再生性牙髓治療方法的研究進展

王洪云 董亮

再生性牙髓治療是一種以生物學為基礎(chǔ)的療法，旨在取代牙髓組織受損部分或允許形成牙髓樣組織完全取代原牙髓。從最開始的直接蓋髓術(shù)、間接蓋髓治療，發(fā)展為牙髓血管重建，再到生長因子誘導的由細胞歸巢理論發(fā)展而來的牙髓再生處理，再生性牙髓治療現(xiàn)已廣受人們關(guān)注。對再生性牙髓治療的研究也越來越多，其中很多是將干細胞放置在某些類型的支架上并置入根管系統(tǒng)，通過添加外源性或來自于牙本質(zhì)、殘余牙髓組織的生長因子，來形成牙髓樣組織[1-3]。本文對再生性牙髓治療近年來的研究進展進行綜述如下。

1 再生性牙髓治療方法的概念

再生性牙髓治療方法(regenerative endodontic procedures, REPs)被認為是一種以生物學為基礎(chǔ)的治療方法，其治療目標是替代受損的牙本質(zhì)、牙根支持組織及牙髓-牙本質(zhì)復合體組織等，其基本原理是利用生物學和組織工程學有效調(diào)控干細胞、生長因子和骨架，獲得功能性牙髓組織再生[4]。REPs以往曾有血運重建術(shù)、牙髓活化、牙髓再生等名稱，現(xiàn)在為了統(tǒng)一稱呼而將其稱為再生性牙髓治療方法[5]，其概念包括了為修復牙髓組織而進行的所有治療過程，非特指某種治療方法。

2 再生性牙髓治療方法的發(fā)展

Ostby等[6]在1961年首次發(fā)現(xiàn)根管內(nèi)的血凝塊可以促進愈合，該研究雖然未獲得完全意義的牙髓組織再生，但該研究為以后再生性牙髓治療的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。Rule等[7]1966年采用了多抗生素糊劑抗感染的根管消毒體系，在操作中并未對根尖周圍的活組織進行破壞，結(jié)果顯示5例患者的死髓年輕恒牙癥狀有所改善，且牙根均可繼續(xù)發(fā)育。之后，Nygaard等[8]在1971年將刺激根管內(nèi)出血和使用多抗生素糊劑抗感染相結(jié)合用于治療牙髓壞死的年輕恒牙，取得較好效果。2001年，Iwaya等[9]首次引入牙髓血運重建這個概念，現(xiàn)在多數(shù)學者稱之為牙髓再生治療。

3 再生性牙髓治療方法的研究進展

3.1 牙髓組織的修復與再生牙髓組織的修復能力源自殘存活髓細胞自身的功能，存活的成牙本質(zhì)細胞被激活后可形成牙本質(zhì)基質(zhì)并進行礦化。牙髓組織的再生則表示原牙髓已全部壞死而需要新的“牙髓樣組織”發(fā)揮原始組織的功能[10]。理想化的牙髓組織再生應(yīng)盡可能地模擬繼發(fā)性牙本質(zhì)形成的生理發(fā)育過程，最終以形成不礦化的牙髓組織，或形成類牙髓組織，構(gòu)建完全礦化的一個根管系統(tǒng)取代根管治療，這都需要有效的生物工程化的治療方法[11]。對牙髓發(fā)育生物學的基礎(chǔ)研究，有利于真正實現(xiàn)理想化的牙髓再生。

3.2 干細胞的參與Lovelace等[12]首次證明再生性牙髓治療方法是以干細胞為基礎(chǔ)的，其研究發(fā)現(xiàn)在REPs中的引血過程會引起可觀數(shù)量的未分化間充質(zhì)干細胞進入根管，且這些細胞均為橫跨膜蛋白(CD105)和半乳糖-1-磷酸胸苷酰基轉(zhuǎn)移酶(STRO-1)陽性，研究者還推測出這些細胞極有可能為根尖牙乳頭區(qū)干細胞。參與REPs的干細胞需具有安全、無免疫原性、可自我更新、分化能力強等特點，目前的研究成果顯示，應(yīng)用于REPs的干細胞主要包括牙髓干細胞、牙周膜干細胞、炎性根尖周前體細胞、骨髓間充質(zhì)干細胞、人脫落乳牙干細胞、根尖牙乳頭干細胞等[13]。這些干細胞可分化成成牙本質(zhì)細胞樣細胞，并具備遷移分化形成三維牙本質(zhì)樣結(jié)構(gòu)的能力或潛能。其中，根尖牙乳頭干細胞源于發(fā)育中的牙齒根部的牙乳頭，受赫氏上皮根鞘的調(diào)控，被證明有極強的增殖與成牙分化能力，在REPs中具有較好的應(yīng)用前景。

3.3 支架的應(yīng)用支架在REPs中的應(yīng)用主要是作為一種三維結(jié)構(gòu)的支持物，供干細胞接種并經(jīng)過黏附、增殖、分化等過程，形成新的組織，最后取代支架本身。REPs中對于支架的基本要求是生物相容性好，無細胞毒性，強度穩(wěn)定，允許細胞組織化、血管化并形成新的再生組織。目前采取的主要方法是將誘導根尖組織出血形成的血凝塊當作支架，其對于細胞有選擇性吸附作用，自身可為干細胞提供支架和生長因子[14]。其他替代品主要有富血小板纖維蛋白、富血小板血漿、濃縮生長因子等，均易于制取，可構(gòu)成三維纖維支架，具有可降解性，并且其中所含的生長因子比血凝塊中的更多，這些生長因子有利于促進細胞的遷移、增殖和分化過程，有利于基質(zhì)的形成和礦化。研究顯示，以富血小板血漿和富血小板纖維蛋白為支架進行REPs后，形成了活髓樣結(jié)締組織，表明將其應(yīng)用于REPs中已獲得成功。最新的研究報告顯示，富血小板纖維蛋白應(yīng)用于REPs的效果更優(yōu)于富血小板血漿和血凝塊等[15]。

3.4 生長因子的應(yīng)用生長因子存在于牙本質(zhì)的基質(zhì)中，REPs中起作用的生長因子主要包括粒細胞集落刺激因子、血小板衍生因子、轉(zhuǎn)化生長因子-β、骨形態(tài)發(fā)生蛋白、胰島素樣生長因子、粒細胞集落刺激因子等，它們可通過生物信號的傳遞而控制細胞的行為與活性，通過與細胞表面的特異性受體相結(jié)合而發(fā)揮交互性作用，誘導細胞的增殖或遷移、分化[16]。但在生長因子的應(yīng)用中還存在以下問題亟待解決：①需要不同的生長因子針對不同來源干細胞以誘導特定的分化過程，但用于調(diào)控牙向分化的特定生長因子至今還未能得以明確；②由于難以重現(xiàn)牙髓發(fā)育過程中的生長因子時空表達，因此難以確定生長因子的具體導入量和導入時間；③為補償生長因子的生理溶解度，通常需導入較高濃度的生長因子，但這樣又可能引起不必要的副作用。

3.5 牙髓炎癥與再生機制牙髓炎癥與再生的關(guān)系存在著兩面性，最近的研究證明，通常牙髓炎癥可阻礙牙髓再生過程，但在炎癥反應(yīng)水平很低的情況下，則可能會促進牙髓再生過程[17]。在炎癥的相對早期以及炎癥消除時，相對較低濃度的細胞因子環(huán)境下，某些促炎性因子，例如腫瘤壞死因子等可能上調(diào)諸如P38MAPK等信號通路，從而促進干細胞的分化和牙本質(zhì)涎蛋白、牙本質(zhì)磷蛋白的表達，對牙髓修復產(chǎn)生正面影響。牙髓炎癥過程中的高濃度細胞因子和生長因子則會引起牙髓細胞的死亡。某些修復充填材料可能促進牙髓再生過程，則是牙髓炎癥與再生機制的一些間接性依據(jù)。例如氫氧化鈣和三氧化物多聚體的抗菌作用有利于控制感染，促進牙本質(zhì)基質(zhì)中生物活性成分釋放，有利于牙髓修復[18]。

4 小結(jié)

組織再生一般包含以下幾個部分：血管化—含有相似的細胞密度和細胞外基質(zhì)體系結(jié)構(gòu)—引起新的成牙本質(zhì)細胞位于牙本質(zhì)表面—產(chǎn)生新的牙本質(zhì)基質(zhì)并礦化，同時需要接受神經(jīng)的支配[19]。本文所述研究的進展正在試圖尋求并推進牙髓病治療的下一個方向，但截至目前仍有很多問題懸而未解，例如對生長因子、支架、信號傳遞、細胞的遷移與分化、牙髓再生的生物學機制等仍有一些不甚清楚的地方[20-22]。恢復牙髓和牙本質(zhì)的發(fā)育，如何形成更有效和安全的治療方案，仍需經(jīng)過漫長的探索歷程，其中最具挑戰(zhàn)性的部分在于血管化、形成新的牙本質(zhì)基質(zhì)并使其礦化和受神經(jīng)支配[23-24]。但REPs無疑是具有巨大潛力和吸引力的一種生物學治療模式，絕大多數(shù)的臨床牙髓病醫(yī)生都相信，REPs將會成為常規(guī)的治療方法[25]。未來仍需進行大量的相關(guān)研究工作，推進再生性牙髓治療的進展，為臨床治療提供新的思路。

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