再生性牙髓治疗方法的研究进展

王洪云 董亮

再生性牙髓治疗是一种以生物学为基础的疗法，旨在取代牙髓组织受损部分或允许形成牙髓样组织完全取代原牙髓。从最开始的直接盖髓术、间接盖髓治疗，发展为牙髓血管重建，再到生长因子诱导的由细胞归巢理论发展而来的牙髓再生处理，再生性牙髓治疗现已广受人们关注。对再生性牙髓治疗的研究也越来越多，其中很多是将干细胞放置在某些类型的支架上并置入根管系统，通过添加外源性或来自于牙本质、残余牙髓组织的生长因子，来形成牙髓样组织[1-3]。本文对再生性牙髓治疗近年来的研究进展进行综述如下。

1 再生性牙髓治疗方法的概念

再生性牙髓治疗方法(regenerative endodontic procedures, REPs)被认为是一种以生物学为基础的治疗方法，其治疗目标是替代受损的牙本质、牙根支持组织及牙髓-牙本质复合体组织等，其基本原理是利用生物学和组织工程学有效调控干细胞、生长因子和骨架，获得功能性牙髓组织再生[4]。REPs以往曾有血运重建术、牙髓活化、牙髓再生等名称，现在为了统一称呼而将其称为再生性牙髓治疗方法[5]，其概念包括了为修复牙髓组织而进行的所有治疗过程，非特指某种治疗方法。

2 再生性牙髓治疗方法的发展

Ostby等[6]在1961年首次发现根管内的血凝块可以促进愈合，该研究虽然未获得完全意义的牙髓组织再生，但该研究为以后再生性牙髓治疗的发展奠定了基础。Rule等[7]1966年采用了多抗生素糊剂抗感染的根管消毒体系，在操作中并未对根尖周围的活组织进行破坏，结果显示5例患者的死髓年轻恒牙症状有所改善，且牙根均可继续发育。之后，Nygaard等[8]在1971年将刺激根管内出血和使用多抗生素糊剂抗感染相结合用于治疗牙髓坏死的年轻恒牙，取得较好效果。2001年，Iwaya等[9]首次引入牙髓血运重建这个概念，现在多数学者称之为牙髓再生治疗。

3 再生性牙髓治疗方法的研究进展

3.1 牙髓组织的修复与再生牙髓组织的修复能力源自残存活髓细胞自身的功能，存活的成牙本质细胞被激活后可形成牙本质基质并进行矿化。牙髓组织的再生则表示原牙髓已全部坏死而需要新的“牙髓样组织”发挥原始组织的功能[10]。理想化的牙髓组织再生应尽可能地模拟继发性牙本质形成的生理发育过程，最终以形成不矿化的牙髓组织，或形成类牙髓组织，构建完全矿化的一个根管系统取代根管治疗，这都需要有效的生物工程化的治疗方法[11]。对牙髓发育生物学的基础研究，有利于真正实现理想化的牙髓再生。

3.2 干细胞的参与Lovelace等[12]首次证明再生性牙髓治疗方法是以干细胞为基础的，其研究发现在REPs中的引血过程会引起可观数量的未分化间充质干细胞进入根管，且这些细胞均为横跨膜蛋白(CD105)和半乳糖-1-磷酸胸苷酰基转移酶(STRO-1)阳性，研究者还推测出这些细胞极有可能为根尖牙乳头区干细胞。参与REPs的干细胞需具有安全、无免疫原性、可自我更新、分化能力强等特点，目前的研究成果显示，应用于REPs的干细胞主要包括牙髓干细胞、牙周膜干细胞、炎性根尖周前体细胞、骨髓间充质干细胞、人脱落乳牙干细胞、根尖牙乳头干细胞等[13]。这些干细胞可分化成成牙本质细胞样细胞，并具备迁移分化形成三维牙本质样结构的能力或潜能。其中，根尖牙乳头干细胞源于发育中的牙齿根部的牙乳头，受赫氏上皮根鞘的调控，被证明有极强的增殖与成牙分化能力，在REPs中具有较好的应用前景。

3.3 支架的应用支架在REPs中的应用主要是作为一种三维结构的支持物，供干细胞接种并经过黏附、增殖、分化等过程，形成新的组织，最后取代支架本身。REPs中对于支架的基本要求是生物相容性好，无细胞毒性，强度稳定，允许细胞组织化、血管化并形成新的再生组织。目前采取的主要方法是将诱导根尖组织出血形成的血凝块当作支架，其对于细胞有选择性吸附作用，自身可为干细胞提供支架和生长因子[14]。其他替代品主要有富血小板纤维蛋白、富血小板血浆、浓缩生长因子等，均易于制取，可构成三维纤维支架，具有可降解性，并且其中所含的生长因子比血凝块中的更多，这些生长因子有利于促进细胞的迁移、增殖和分化过程，有利于基质的形成和矿化。研究显示，以富血小板血浆和富血小板纤维蛋白为支架进行REPs后，形成了活髓样结缔组织，表明将其应用于REPs中已获得成功。最新的研究报告显示，富血小板纤维蛋白应用于REPs的效果更优于富血小板血浆和血凝块等[15]。

3.4 生长因子的应用生长因子存在于牙本质的基质中，REPs中起作用的生长因子主要包括粒细胞集落刺激因子、血小板衍生因子、转化生长因子-β、骨形态发生蛋白、胰岛素样生长因子、粒细胞集落刺激因子等，它们可通过生物信号的传递而控制细胞的行为与活性，通过与细胞表面的特异性受体相结合而发挥交互性作用，诱导细胞的增殖或迁移、分化[16]。但在生长因子的应用中还存在以下问题亟待解决：①需要不同的生长因子针对不同来源干细胞以诱导特定的分化过程，但用于调控牙向分化的特定生长因子至今还未能得以明确；②由于难以重现牙髓发育过程中的生长因子时空表达，因此难以确定生长因子的具体导入量和导入时间；③为补偿生长因子的生理溶解度，通常需导入较高浓度的生长因子，但这样又可能引起不必要的副作用。

3.5 牙髓炎症与再生机制牙髓炎症与再生的关系存在着两面性，最近的研究证明，通常牙髓炎症可阻碍牙髓再生过程，但在炎症反应水平很低的情况下，则可能会促进牙髓再生过程[17]。在炎症的相对早期以及炎症消除时，相对较低浓度的细胞因子环境下，某些促炎性因子，例如肿瘤坏死因子等可能上调诸如P38MAPK等信号通路，从而促进干细胞的分化和牙本质涎蛋白、牙本质磷蛋白的表达，对牙髓修复产生正面影响。牙髓炎症过程中的高浓度细胞因子和生长因子则会引起牙髓细胞的死亡。某些修复充填材料可能促进牙髓再生过程，则是牙髓炎症与再生机制的一些间接性依据。例如氢氧化钙和三氧化物多聚体的抗菌作用有利于控制感染，促进牙本质基质中生物活性成分释放，有利于牙髓修复[18]。

4 小结

组织再生一般包含以下几个部分：血管化—含有相似的细胞密度和细胞外基质体系结构—引起新的成牙本质细胞位于牙本质表面—产生新的牙本质基质并矿化，同时需要接受神经的支配[19]。本文所述研究的进展正在试图寻求并推进牙髓病治疗的下一个方向，但截至目前仍有很多问题悬而未解，例如对生长因子、支架、信号传递、细胞的迁移与分化、牙髓再生的生物学机制等仍有一些不甚清楚的地方[20-22]。恢复牙髓和牙本质的发育，如何形成更有效和安全的治疗方案，仍需经过漫长的探索历程，其中最具挑战性的部分在于血管化、形成新的牙本质基质并使其矿化和受神经支配[23-24]。但REPs无疑是具有巨大潜力和吸引力的一种生物学治疗模式，绝大多数的临床牙髓病医生都相信，REPs将会成为常规的治疗方法[25]。未来仍需进行大量的相关研究工作，推进再生性牙髓治疗的进展，为临床治疗提供新的思路。

[1] 凌均棨，曾倩，林家成.牙髓血运重建术治疗年轻恒牙根尖周病的研究进展[J].中华口腔医学研究杂志：电子版，2014 (5)：353-356.

[2] 杨利民.年轻恒牙再生性牙髓治疗机理及支架的探究[J].浙江中医药大学学报， 2014，38(6)：828-830.

[3] 宋光泰，靳秋晨.年轻恒牙牙髓再生性治疗的研究进展[J].口腔疾病防治，2016，24 (12)：681-687.

[4] 张丹丹，包志凡，陈旭.牙髓再生治疗相关机制研究进展[J].中国实用口腔科杂志，2012，5(9)：560-563.

[5] 杨懋彬，曾倩. 牙髓根尖周病的治疗新方法：再生牙髓病学之路[J]. 口腔疾病防治，2017，25(2)：74-79.

[6] OSTBY BN.The role of the blood clot in endodintic therapy an experimental histologic study[J]. Acta Odontol Scand, 1961, 19(3-4): 324.

[7] RULE DC, WINTER GB. Root growth and apical repair subsequent to pulpal necrosis in children [J]. British Dental Journal, 1966, 120(12): 586-590.

[8] NYGAARD-OSTBY B, HJORTDAL O. Tissue formation in the root canal following pulp removal [J]. Scand J Dent Res, 1971, 79(5): 333-349.

[9] IWAYA SI, IWAYA M, KUBOTA M. Revascularization of an immature permanent tooth with apical periodontitis and sinus tract[J].Dent Traumatol，2001，17(4): 185-187.

[10] 郭红延，吴补领，郭希民，等. 重建牙本质-牙髓复合体样结构的实验研究[J]. 中华口腔医学杂志，2005，40(6)：511-514.

[11] 铁晓敏. 牙髓干细胞对牙髓牙本质复合体再生修复作用的研究[D].乌鲁木齐：新疆医科大学, 2016.

[12] LOVELACE TW, HENRY MA, HARGREAVES KM,et al. Evaluation of the delivery of mesenchymal stem cells into the root canal space of necrotic immature teeth after clinical regenerative endodontic procedure[J]. J Endod,2011,37(2):133-138.

[13] 马子洋，郭晓霞.牙髓干细胞在再生医学中的应用研究与进展[J].中国组织工程研究，2016，20(19)：2872-2878.

[14] 璋轶，韩娜.牙髓血管再生术治疗牙根未发育完全11例分析[J].人民军医，2016，57 (7)：733-734.

[15] 于佳，郝永明，陆家瑜，等.富血小板纤维蛋白对牙髓细胞增殖与分化的影响[J].口腔颌面外科杂志，2014，24(2)：102-107.

[16] 安莹，陈发明，金岩.生长因子与牙周组织再生[J].牙体牙髓牙周病学杂志，2011，21 (11) ：657-663，668.

[17] 孙海花.牙周炎症状态对患牙牙髓中牙髓干细胞生物学行为的影响[D].西安：第四军医大学，2015.

[18] 范华南，刘漪，黄辉.氢氧化钙+MTA治疗磨牙髓底穿孔临床疗效观察[J].当代医学，2016，22(10)：15-16.

[19] SUEYAMA Y, KANEKO T, ITO T, et al. Implantation of endothelial cells with mesenchymal stem cells accelerates dental pulp tissue regeneration/healing in pulpotomized rat molars [J]. J Endod, 2017, 43(6): 943-948.

[20] 王姹，徐燕.生长因子在牙周组织再生中的有效释放方式[J].国际口腔医学杂志，2012，39 (2)：265-268.

[21] 关丽娜.低氧环境下Notch信号通路对人牙髓干细胞增殖和分化的影响[D].西安：第四军医大学，2015.

[22] 庞欣，樊明文，杨雪超.组织工程牙髓再生的研究进展[J].口腔医学研究，2013 (11)：1086-1088.

[23] 钟小奕，陈文霞，黄映娟，等.牙髓血管化再生治疗成人感染性年轻恒牙的临床疗效观察[J].实用口腔医学杂志， 2013，29(4)：589-591.

[24] 雷港，张光东，于金华.牙髓再生的研究进展[J].国际口腔医学杂志，2011，38 (3)：292-296.

[25] 陈敏，张丹丹，陈旭.再生性牙髓治疗后新组织形成研究进展[J].中国实用口腔科杂志，2013，6 (12)：760-765.