再生性牙髓治療方案的研究進展

劉丹

天津市北辰醫院口腔科 (天津 300400)

再生性牙髓治療(regenerative endodontic procedures，REPs)被認為是高效的生物學治療方案，包括牙髓血運重建術、自體牙髓干細胞再植技術及細胞歸巢技術等，通過生物學及組織工程學方案將干細胞、生長因子及生物支架復合置入消毒完全的牙髓腔中，干細胞可不斷增殖、分化為牙髓中的相應組織細胞，生成具有生物學活性的牙髓樣組織，然后利用新生的牙髓樣組織替代受損的牙髓組織或允許新生的牙髓樣組織徹底替代原牙髓，不斷恢復牙髓組織的生物活性，生長因子可隨支架材料的吸收而被慢慢釋放[1-2]。近年來，REPs方案被業界廣泛關注，或將成為治療牙髓根尖周病的首選治療方案。基于此，本研究主要對REPs方案的研究進展進行綜述，以期為同行業學者提供借鑒。

1 牙髓血運重建術

即使年輕恒牙出現牙髓壞死或根尖周病變等臨床表現，在牙髓腔中仍有牙髓組織存活，這是牙髓血運重建術實施的生物學基礎。牙髓血運重建術是當前唯一能夠實現臨床應用的REPs方案。該方案在徹底高效的根管消毒基礎上，盡可能地保留牙髓組織、牙髓干細胞及根尖乳頭干細胞，通過提供生長因子及嚴格執行冠方封閉操作創造出適宜干細胞增殖及分化的生物學空間，從而有效保證牙髓的再生。牙髓血運重建技術并不是嚴格意義上的牙髓再生方案，但其確是當前相對較為成熟的REPs方案。近年來，臨床針對牙髓血運重建術的相關報道逐漸增多，研究也逐漸深入。該方案的操作難度相對較小，當前多采用單根管牙，多數患者無需輔助應用口腔手術顯微鏡，仍能達到牙根生長、縮窄管腔及閉合根尖的目的，與根管治療相比，具有明顯的優勢。由此可見，血運重建術可為年輕恒牙牙髓壞死的患者提供另一種選擇，是可行性較高的治療方案。

但有研究指出，牙髓血運重建術的適應證要求較高[3]。且有相關動物試驗研究表明，牙髓血運重建后根管內生成的硬組織主要是類牙骨質樣或類牙槽骨樣組織，而非管狀牙本質[4-5]。由此可見，牙髓血運重建術能否真正促進牙髓牙本質復合體再生還需在未來進行大樣本、多中心的隨機對照試驗予以證實。

2 自體牙髓干細胞再植技術

目前，自體牙髓干細胞再植技術已成為REPs研究的熱點。自體牙髓干細胞再植技術是運用牙髓干細胞可再生的特點，將牙髓干細胞聚合體置入牙髓腔里，讓牙齒神經血管得以重生，以此來恢復牙齒原有功能的REPs方案。參加牙髓再生的干細胞主要包括非牙源性干細胞(胚胎干細胞、骨髓間充質干細胞、毛囊干細胞等)和牙源性干細胞(牙胚細胞、牙髓干細胞、根尖乳頭干細胞、脫落乳牙干細胞、牙周膜干細胞等)。上述干細胞能夠在信號分子及生物活性材料三氧化聚合物的作用下發揮分化潛能，生成牙髓、牙本質及牙周韌帶[6-7]。由此可見，干細胞的再生功能是自體牙髓干細胞再植技術的生物學基礎。一項體外試驗結果表明，脫落后的乳牙的干細胞能夠在支架材料上產生具有生物學活性的牙髓樣組織[8]。有研究通過嚙齒類動物模型證實，細胞移植技術可在牙根樣本上生成具有生物學活性的牙髓-牙本質樣組織[9]。Nakashima 等[10]指出，自體牙髓干細胞再植技術在重建牙髓牙本質復合體后，顯示牙髓感覺功能可不斷恢復正常。由此可見，自體牙髓干細胞再植技術能夠有效促進形成牙髓樣組織及牙髓-牙本質復合體，是具有廣闊發展前景的REPs方案。

雖然自體牙髓干細胞再植技術為REPs提供了新思路，但干細胞來源、分離、存儲與生物安全性均是臨床亟需思考及解決的難題。針對上述問題，目前國內外業界尚未形成統一的規范。因此，未來尚需大量科學研究來推進自體牙髓干細胞再植技術在REPs方面的臨床應用研究。

3 細胞歸巢技術

骨髓、血管、牙齒等器官組織中均有“巢”存在。機體內的干細胞及細胞外基質主要儲存在“巢”內。“巢”能夠參與調節干細胞的增殖及分化進程，具有重要的生物學特性[11]。細胞歸巢技術是將內含干細胞趨化因子的支架材料置入牙髓腔中，根尖周組織中的內源性干細胞在細胞因子的不斷作用下能夠轉移到根管組織受損或缺損處，進行組織修復或再生，最終分化生成牙髓-牙本質復合體的REPs方案。牙髓再血管化是細胞歸巢技術的有效實踐，在年輕恒牙中能發揮較好的治療效果[12]。

但以細胞歸巢為主導的牙髓再生方案在治療時需充分考慮根尖孔直徑及機械預備程度。Laureys等[13]對根尖孔直徑為0.32 mm的比格犬牙齒實施牙髓再血管化操作，3個月后比格犬牙齒的新生組織大量生長，表明0.32 mm的根尖孔不會阻礙細胞遷移與牙髓組織的再生進程；同時，該研究指出在治療發育完成的恒牙時，理論上牙根尖孔預備范圍在0.25～0.60 mm內便可保證間充質干細胞順利轉移到根管內。由此可見，將細胞歸巢技術用于發育完成的恒牙的臨床治療中，不需要過分預備根尖，但具體預備標準仍然需要后期通過臨床實驗予以證實。

4 REPs新材料

支架是REPs中至關重要的組成部分，不僅是干細胞與生物信號分子的運輸載體，還能夠對新生的復合組織產生支持和導向的效果。理想的支架材料不僅需要具備三維空間立體結構、高效的生物相容性及生物降解特性，還需很好地對天然的細胞外基質成分(extracellular matrix，ECM)進行生物模擬，發揮誘發細胞附著、增殖及遷移的作用。支架材料主要涵蓋天然材料、人工合成材料兩大類，膠原、纖維蛋白、殼聚糖、透明質酸等均是天然的支架材料。有研究結果表明，天然支架材料的生物相容性及生物降解性能均較好，可高效結合牙源性間充質干細胞及生長因子生成牙髓樣組織[14]。

隨著牙髓再生醫學的不斷發展，天然支架材料已經不能滿足REPs的多樣化需求，人工合成支架材料不斷產生，并被應用于臨床。I型膠原是臨床應用范圍較廣的復合材料，由該材料做成的支架既能有效發揮動物膠原蛋白的生物學優勢，又能有效杜絕交叉感染情況的發生，臨床應用價值較高[15]。有研究指出，富血小板血漿支架可有效促進牙髓樣組織生成[16]。分析其原因為，富血小板血漿支架中的血小板濃度較高，可分泌血小板衍生因子(platelet-derived growth factor，PDGF)，不斷促進血管成纖維細胞、平滑肌細胞及膠質細胞的分化增殖進程，進而有效促進干細胞生成牙髓樣組織。有研究指出，靜電紡納米纖維支架的孔隙率高，力學性能好，可高效模擬ECM結構，有效增強細胞黏附、遷移、分化增殖能力，是一種高效的支架材料[17]。由此可見，臨床需根據患者的實際情況選擇最適合的支架。

5 小結

REPs可最大限度地保存患牙活髓，恢復患牙結構及生理功能，有效實現牙髓的功能性再生。其中牙髓血運重建術是已運用于臨床的REPs方案，且被證明安全有效；體牙髓干細胞再植技術及自細胞歸巢技術均擁有廣闊的發展前景，從組織學角度而言，自體牙髓干細胞再植技術更具優勢，這主要是因為臨床無法有效控制細胞歸巢途徑下對牙源性干細胞數量及種類的獲取質量，但從臨床應用的角度而言，自體牙髓干細胞再植技術面臨著干細胞來源、分離、儲存及生物安全性等問題，而細胞歸巢技術能夠有效避免以上問題。隨著REPs新材料的不斷發展及REPs治療技術的不斷更新，就目前情況而言，仍需通過大量的研究及開發工作來不斷推進REPs成為臨床治療根尖周病、牙髓病的常規方案。