再生性牙髓治疗方案的研究进展

刘丹

天津市北辰医院口腔科 (天津 300400)

再生性牙髓治疗(regenerative endodontic procedures，REPs)被认为是高效的生物学治疗方案，包括牙髓血运重建术、自体牙髓干细胞再植技术及细胞归巢技术等，通过生物学及组织工程学方案将干细胞、生长因子及生物支架复合置入消毒完全的牙髓腔中，干细胞可不断增殖、分化为牙髓中的相应组织细胞，生成具有生物学活性的牙髓样组织，然后利用新生的牙髓样组织替代受损的牙髓组织或允许新生的牙髓样组织彻底替代原牙髓，不断恢复牙髓组织的生物活性，生长因子可随支架材料的吸收而被慢慢释放[1-2]。近年来，REPs方案被业界广泛关注，或将成为治疗牙髓根尖周病的首选治疗方案。基于此，本研究主要对REPs方案的研究进展进行综述，以期为同行业学者提供借鉴。

1 牙髓血运重建术

即使年轻恒牙出现牙髓坏死或根尖周病变等临床表现，在牙髓腔中仍有牙髓组织存活，这是牙髓血运重建术实施的生物学基础。牙髓血运重建术是当前唯一能够实现临床应用的REPs方案。该方案在彻底高效的根管消毒基础上，尽可能地保留牙髓组织、牙髓干细胞及根尖乳头干细胞，通过提供生长因子及严格执行冠方封闭操作创造出适宜干细胞增殖及分化的生物学空间，从而有效保证牙髓的再生。牙髓血运重建技术并不是严格意义上的牙髓再生方案，但其确是当前相对较为成熟的REPs方案。近年来，临床针对牙髓血运重建术的相关报道逐渐增多，研究也逐渐深入。该方案的操作难度相对较小，当前多采用单根管牙，多数患者无需辅助应用口腔手术显微镜，仍能达到牙根生长、缩窄管腔及闭合根尖的目的，与根管治疗相比，具有明显的优势。由此可见，血运重建术可为年轻恒牙牙髓坏死的患者提供另一种选择，是可行性较高的治疗方案。

但有研究指出，牙髓血运重建术的适应证要求较高[3]。且有相关动物试验研究表明，牙髓血运重建后根管内生成的硬组织主要是类牙骨质样或类牙槽骨样组织，而非管状牙本质[4-5]。由此可见，牙髓血运重建术能否真正促进牙髓牙本质复合体再生还需在未来进行大样本、多中心的随机对照试验予以证实。

2 自体牙髓干细胞再植技术

目前，自体牙髓干细胞再植技术已成为REPs研究的热点。自体牙髓干细胞再植技术是运用牙髓干细胞可再生的特点，将牙髓干细胞聚合体置入牙髓腔里，让牙齿神经血管得以重生，以此来恢复牙齿原有功能的REPs方案。参加牙髓再生的干细胞主要包括非牙源性干细胞(胚胎干细胞、骨髓间充质干细胞、毛囊干细胞等)和牙源性干细胞(牙胚细胞、牙髓干细胞、根尖乳头干细胞、脱落乳牙干细胞、牙周膜干细胞等)。上述干细胞能够在信号分子及生物活性材料三氧化聚合物的作用下发挥分化潜能，生成牙髓、牙本质及牙周韧带[6-7]。由此可见，干细胞的再生功能是自体牙髓干细胞再植技术的生物学基础。一项体外试验结果表明，脱落后的乳牙的干细胞能够在支架材料上产生具有生物学活性的牙髓样组织[8]。有研究通过啮齿类动物模型证实，细胞移植技术可在牙根样本上生成具有生物学活性的牙髓-牙本质样组织[9]。Nakashima 等[10]指出，自体牙髓干细胞再植技术在重建牙髓牙本质复合体后，显示牙髓感觉功能可不断恢复正常。由此可见，自体牙髓干细胞再植技术能够有效促进形成牙髓样组织及牙髓-牙本质复合体，是具有广阔发展前景的REPs方案。

虽然自体牙髓干细胞再植技术为REPs提供了新思路，但干细胞来源、分离、存储与生物安全性均是临床亟需思考及解决的难题。针对上述问题，目前国内外业界尚未形成统一的规范。因此，未来尚需大量科学研究来推进自体牙髓干细胞再植技术在REPs方面的临床应用研究。

3 细胞归巢技术

骨髓、血管、牙齿等器官组织中均有“巢”存在。机体内的干细胞及细胞外基质主要储存在“巢”内。“巢”能够参与调节干细胞的增殖及分化进程，具有重要的生物学特性[11]。细胞归巢技术是将内含干细胞趋化因子的支架材料置入牙髓腔中，根尖周组织中的内源性干细胞在细胞因子的不断作用下能够转移到根管组织受损或缺损处，进行组织修复或再生，最终分化生成牙髓-牙本质复合体的REPs方案。牙髓再血管化是细胞归巢技术的有效实践，在年轻恒牙中能发挥较好的治疗效果[12]。

但以细胞归巢为主导的牙髓再生方案在治疗时需充分考虑根尖孔直径及机械预备程度。Laureys等[13]对根尖孔直径为0.32 mm的比格犬牙齿实施牙髓再血管化操作，3个月后比格犬牙齿的新生组织大量生长，表明0.32 mm的根尖孔不会阻碍细胞迁移与牙髓组织的再生进程；同时，该研究指出在治疗发育完成的恒牙时，理论上牙根尖孔预备范围在0.25～0.60 mm内便可保证间充质干细胞顺利转移到根管内。由此可见，将细胞归巢技术用于发育完成的恒牙的临床治疗中，不需要过分预备根尖，但具体预备标准仍然需要后期通过临床实验予以证实。

4 REPs新材料

支架是REPs中至关重要的组成部分，不仅是干细胞与生物信号分子的运输载体，还能够对新生的复合组织产生支持和导向的效果。理想的支架材料不仅需要具备三维空间立体结构、高效的生物相容性及生物降解特性，还需很好地对天然的细胞外基质成分(extracellular matrix，ECM)进行生物模拟，发挥诱发细胞附着、增殖及迁移的作用。支架材料主要涵盖天然材料、人工合成材料两大类，胶原、纤维蛋白、壳聚糖、透明质酸等均是天然的支架材料。有研究结果表明，天然支架材料的生物相容性及生物降解性能均较好，可高效结合牙源性间充质干细胞及生长因子生成牙髓样组织[14]。

随着牙髓再生医学的不断发展，天然支架材料已经不能满足REPs的多样化需求，人工合成支架材料不断产生，并被应用于临床。I型胶原是临床应用范围较广的复合材料，由该材料做成的支架既能有效发挥动物胶原蛋白的生物学优势，又能有效杜绝交叉感染情况的发生，临床应用价值较高[15]。有研究指出，富血小板血浆支架可有效促进牙髓样组织生成[16]。分析其原因为，富血小板血浆支架中的血小板浓度较高，可分泌血小板衍生因子(platelet-derived growth factor，PDGF)，不断促进血管成纤维细胞、平滑肌细胞及胶质细胞的分化增殖进程，进而有效促进干细胞生成牙髓样组织。有研究指出，静电纺纳米纤维支架的孔隙率高，力学性能好，可高效模拟ECM结构，有效增强细胞黏附、迁移、分化增殖能力，是一种高效的支架材料[17]。由此可见，临床需根据患者的实际情况选择最适合的支架。

5 小结

REPs可最大限度地保存患牙活髓，恢复患牙结构及生理功能，有效实现牙髓的功能性再生。其中牙髓血运重建术是已运用于临床的REPs方案，且被证明安全有效；体牙髓干细胞再植技术及自细胞归巢技术均拥有广阔的发展前景，从组织学角度而言，自体牙髓干细胞再植技术更具优势，这主要是因为临床无法有效控制细胞归巢途径下对牙源性干细胞数量及种类的获取质量，但从临床应用的角度而言，自体牙髓干细胞再植技术面临着干细胞来源、分离、储存及生物安全性等问题，而细胞归巢技术能够有效避免以上问题。随着REPs新材料的不断发展及REPs治疗技术的不断更新，就目前情况而言，仍需通过大量的研究及开发工作来不断推进REPs成为临床治疗根尖周病、牙髓病的常规方案。