TGF-P1和TGF-P3生長因子，在成牙本質(zhì)細(xì)胞分化的信號傳導(dǎo)和刺激牙本質(zhì)基質(zhì)分泌的過程中具有特殊意義，分布在牙本質(zhì)基質(zhì)中，通過與牙本質(zhì)基質(zhì)的其他成分發(fā)生相互作用而保持活性。BMP-2、BMP-4和BMP-7被證實能夠在干細(xì)胞分化為成牙本質(zhì)細(xì)胞過程中起誘導(dǎo)促進(jìn)作用，促使牙本質(zhì)形成。一些天然狀態(tài)下存在的物質(zhì)可發(fā)揮生長因子的作用，釉基質(zhì)衍生物作用于牙髓牙本質(zhì)復(fù)合體時能夠釋放出具有生物活性的分子，同樣可誘導(dǎo)牙本質(zhì)的形成。生長因子可通過多種方式導(dǎo)人：直接加人生長因子成品、內(nèi)源性釋放等，生長因子在體內(nèi)半衰期較短，它們需要在一個更長的時間段內(nèi)保持活性，因此，另一種方式即運輸能夠編碼生長因子的基因而不是生長因子本身，這就是基因療法。
目前，組織工程牙髓再生研究仍處于臨床前動物實驗階段。研究常用的干細(xì)胞有DPSCs、脫落乳牙干細(xì)胞和SCAP。有實驗證明在體外擴(kuò)增培養(yǎng)DPSC、脫落乳牙干細(xì)胞和SCAP，通過支架分別植人大鼠皮下和豬的牙槽窩中，可形成牙本質(zhì)牙髓復(fù)合體[5"51]。Huang等[52在動物實驗中，將D，L-丙交酯和乙交酯多聚物生物支架和DPSC和SCAP細(xì)胞混合物放到預(yù)先處理的牙根管中并移植到大鼠皮下組織。3-4個月后取出植人物，經(jīng)組織學(xué)分析發(fā)現(xiàn)有高質(zhì)量的類牙髓組織形成，但其細(xì)胞結(jié)構(gòu)有異于天然牙髓中成牙本質(zhì)細(xì)胞，且新生組織中未見正常的神經(jīng)結(jié)構(gòu)。
除上述體外擴(kuò)增培養(yǎng)干細(xì)胞之外，還可采用細(xì)胞歸巢的方法實現(xiàn)牙組織工程學(xué)上的牙髓再生。細(xì)胞歸巢即將含有各種信號分子的生物性支架植人根管，利用內(nèi)源性干細(xì)胞誘導(dǎo)遷移，穩(wěn)定于再生部位，刺激其增殖、分化形成新生組織。細(xì)胞歸巢利用的內(nèi)源性細(xì)胞，生物相容性良好，克服并降低了體外干細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)和移植的風(fēng)險，但應(yīng)注意選擇恰當(dāng)?shù)纳L因子。該類研究目前也仍處在動物研究的臨床前期階段，且成果并不穩(wěn)定，暫時也無臨床證據(jù)證明其治療方案的有效性，尚需要進(jìn)一步的研究。
3 小結(jié)
美國牙髓病協(xié)會提出再生性牙髓病學(xué)將引領(lǐng)未來口腔醫(yī)學(xué)的發(fā)展方向。多例年輕恒牙牙髓壞死牙髓再血管化的臨床病例報告結(jié)果顯示，伴有牙根繼續(xù)發(fā)育和牙本質(zhì)壁增厚，患牙活力測試有一定的反應(yīng)。與傳統(tǒng)方法相比，牙髓再生治療在促進(jìn)根尖周損傷的愈合、促進(jìn)牙根發(fā)育及最大程度地保存患牙、提高存活率方面有較大的優(yōu)勢。然而，至今牙髓組織再生的組織學(xué)機(jī)制尚未有定論，缺乏長期的隨訪觀察及預(yù)后評估資料，嚴(yán)重制約該技術(shù)在臨床上的推廣，牙髓再生的基礎(chǔ)理論與臨床應(yīng)用仍需進(jìn)一步的科學(xué)研究。
來源:口腔疾病防止雜志
