再生性牙髓治療方案的研究進(jìn)展

劉丹

天津市北辰醫(yī)院口腔科 (天津 300400)

再生性牙髓治療(regenerative endodontic procedures，REPs)被認(rèn)為是高效的生物學(xué)治療方案，包括牙髓血運(yùn)重建術(shù)、自體牙髓干細(xì)胞再植技術(shù)及細(xì)胞歸巢技術(shù)等，通過(guò)生物學(xué)及組織工程學(xué)方案將干細(xì)胞、生長(zhǎng)因子及生物支架復(fù)合置入消毒完全的牙髓腔中，干細(xì)胞可不斷增殖、分化為牙髓中的相應(yīng)組織細(xì)胞，生成具有生物學(xué)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(fù)牙髓組織的生物活性，生長(zhǎng)因子可隨支架材料的吸收而被慢慢釋放[1-2]。近年來(lái)，REPs方案被業(yè)界廣泛關(guān)注，或?qū)⒊蔀橹委熝浪韪庵懿〉氖走x治療方案。基于此，本研究主要對(duì)REPs方案的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為同行業(yè)學(xué)者提供借鑒。

1 牙髓血運(yùn)重建術(shù)

即使年輕恒牙出現(xiàn)牙髓壞死或根尖周病變等臨床表現(xiàn)，在牙髓腔中仍有牙髓組織存活，這是牙髓血運(yùn)重建術(shù)實(shí)施的生物學(xué)基礎(chǔ)。牙髓血運(yùn)重建術(shù)是當(dāng)前唯一能夠?qū)崿F(xiàn)臨床應(yīng)用的REPs方案。該方案在徹底高效的根管消毒基礎(chǔ)上，盡可能地保留牙髓組織、牙髓干細(xì)胞及根尖乳頭干細(xì)胞，通過(guò)提供生長(zhǎng)因子及嚴(yán)格執(zhí)行冠方封閉操作創(chuàng)造出適宜干細(xì)胞增殖及分化的生物學(xué)空間，從而有效保證牙髓的再生。牙髓血運(yùn)重建技術(shù)并不是嚴(yán)格意義上的牙髓再生方案，但其確是當(dāng)前相對(duì)較為成熟的REPs方案。近年來(lái)，臨床針對(duì)牙髓血運(yùn)重建術(shù)的相關(guān)報(bào)道逐漸增多，研究也逐漸深入。該方案的操作難度相對(duì)較小，當(dāng)前多采用單根管牙，多數(shù)患者無(wú)需輔助應(yīng)用口腔手術(shù)顯微鏡，仍能達(dá)到牙根生長(zhǎng)、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(yōu)勢(shì)。由此可見，血運(yùn)重建術(shù)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(yùn)重建術(shù)的適應(yīng)證要求較高[3]。且有相關(guān)動(dòng)物試驗(yàn)研究表明，牙髓血運(yùn)重建后根管內(nèi)生成的硬組織主要是類牙骨質(zhì)樣或類牙槽骨樣組織，而非管狀牙本質(zhì)[4-5]。由此可見，牙髓血運(yùn)重建術(shù)能否真正促進(jìn)牙髓牙本質(zhì)復(fù)合體再生還需在未來(lái)進(jìn)行大樣本、多中心的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)予以證實(shí)。

2 自體牙髓干細(xì)胞再植技術(shù)

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

雖然自體牙髓干細(xì)胞再植技術(shù)為REPs提供了新思路，但干細(xì)胞來(lái)源、分離、存儲(chǔ)與生物安全性均是臨床亟需思考及解決的難題。針對(duì)上述問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外業(yè)界尚未形成統(tǒng)一的規(guī)范。因此，未來(lái)尚需大量科學(xué)研究來(lái)推進(jìn)自體牙髓干細(xì)胞再植技術(shù)在REPs方面的臨床應(yīng)用研究。

3 細(xì)胞歸巢技術(shù)

骨髓、血管、牙齒等器官組織中均有“巢”存在。機(jī)體內(nèi)的干細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)主要儲(chǔ)存在“巢”內(nèi)?！俺病蹦軌騾⑴c調(diào)節(jié)干細(xì)胞的增殖及分化進(jìn)程，具有重要的生物學(xué)特性[11]。細(xì)胞歸巢技術(shù)是將內(nèi)含干細(xì)胞趨化因子的支架材料置入牙髓腔中，根尖周組織中的內(nèi)源性干細(xì)胞在細(xì)胞因子的不斷作用下能夠轉(zhuǎn)移到根管組織受損或缺損處，進(jìn)行組織修復(fù)或再生，最終分化生成牙髓-牙本質(zhì)復(fù)合體的REPs方案。牙髓再血管化是細(xì)胞歸巢技術(shù)的有效實(shí)踐，在年輕恒牙中能發(fā)揮較好的治療效果[12]。

但以細(xì)胞歸巢為主導(dǎo)的牙髓再生方案在治療時(shí)需充分考慮根尖孔直徑及機(jī)械預(yù)備程度。Laureys等[13]對(duì)根尖孔直徑為0.32 mm的比格犬牙齒實(shí)施牙髓再血管化操作，3個(gè)月后比格犬牙齒的新生組織大量生長(zhǎng)，表明0.32 mm的根尖孔不會(huì)阻礙細(xì)胞遷移與牙髓組織的再生進(jìn)程；同時(shí)，該研究指出在治療發(fā)育完成的恒牙時(shí)，理論上牙根尖孔預(yù)備范圍在0.25～0.60 mm內(nèi)便可保證間充質(zhì)干細(xì)胞順利轉(zhuǎn)移到根管內(nèi)。由此可見，將細(xì)胞歸巢技術(shù)用于發(fā)育完成的恒牙的臨床治療中，不需要過(guò)分預(yù)備根尖，但具體預(yù)備標(biāo)準(zhǔn)仍然需要后期通過(guò)臨床實(shí)驗(yàn)予以證實(shí)。

4 REPs新材料

支架是REPs中至關(guān)重要的組成部分，不僅是干細(xì)胞與生物信號(hào)分子的運(yùn)輸載體，還能夠?qū)π律膹?fù)合組織產(chǎn)生支持和導(dǎo)向的效果。理想的支架材料不僅需要具備三維空間立體結(jié)構(gòu)、高效的生物相容性及生物降解特性，還需很好地對(duì)天然的細(xì)胞外基質(zhì)成分(extracellular matrix，ECM)進(jìn)行生物模擬，發(fā)揮誘發(fā)細(xì)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(zhì)酸等均是天然的支架材料。有研究結(jié)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(jié)合牙源性間充質(zhì)干細(xì)胞及生長(zhǎng)因子生成牙髓樣組織[14]。

隨著牙髓再生醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，天然支架材料已經(jīng)不能滿足REPs的多樣化需求，人工合成支架材料不斷產(chǎn)生，并被應(yīng)用于臨床。I型膠原是臨床應(yīng)用范圍較廣的復(fù)合材料，由該材料做成的支架既能有效發(fā)揮動(dòng)物膠原蛋白的生物學(xué)優(yōu)勢(shì)，又能有效杜絕交叉感染情況的發(fā)生，臨床應(yīng)用價(jià)值較高[15]。有研究指出，富血小板血漿支架可有效促進(jìn)牙髓樣組織生成[16]。分析其原因?yàn)椋谎“逖獫{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(jìn)血管成纖維細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞及膠質(zhì)細(xì)胞的分化增殖進(jìn)程，進(jìn)而有效促進(jìn)干細(xì)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(xué)性能好，可高效模擬ECM結(jié)構(gòu)，有效增強(qiáng)細(xì)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(jù)患者的實(shí)際情況選擇最適合的支架。

5 小結(jié)

REPs可最大限度地保存患牙活髓，恢復(fù)患牙結(jié)構(gòu)及生理功能，有效實(shí)現(xiàn)牙髓的功能性再生。其中牙髓血運(yùn)重建術(shù)是已運(yùn)用于臨床的REPs方案，且被證明安全有效；體牙髓干細(xì)胞再植技術(shù)及自細(xì)胞歸巢技術(shù)均擁有廣闊的發(fā)展前景，從組織學(xué)角度而言，自體牙髓干細(xì)胞再植技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)，這主要是因?yàn)榕R床無(wú)法有效控制細(xì)胞歸巢途徑下對(duì)牙源性干細(xì)胞數(shù)量及種類的獲取質(zhì)量，但從臨床應(yīng)用的角度而言，自體牙髓干細(xì)胞再植技術(shù)面臨著干細(xì)胞來(lái)源、分離、儲(chǔ)存及生物安全性等問(wèn)題，而細(xì)胞歸巢技術(shù)能夠有效避免以上問(wèn)題。隨著REPs新材料的不斷發(fā)展及REPs治療技術(shù)的不斷更新，就目前情況而言，仍需通過(guò)大量的研究及開發(fā)工作來(lái)不斷推進(jìn)REPs成為臨床治療根尖周病、牙髓病的常規(guī)方案。