自体牙骨移植材料修复牙槽骨及颌骨缺损的研究进展*

丁 铭 综述，李雅冬 审校

(重庆医科大学附属第一医院颌面外科，重庆 400016)

目前，牙槽骨及颌骨骨缺损的修复是口腔领域常见的难题，主要治疗方式为骨移植材料修复。生物相容性好，同时兼具良好骨传导性、骨诱导性及骨形成能力的骨植入材料屈指可数。目前，骨移植材料主要包括自体骨、异体骨和人工合成骨，但都存在各自的局限性，如：自体骨取材常受到限制，异体骨具有较强的免疫排斥反应，人工合成骨降解速度慢、制备复杂且费用高等[1-3]。目前，脱蛋白牛骨矿物基质(Bio-Oss)备受临床医生青睐，但对大多数患者来说，其费用昂贵，而且Bio-Oss终究属于异体骨，存在免疫排斥反应，部分患者难以接受。随着材料技术的革新，一种新型骨移植材料问世——自体牙骨移植材料(AutoBT)。通过拔除患者无法保留的牙齿，将其通过特定工序制备成自体牙本质颗粒，重新以骨移植材料的方式植入患者骨缺损部位。AutoBT具有良好的生物相容性、骨形成性、骨诱导性及骨引导性，无免疫排斥反应，感染率低，值得在临床进一步推广[4]。本文围绕AutoBT的应用机制、相关临床及基础研究进行综述。

1 AutoBT的生物学特性及其制备方法

1.1AutoBT的生物学特性 从胚胎发育来讲，牙齿与颌骨组织均来自于神经嵴细胞，具有不同的组织结构，但其组成成分大体相似，含有70%的矿物质、20%的胶原蛋白、10%的体液。临床上，AutoBT多来自于自体需要拔除的乳牙、正畸减数牙、第三磨牙及经过处理后的残冠、残根、松动牙等[5]。

1.2AutoBT的制备方法 AutoBT的常规制备方法如下：将拔出的牙齿在釉牙骨质界处截断，去除牙冠，仅保留牙根。随后清除牙根表面的龋坏组织、充填物、结石、修复体、牙周膜等软组织，拔除牙髓后超声荡洗3次，通过自体牙骨粉制备系统研磨成牙本质颗粒，随后进行脱水、脱矿、消毒灭菌等处理，制成粉状或块状备用[6]。

1.3AutoBT的应用机制 研究表明，非脱矿牙本质8～12周可诱导成骨，而脱矿牙本质仅需要4周，临床上使用的AutoBT通常需要经过脱矿处理，以牙本质基质及牙骨质为主要成分[6]。结晶性磷酸钙是牙釉质的主要组成部分，其多孔性低，不利于血管和间充质干细胞的迁移分化，且其骨引导性较差，制备AutoBT时需要去除[7]。经脱矿处理的牙本质小管变粗，暴露出丰富的胶原纤维网，利于蛋白质的释放，进而促进血管分化和成骨细胞活化，促进骨形成[8]。牙本质中含有骨形成蛋白-2、胰岛素生长因子Ⅱ和转化生长因子等多种生长因子，牙骨质中亦含有胰岛素生长因子、转化生长因子、Ⅰ型和Ⅲ型胶原等[9]。骨形态发生蛋白(BMP)是一种独特的、具有骨诱导能力的可吸收基质。研究发现，AutoBT植入牙槽窝后，成骨细胞内可短暂聚集大量BMP-2和BMP-4，提示AutoBT可作为BMP的载体和骨形成细胞的支架，从而促进成骨细胞分化和新骨形成[10]。鉴于AutoBT中含有多种蛋白和生长因子，其骨传导性、骨诱导性及骨形成能力显著，因此AutoBT被认为是一种有效的骨移植材料[11]。

2 AutoBT相关基础研究

1967年，YEOMANS和URIST将兔的牙本质用作骨移植材料获得新骨形成后，关于AutoBT的研究便拉开序幕[12]。近年来，国外相关研究层出不穷，有国外学者将AutoBT作为骨再生支架应用于修复成年绵羊骨缺损，结果显示，几乎所有应用AutoBT的部位都观察到新的骨形成[13]。研究发现，在上颌窦提升术时，将AutoBT及Bio-Oss分别植入上颌窦底部，于术后2、8周应用马松三色染色和苏木精-伊红染色进行组织形态学分析，结果显示，两种骨移植处均可见新生骨形成，但AutoBT组新骨形成面积明显高于Bio-Oss组[14]。KOGA等[15]通过采用4种不同粒径和密度的AutoBT来修复颅骨缺损，分别于2、4、8周后处死家兔，采用组织学、组织形态学和定量反转录-聚合酶链式反应检测骨组织标本，结果显示，在骨形成过程中，颗粒直径为200 μm的AutoBT具有良好的成骨效果，提示颗粒尺寸较小的材料可以合理地用于骨移植。KIM等[16]在小型猪拔牙窝处仅植入种植体及AutoBT，结果显示，AutoBT组骨密度显著高于对照组，未成熟骨显著低于对照组，提示AutoBT组的骨重建效果明显优于对照组。

UM等[17]将AutoBT与Bio-Oss分别与重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)联合使用治疗兔颅骨缺损，2周后发现，AutoBT组和Bio-Oss/rhBMP-2组均表现为骨传导性骨形成，而AutoBT/rhBMP-2组表现为骨传导性和骨诱导性骨形成，且在2周时骨形成量非常相似。然而，在8周时，AutoBT/rhBMP-2组的骨形成量相比其余组增加了2倍。提示AutoBT是一种合适的rhBMP-2原位载体。

3 AutoBT的临床应用

在国外，AutoBT在临床上应用广泛，涉及下颌阻生牙拔除术后下颌第二磨牙远中骨缺损的修复、牙槽窝位点保存术、上颌窦提升术、种植及引导性骨再生术，以及颌骨内囊肿、肿瘤切除术后的骨重建等多个领域[18]。

下颌第三磨牙处于近中或水平阻生时，下颌第二磨牙远中牙槽骨可伴随部分吸收，有些甚至累及到根尖区。有研究等将拔除的下颌第三磨牙制作成AutoBT，充填于下颌第二磨牙远中，3个月后发现，其探诊深度及附着丧失较空白对照组有明显改善[19]。AutoBT植入后，通过锥形束CT及骨密度测定发现，牙槽骨吸收高度降低，松质骨宽度减少，骨密度增加，在第90天时拔牙窝内骨密度与正常骨组织接近[20-22]。

JOSHI等[23]发现，在拔牙后分别植入AutoBT和磷酸三钙同种异体骨，术后4个月检查牙槽嵴的高度和宽度，结果显示，AutoBT移植部位相比磷酸三钙有更多的新骨形成。杨力硕[24]对比拔牙后牙槽窝内填塞AutoBT与Bio-Oss的成骨效果，结果显示，Bio-Oss组矿化沉积率小于AutoBT组，其骨小梁相对稀疏、纤细，以编织骨居多，板层骨相对较少。有学者在上颌窦提升术中应用AutoBT，术后通过组织形态学观察发现，在窦底进行骨质改建的过程中，AutoBT逐渐吸收并为新生骨替代，可获得良好的远期疗效[25-26]。目前，微创观念深入人心，为了保持健康牙的完整性，种植手术修复缺失牙逐渐被普及，但是，炎症、囊肿等原因所导致的牙槽骨骨量不足是种植手术面临的最大挑战。Bio-Oss具备良好的生物相容性及骨形成能力，是临床上应用最广泛的骨移植材料。近年来，越来越多的研究表明，AutoBT的成骨效果不亚于Bio-Oss，且AutoBT在促进早期成骨、达到与种植体表面良好的骨结合等方面甚至优于Bio-Oss[27-31]。李鹏等[32]抱着尝试的态度将1例因牙周炎拔除的下颌磨牙制备成AutoBT，以骨移植材料重新植入牙槽窝后即刻种植，半年后种植体达到良好的骨整合。随后，开展的42例临床对照研究发现，拔牙术后植入AutoBT与Bio-Oss后行即刻种植，2组在种植体的初期稳定性和边缘骨吸收方面无显著差异[33]，与文献[34-37]研究结果高度一致。有学者在AutoBT植入后的种植手术位点取少量骨做组织学分析时发现，植骨区有新骨形成，随访33个月发现种植体周围无骨吸收[38]。因此，AutoBT可作为骨移植材料的良好替代材料，即使在重度牙周炎患者的种植中也可应用。并且，对大多数患者来说，Bio-Oss费用昂贵、经济效益低，而AutoBT取材方便、廉价，为颌面部骨缺损的修复打开了新的思路。

有研究在颌骨囊肿摘除术后分别应用AutoBT与羟基磷灰石修复骨缺损，结果显示，AutoBT能直接与宿主骨融合，加快骨缺损恢复的速度，其同期成骨效果优于羟基磷灰石[39]。有学者采用AutoBT，对Ⅱ度根分叉病变的患牙实施引导性组织再生术，术后1年，患牙牙周探诊深度及附着丧失明显降低，X线片检查发现根分叉处有新骨形成[40]。

4 自体牙骨移植物与其他骨移植材料联合应用的新进展

在因外伤、肿瘤等造成颌面部大型骨缺损时，AutoBT单独应用不能满足临床需求，因此越来越多学者开始探索其与其他骨移植材料或膜移植材料的联合应用。SCHWARTZ-ARAD等[41]将AutoBT与Bio-Oss及富血小板血浆(PRP)联合应用，通过平均长达40个月的随访发现，这是一个安全、成功、有效的手术方式，且后期的种植手术能获得较高的存活率。有研究将AutoBT与PRP联合应用于上颌窦提升术，通过临床、影像学检查及组织形态学分析发现，其与PRP复合物组新骨形成无显著差异，提示AutoBT与PRP联合应用在上颌窦提升术中能获得较好的成骨效果[42]。

5 小 结

综上所述，AutoBT具有强大的骨引导和骨诱导作用，其生物相容性好、自体免疫排斥反应小，是一种制作简捷、操作方便的新型骨移植材料，已在牙周和种植领域得到应用。对患者拔除的牙齿进行妥善保管，当患者需要骨移植时,再次利用AutoBT将是未来骨移植术中较好的选择。