自體牙骨移植材料修復牙槽骨及頜骨缺損的研究進展*

丁 銘 綜述，李雅冬 審校

(重慶醫科大學附屬第一醫院頜面外科，重慶 400016)

目前，牙槽骨及頜骨骨缺損的修復是口腔領域常見的難題，主要治療方式為骨移植材料修復。生物相容性好，同時兼具良好骨傳導性、骨誘導性及骨形成能力的骨植入材料屈指可數。目前，骨移植材料主要包括自體骨、異體骨和人工合成骨，但都存在各自的局限性，如：自體骨取材常受到限制，異體骨具有較強的免疫排斥反應，人工合成骨降解速度慢、制備復雜且費用高等[1-3]。目前，脫蛋白牛骨礦物基質(Bio-Oss)備受臨床醫生青睞，但對大多數患者來說，其費用昂貴，而且Bio-Oss終究屬于異體骨，存在免疫排斥反應，部分患者難以接受。隨著材料技術的革新，一種新型骨移植材料問世——自體牙骨移植材料(AutoBT)。通過拔除患者無法保留的牙齒，將其通過特定工序制備成自體牙本質顆粒，重新以骨移植材料的方式植入患者骨缺損部位。AutoBT具有良好的生物相容性、骨形成性、骨誘導性及骨引導性，無免疫排斥反應，感染率低，值得在臨床進一步推廣[4]。本文圍繞AutoBT的應用機制、相關臨床及基礎研究進行綜述。

1 AutoBT的生物學特性及其制備方法

1.1AutoBT的生物學特性 從胚胎發育來講，牙齒與頜骨組織均來自于神經嵴細胞，具有不同的組織結構，但其組成成分大體相似，含有70%的礦物質、20%的膠原蛋白、10%的體液。臨床上，AutoBT多來自于自體需要拔除的乳牙、正畸減數牙、第三磨牙及經過處理后的殘冠、殘根、松動牙等[5]。

1.2AutoBT的制備方法 AutoBT的常規制備方法如下：將拔出的牙齒在釉牙骨質界處截斷，去除牙冠，僅保留牙根。隨后清除牙根表面的齲壞組織、充填物、結石、修復體、牙周膜等軟組織，拔除牙髓后超聲蕩洗3次，通過自體牙骨粉制備系統研磨成牙本質顆粒，隨后進行脫水、脫礦、消毒滅菌等處理，制成粉狀或塊狀備用[6]。

1.3AutoBT的應用機制 研究表明，非脫礦牙本質8～12周可誘導成骨，而脫礦牙本質僅需要4周，臨床上使用的AutoBT通常需要經過脫礦處理，以牙本質基質及牙骨質為主要成分[6]。結晶性磷酸鈣是牙釉質的主要組成部分，其多孔性低，不利于血管和間充質干細胞的遷移分化，且其骨引導性較差，制備AutoBT時需要去除[7]。經脫礦處理的牙本質小管變粗，暴露出豐富的膠原纖維網，利于蛋白質的釋放，進而促進血管分化和成骨細胞活化，促進骨形成[8]。牙本質中含有骨形成蛋白-2、胰島素生長因子Ⅱ和轉化生長因子等多種生長因子，牙骨質中亦含有胰島素生長因子、轉化生長因子、Ⅰ型和Ⅲ型膠原等[9]。骨形態發生蛋白(BMP)是一種獨特的、具有骨誘導能力的可吸收基質。研究發現，AutoBT植入牙槽窩后，成骨細胞內可短暫聚集大量BMP-2和BMP-4，提示AutoBT可作為BMP的載體和骨形成細胞的支架，從而促進成骨細胞分化和新骨形成[10]。鑒于AutoBT中含有多種蛋白和生長因子，其骨傳導性、骨誘導性及骨形成能力顯著，因此AutoBT被認為是一種有效的骨移植材料[11]。

2 AutoBT相關基礎研究

1967年，YEOMANS和URIST將兔的牙本質用作骨移植材料獲得新骨形成后，關于AutoBT的研究便拉開序幕[12]。近年來，國外相關研究層出不窮，有國外學者將AutoBT作為骨再生支架應用于修復成年綿羊骨缺損，結果顯示，幾乎所有應用AutoBT的部位都觀察到新的骨形成[13]。研究發現，在上頜竇提升術時，將AutoBT及Bio-Oss分別植入上頜竇底部，于術后2、8周應用馬松三色染色和蘇木精-伊紅染色進行組織形態學分析，結果顯示，兩種骨移植處均可見新生骨形成，但AutoBT組新骨形成面積明顯高于Bio-Oss組[14]。KOGA等[15]通過采用4種不同粒徑和密度的AutoBT來修復顱骨缺損，分別于2、4、8周后處死家兔，采用組織學、組織形態學和定量反轉錄-聚合酶鏈式反應檢測骨組織標本，結果顯示，在骨形成過程中，顆粒直徑為200 μm的AutoBT具有良好的成骨效果，提示顆粒尺寸較小的材料可以合理地用于骨移植。KIM等[16]在小型豬拔牙窩處僅植入種植體及AutoBT，結果顯示，AutoBT組骨密度顯著高于對照組，未成熟骨顯著低于對照組，提示AutoBT組的骨重建效果明顯優于對照組。

UM等[17]將AutoBT與Bio-Oss分別與重組人骨形態發生蛋白-2(rhBMP-2)聯合使用治療兔顱骨缺損，2周后發現，AutoBT組和Bio-Oss/rhBMP-2組均表現為骨傳導性骨形成，而AutoBT/rhBMP-2組表現為骨傳導性和骨誘導性骨形成，且在2周時骨形成量非常相似。然而，在8周時，AutoBT/rhBMP-2組的骨形成量相比其余組增加了2倍。提示AutoBT是一種合適的rhBMP-2原位載體。

3 AutoBT的臨床應用

在國外，AutoBT在臨床上應用廣泛，涉及下頜阻生牙拔除術后下頜第二磨牙遠中骨缺損的修復、牙槽窩位點保存術、上頜竇提升術、種植及引導性骨再生術，以及頜骨內囊腫、腫瘤切除術后的骨重建等多個領域[18]。

下頜第三磨牙處于近中或水平阻生時，下頜第二磨牙遠中牙槽骨可伴隨部分吸收，有些甚至累及到根尖區。有研究等將拔除的下頜第三磨牙制作成AutoBT，充填于下頜第二磨牙遠中，3個月后發現，其探診深度及附著喪失較空白對照組有明顯改善[19]。AutoBT植入后，通過錐形束CT及骨密度測定發現，牙槽骨吸收高度降低，松質骨寬度減少，骨密度增加，在第90天時拔牙窩內骨密度與正常骨組織接近[20-22]。

JOSHI等[23]發現，在拔牙后分別植入AutoBT和磷酸三鈣同種異體骨，術后4個月檢查牙槽嵴的高度和寬度，結果顯示，AutoBT移植部位相比磷酸三鈣有更多的新骨形成。楊力碩[24]對比拔牙后牙槽窩內填塞AutoBT與Bio-Oss的成骨效果，結果顯示，Bio-Oss組礦化沉積率小于AutoBT組，其骨小梁相對稀疏、纖細，以編織骨居多，板層骨相對較少。有學者在上頜竇提升術中應用AutoBT，術后通過組織形態學觀察發現，在竇底進行骨質改建的過程中，AutoBT逐漸吸收并為新生骨替代，可獲得良好的遠期療效[25-26]。目前，微創觀念深入人心，為了保持健康牙的完整性，種植手術修復缺失牙逐漸被普及，但是，炎癥、囊腫等原因所導致的牙槽骨骨量不足是種植手術面臨的最大挑戰。Bio-Oss具備良好的生物相容性及骨形成能力，是臨床上應用最廣泛的骨移植材料。近年來，越來越多的研究表明，AutoBT的成骨效果不亞于Bio-Oss，且AutoBT在促進早期成骨、達到與種植體表面良好的骨結合等方面甚至優于Bio-Oss[27-31]。李鵬等[32]抱著嘗試的態度將1例因牙周炎拔除的下頜磨牙制備成AutoBT，以骨移植材料重新植入牙槽窩后即刻種植，半年后種植體達到良好的骨整合。隨后，開展的42例臨床對照研究發現，拔牙術后植入AutoBT與Bio-Oss后行即刻種植，2組在種植體的初期穩定性和邊緣骨吸收方面無顯著差異[33]，與文獻[34-37]研究結果高度一致。有學者在AutoBT植入后的種植手術位點取少量骨做組織學分析時發現，植骨區有新骨形成，隨訪33個月發現種植體周圍無骨吸收[38]。因此，AutoBT可作為骨移植材料的良好替代材料，即使在重度牙周炎患者的種植中也可應用。并且，對大多數患者來說，Bio-Oss費用昂貴、經濟效益低，而AutoBT取材方便、廉價，為頜面部骨缺損的修復打開了新的思路。

有研究在頜骨囊腫摘除術后分別應用AutoBT與羥基磷灰石修復骨缺損，結果顯示，AutoBT能直接與宿主骨融合，加快骨缺損恢復的速度，其同期成骨效果優于羥基磷灰石[39]。有學者采用AutoBT，對Ⅱ度根分叉病變的患牙實施引導性組織再生術，術后1年，患牙牙周探診深度及附著喪失明顯降低，X線片檢查發現根分叉處有新骨形成[40]。

4 自體牙骨移植物與其他骨移植材料聯合應用的新進展

在因外傷、腫瘤等造成頜面部大型骨缺損時，AutoBT單獨應用不能滿足臨床需求，因此越來越多學者開始探索其與其他骨移植材料或膜移植材料的聯合應用。SCHWARTZ-ARAD等[41]將AutoBT與Bio-Oss及富血小板血漿(PRP)聯合應用，通過平均長達40個月的隨訪發現，這是一個安全、成功、有效的手術方式，且后期的種植手術能獲得較高的存活率。有研究將AutoBT與PRP聯合應用于上頜竇提升術，通過臨床、影像學檢查及組織形態學分析發現，其與PRP復合物組新骨形成無顯著差異，提示AutoBT與PRP聯合應用在上頜竇提升術中能獲得較好的成骨效果[42]。

5 小 結

綜上所述，AutoBT具有強大的骨引導和骨誘導作用，其生物相容性好、自體免疫排斥反應小，是一種制作簡捷、操作方便的新型骨移植材料，已在牙周和種植領域得到應用。對患者拔除的牙齒進行妥善保管，當患者需要骨移植時,再次利用AutoBT將是未來骨移植術中較好的選擇。