口腔根管封閉劑生物相容性的研究進展

胡燦綜述李祥偉，孫宏晨審校

(吉林大學口腔醫院牙體牙髓病科，吉林長春130000)

口腔根管封閉劑生物相容性的研究進展

胡燦綜述李祥偉，孫宏晨審校

(吉林大學口腔醫院牙體牙髓病科，吉林長春130000)

近年來，隨著口腔醫學和材料學等學科的不斷進步，根管封閉劑相關性能的研究得到了迅速發展。其中，生物相容性作為醫用材料的基本性能，越來越多地受到口腔醫務工作者和研發人員的廣泛關注。本文對目前較常應用的根管封閉劑的生物相容性進行系統綜述，為新型根管封閉劑的制備和應用研究奠定理論基礎。

根管封閉劑；生物相容性；細胞毒性

根管治療是治愈口腔根尖周炎與牙髓炎最簡單有效的方法。在根管治療過程中，根管封閉劑的作用是填充根管間隙、粘結牙本質和充填材料、消除根管內死腔。封閉劑充填牙膠尖和根管壁之間的空隙。一旦超充，封閉劑將長時間直接與根尖周組織接觸，溶解和降解的產物也會通過牙本質小管、副根骨或側支根管等進入周圍組織。生物相容性不好的封閉材料可能會破壞根尖周組織，甚至導致周圍細胞的惡變。封閉劑引起的局部組織反應也會影響根管治療的最終效果。不同類型根管封閉劑的生物相容性存在差異，評價封閉劑生物相容性的主要參數有遺傳毒性、誘變性、致癌性、細胞毒性、組織相容性和微生物反應等[1]。封閉劑生物相容性測定的方法一般包括體外細胞毒性實驗和體內局部毒性反應實驗，其中體內實驗一般常用皮下或骨內埋植實驗方法[2-3]。

1 氧化鋅-丁香油類根管封閉劑(ZOE)

氧化鋅-丁香油封閉劑的臨床應用曾較為廣泛，但其生物學性能并不理想。材料的溶解和擴散會長時間刺激根尖周組織，誘發根尖周組織形成慢性炎癥[4]。氧化鋅-丁香油封閉劑的毒性來自于緩慢長期釋放的丁香油酚。有證據表明，丁香油酚可引起細胞內蛋白質變性，使細胞功能和結構變化，導致細胞死亡[5]。有學者用氧化鋅-丁香油封閉劑的各成分與人口腔角質細胞共培養，證明釋放的鋅離子也會對細胞有不利影響[6]。Sousa等[7]將ZOE、二氧化物礦物聚合物(MTA)以及Z-100光固化樹脂植入豚鼠下頜骨聯合部內以檢測三者的骨內相容性。4周和12周后，檢測結締組織反應。結果顯示，4周內ZOE封閉劑組表現出高毒性反應，而12周后，毒性顯著降低，表現出一定的生物相容性。

2 玻璃離子類根管封閉劑

玻璃離子封閉劑在調拌初期表現較強細胞毒性。而凝固后，毒性降低，充填一段時間后，鄰近組織的炎癥反應消失[8]。玻璃離子封閉劑有較高的水解性，細胞毒性在一定程度上來自于材料里殘留的酸，氟離子的釋放會影響骨細胞的生長，成分中的鋁也可能會有一定的遺傳毒性[9]。臨床應用時，封閉劑并不完全暴露于有水環境，因此，臨床上材料的細胞毒性會有所降低[10]。Ogasawara等[11]研究了玻璃離子封閉劑KT-308和傳統的氧化鋅-丁香油酚封閉劑的組織生物相容性。將兩種封閉劑植入大鼠下頜骨內，分別于3 d和20 d后分析和觀察組織反應情況。結果顯示，3 d后KT-308組周圍組織未出現炎癥反應，而氧化鋅-丁香油酚封閉劑組則表現出嚴重的炎性反應。20 d后，KT-308組大部分材料仍殘留在骨內，而氧化鋅-丁香油封閉劑材料大部分已被吸收，被結締組織包繞。結果說明，與氧化鋅丁香油封閉劑相比，KT-308引起的炎癥反應較輕，被組織吸收的速率也較慢。

3 氫氧化鈣類根管封閉劑

氫氧化鈣類封閉劑具有良好生物相容性，并能增強根尖周組織損傷的愈合和再生修復[12]。Zmener等[13]將氫氧化鈣類封閉劑植入大鼠背部皮下結締組織，分別于7 d、30 d和90 d觀察。在實驗初期，可觀察到急性炎癥反應，但反應的嚴重程度隨時間延長而逐漸降低；在90 d時，炎癥反應已消退。Silveira等[14]評估AHplus、Epiphany、Pulp canal sealer和Sealapex的生物相容性，發現第7天所有的封閉劑都會引起中度至重度的炎癥反應，一段時間后，Sealapex的炎性反應減輕，而其他封閉劑的炎癥反應仍為中度或重度。在各觀察時期，Sealapex誘導產生的炎性反應均為最輕。說明Sealapex在幾種封閉劑中的生物相容性最佳。

4 樹脂類根管封閉劑

環氧樹脂根管封閉劑AH26具有尺寸穩定性、阻射性和低收縮率等特點，在粘附性、溶解度、封閉性和流動性方面也有優良性能表現。但其成分中含有甲醛，AH26的生物相容性欠佳。AH plus在AH26的基礎上做了改進。有學者通過體外檢測AH plus、Epiphany和EndoREZ等幾種封閉劑的細胞毒性，結果顯示AH plus細胞毒性最低。AH plus產生的細胞毒性被認為一方面來自于雙酚A二縮水甘油醚，它是樹脂材料中的誘變成分，有細胞毒性；另一方面是來自于甲醛或胺和環氧樹脂成分的釋放[15]。在體內實驗研究方面，Camargo等[16]將AH plus和Epiphany植入豚鼠下頜骨聯合部以檢測兩種材料的骨內生物相容性，觀察4周和12周，取組織標本檢查，結果顯示，AH plus的毒性大約在中等水平。由此可見，AH plus的生物相容性較AH26有所提高，雖然仍會導致組織炎癥反應或細胞毒性反應，但會隨時間推移而逐漸減退，因此，AH plus有較為良好的生物相容性。

EndoREZ是第二代甲基丙烯酸酯類根管封閉劑，研究認為EndoREZ的細胞毒性來自于其成分中的氨基甲酸乙酯二甲基丙烯酸酯(UDMA)。UDMA是一種毒性物質，因為它可以消耗細胞內的谷胱甘肽，造成細胞損傷[15]。研究者將EndoREZ、AH plus和氧化鋅-丁香油封閉劑Endofill裝入聚乙烯管中，植入大鼠皮下結締組織，一段時間后，觀察評估炎癥反應程度。發現EndoREZ和Endofill封閉劑可引發更強烈和更持久的炎癥反應[17]。Zmener等[18]將EndoREZ充填入硅酮管中，植入大鼠皮下結締組織，分別在10 d、30 d、90 d和120 d后，記錄材料引起的組織反應。早期可在周圍組織中觀測到成纖維細胞和新形成的血管，炎性反應的程度隨時間而逐漸降低。120 d后，結締組織愈合，即實驗最后，EndoREZ已不再造成皮下結締組織的炎癥反應。因此，90 d后，植入大鼠皮下結締組織的EndoREZ表現的組織反應被認為是可接受的。同時也有學者應用原代人牙髓干細胞來檢測不同時間段EndoREZ材料對細胞生長和分化及性能的影響，認為EndoREZ是無細胞毒性的[11]。

Epiphany是第三代甲基丙烯酸酯類根管封閉劑，是一種雙固化樹脂封閉劑。該樹脂內包括雙酚A-甲基丙烯酸縮水甘油酯(Bis-GMA)、乙氧基化的Bis-GMA、UDMA以及親水性雙官能團甲基丙烯酸酯。其細胞毒性一方面源于已固化的樹脂上釋放出來的殘留單體，再者是復合樹脂材料的降解。成分中未反應的單體釋放，細胞毒性也會上升[19]。Santos等[20]的體內實驗證明Epiphany可能會引發嚴重的根尖周炎癥。在體外細胞毒性檢測試驗中，Epiphany的性能表現也不理想。Lodien?等[21]用L929細胞體外檢測Epiphany、AH plus和EndoREZ，還有硅酮類封閉劑Roekoseal的細胞毒性，檢測結果顯示，多甲基丙烯酸酯樹脂封閉劑Epiphany比Roekoseal和EndoREZ的細胞毒性更大。

5 硅酮類根管封閉劑

Guttaflow是一種硅酮類根管充填材料，含有Gutta-percha粉末，聚二甲基硅氧烷和納米銀顆粒。凝固后有0.2%的體積膨脹，使其擁有比AH plus更優越的封閉性能[22]。Accardo等[23]用人牙周韌帶成纖維細胞與Guttaflow浸提液共培養，結果顯示，在各個檢測周期guttaflow組都表現出高細胞活性。另一實驗利用人牙齦成纖維細胞檢測材料的細胞毒性，檢測結果顯示，新鮮混勻的Guttaflow無細胞毒性[24]。體內實驗檢測Guttaflow的組織反應，在Wistar大鼠皮下埋植Guttaflow和AH plus，以評估兩者的炎癥反應。實驗中，Guttaflow被纖維包膜包繞，并未發生降解。而AH plus誘導產生了血供豐富的肉芽組織，且AH plus被巨噬細胞吞噬。體內試驗結果表明，Guttaflow會引起組織炎癥反應，導致材料被封閉在纖維包膜中，因為Guttaflow不會被宿主的炎性細胞降解[25]。綜上可見，Guttaflow的體外實驗沒有誘發炎癥反應，而在體內試驗中，Guttaflow仍是異物，被纖維包膜包裹。

6 具有生物學活性的根管封閉劑

MTA的生物活性較氫氧化鈣類封閉劑更為突出，其成分中雖沒有氫氧化鈣，但其成分中的氧化鈣能在材料凝固后與組織液發生化學反應形成氫氧化鈣。W?livaara等[26]對實驗狗的右下頜前磨牙行根尖切除術后分別用MTA、熱塑牙膠和氧化鋅-丁香油根管封閉劑充填根管，120 d后切片組織學分析。MTA組的根尖周組織修復更好，炎性浸潤范圍更小，且只有MTA組的材料表面可以觀察到新的硬組織的形成。然而MTA中的水楊酸樹脂和二氧化硅等成分，可能會增加其細胞毒性。有實驗用MTT法對比了MTA和AH plus的細胞毒性，結果顯示MTA的細胞毒性更強。且不隨實驗時間的增加而減小[27]。Zhou等[28]的實驗證明MTA的細胞毒性與劑量有關，當浸提液的濃度低于1:32時，MTA不再具有細胞毒性。與共培養的時間無關，高濃度MTA在實驗全程均保持較高的細胞毒性，其原因可能是成分中有鉛的釋放。

新型生物陶瓷類材料iRootSP是一種無鋁的親水性硅酸鈣-磷酸鹽材料，其物理性能與MTA相似，有較好的生物學活性。這是因為在植入到機體組織后，材料中的鈣、磷成分與組織液中成分反應生成羥基磷灰石晶體，是骨、牙本質和牙骨質的主要礦物成分[29]。iRootSP成分中的鈣硅酸鹽組分可避免其凝固過程中的體積收縮，有增強牙根機械強度的作用[30]和強效抗菌作用，還可促進牙周組織再生。用人成纖維細胞檢測iRootSP的細胞毒性，在其未稀釋時，iRootSP表現出一定細胞毒性，稀釋后毒性輕微，濃度更低時則無毒性。這與臨床應用時的表現一致，因材料被周圍的組織液稀釋導致[31]。綜上可見，iRootSP具有非常良好的生物相容性。

7 小結

理想的根管封閉劑應具有良好的生物相容性，填充時超出根尖孔的材料易被周圍組織吸收；易操作、粘附性好、體積穩定、易去除；X線阻射；不使牙齒變色。目前尚沒有完全滿足以上要求的根管封閉劑[32]。綜上所述，每種根管封閉劑均有各自的優點，也存在一定的局限性。因此，新型根管封閉劑的探索制備及性能檢測研究仍處于不斷的摸索過程中并具有十分廣闊的發展前景。

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Research progress in biocompatibility of root canal sealers.

HU Can,LI Xiang-wei,SUN Hong-chen.Stomatological Hospital of Jilin University,Changchun 130000,Jilin,CHINA

Over the past few decades,the research on root canal sealer has developed rapidly with the continuous advancement of stomatology and material.Its biocompatibility,as a fundamental property,draws more and more attention of medical workers and researchers.This paper reviews the most commonly used root canal sealers currently,and lays a theoretical foundation for the development and application of novel root canal sealers.

Root canal sealer;Biocompatibility;Cytotoxicity

R783.2

A

1003—6350（2016）21—3539—04

2016-03-07)

李祥偉。E-mail：lixiangwei@126.com

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.21.032