牙髓血運(yùn)重建術(shù)治療年輕恒牙根尖周疾病的研究情況

殷亮亮 王好公 李春年 楊冬茹

根尖未發(fā)育完全的年輕恒牙一旦發(fā)生牙髓感染或壞死，傳統(tǒng)的治療方法是根尖誘導(dǎo)成形術(shù)和MTA根尖屏障術(shù)，但兩者都不能促進(jìn)牙根的繼續(xù)發(fā)育。近年來(lái)，隨著對(duì)干細(xì)胞特別是牙髓干細(xì)胞研究的逐漸深入，關(guān)于牙根未發(fā)育完成的年輕恒牙根尖周疾病應(yīng)用牙髓血運(yùn)重建術(shù)治療成功的病例報(bào)道也越來(lái)越多。

一、牙髓血運(yùn)重建術(shù)概述

牙髓血運(yùn)重建術(shù)是一種生物治療方法，目的是替換受損的部分牙髓組織或者允許牙髓樣組織形成替代牙髓組織；包括牙本質(zhì)和牙根的支持組織、牙髓-牙本質(zhì)復(fù)合體包含的細(xì)胞。牙髓血運(yùn)重建依賴于生物治療技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用基因組織工程的原則，通過(guò)有效調(diào)控干細(xì)胞、支架、細(xì)胞因子從而獲得牙髓組織的功能性再生。

1.干細(xì)胞：在牙髓來(lái)源的細(xì)胞中，間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cells，MSCs）被認(rèn)為最有潛力分化為成牙本質(zhì)細(xì)胞。Seo等研究表明，牙髓、牙周膜、骨髓的間充質(zhì)干細(xì)胞可以產(chǎn)生與其來(lái)源相同的組織。除了牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞，牙根尖乳頭干細(xì)胞（stem cells from the apical papilla，SCAPs）和人脫落的乳牙牙髓干細(xì)胞（stem cells from human exfoliated deciduous teeth，SHED）也被認(rèn)為是牙髓再生的潛在細(xì)胞來(lái)源[1]。

誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells，IPSCs）的產(chǎn)生被認(rèn)為是再生醫(yī)學(xué)的突破性發(fā)展，它是通過(guò)重新編碼人體細(xì)胞或終末分化細(xì)胞，并將轉(zhuǎn)錄因子過(guò)表達(dá)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了多向分化的潛能。與胚胎干細(xì)胞相比，患者特異性的IPSCs可以產(chǎn)生體內(nèi)所有細(xì)胞譜系，從而避免了免疫排斥和倫理爭(zhēng)議等臨床問(wèn)題。近年來(lái)，在小鼠體內(nèi)成功誘導(dǎo)了多能干細(xì)胞向神經(jīng)嵴樣細(xì)胞（neural crest-like cells，NCLCs）分化，并顯示出NCLCs與小鼠牙上皮細(xì)胞共培養(yǎng)后分化為牙間充質(zhì)細(xì)胞的潛力[2]。

2.支架：在牙髓血運(yùn)重建術(shù)中，支架是重要的組成部分。膠原支架：動(dòng)物源性的重組膠原蛋白，尤其是I型膠原蛋白，被認(rèn)為是良好的生物材料，可用于組織工程、整容手術(shù)和藥物治療。

血液來(lái)源的支架：①PRP：是一種自體血液形成的濃縮血小板，含有較高的血小板濃度、生物分子和細(xì)胞因子，可促進(jìn)傷口愈合、募集牙髓干細(xì)胞、促進(jìn)SCAPs增殖。PRP可使硬組織沉積的比例更高。Martin等認(rèn)為，只有在根尖組織尚未完全破壞的情況下，PRP才能促進(jìn)愈合，否則不會(huì)誘導(dǎo)組織再生。②PRF：是第二代濃縮血小板，含有多種生長(zhǎng)因子和細(xì)胞分化特性[3，4]；不僅是細(xì)胞黏附和遷移的支架，也是牙髓細(xì)胞的生長(zhǎng)因子。將附著DPSCs的PRF進(jìn)行根管內(nèi)移植可作為牙髓修復(fù)、血運(yùn)重建和牙髓再生的潛在療法。牙髓血運(yùn)重建時(shí)，PRP在根尖周組織愈合方面的表現(xiàn)優(yōu)于PRF和血凝塊[5～7]。③CGF：第三代血小板富集物，可以釋放更穩(wěn)定和更多的生長(zhǎng)因子且纖維蛋白原纖維的排列更濃密。這些生長(zhǎng)因子可通過(guò)加速細(xì)胞分裂、刺激細(xì)胞增殖并促進(jìn)炎性細(xì)胞和干細(xì)胞的遷移來(lái)加速新血管和組織再生[8]。

合成聚合物：是由可生物降解聚合物制造而成，它們的降解速度較易控制。合成聚合物支架在降解之前可作為細(xì)胞和組織生長(zhǎng)的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)。聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）是由乳酸和羥基乙酸聚合而成的高分子化合物，具有明膠支架的PLGA通過(guò)模擬干細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境，可以促進(jìn)牙髓再生[9～14]。

無(wú)機(jī)再生支架材料：主要包括海藻酸鈣、脫礦骨基質(zhì)（DBM）和磷酸鈣。磷酸鈣支架與成骨細(xì)胞一起被廣泛地用于骨組織再生，這種良好的生物學(xué)特性是由孔隙的形狀和大小、孔隙率和孔隙連接途徑?jīng)Q定的。當(dāng)支架的微孔直徑小于10μm時(shí)可實(shí)現(xiàn)體液循環(huán)，而大于100μm的大孔則是細(xì)胞遷移、增殖以及組織形成的前提。雙相磷酸鈣（BCP）是更穩(wěn)定相的羥基磷灰石（HA）和更可溶相的β-磷酸三鈣（β-TCP）的緊密混合物，由于其類似于無(wú)機(jī)部分，因此被認(rèn)為是牙髓再生的合適材料。

生長(zhǎng)因子：可由牙本質(zhì)基質(zhì)釋放或外源性供給，與支架結(jié)合，通過(guò)形成有利的微環(huán)境在牙髓血運(yùn)重建中發(fā)揮重要作用[15～20]。它們被認(rèn)為是通過(guò)趨化作用募集內(nèi)源性細(xì)胞或誘導(dǎo)募集的細(xì)胞分化以促進(jìn)牙髓再生[21～24]。

轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β超家族：已確定的關(guān)鍵性生長(zhǎng)因子是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）。TGF-β超家族包含一組不同的生長(zhǎng)因子，包括TGF-β，骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP），生長(zhǎng)和分化因子（GDFs）和抗穆勒氏管激素（AMH）。TGF-β可以促進(jìn)原發(fā)性牙本質(zhì)細(xì)胞的分化、第三代牙本質(zhì)的生成，并調(diào)節(jié)著牙本質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)合成、細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、分化和凋亡；TGF-β可能與某種成份相互作用，作為活性劑調(diào)控著成牙本質(zhì)細(xì)胞功能分化。

血源性生長(zhǎng)因子：VEGF被認(rèn)為是一種主要的信號(hào)蛋白，參與淋巴管、血管的生成。PDGF是一種來(lái)自間充質(zhì)細(xì)胞的有絲分裂原，由胎盤生長(zhǎng)因子的多肽家族組成，它與其他生長(zhǎng)因子相互作用以促進(jìn)血管生成，調(diào)節(jié)細(xì)胞分化的過(guò)程。

IGF-I是一種多功能肽，可以促進(jìn)DPSCs、SCAPs的成骨增殖和向礦化表型分化，在細(xì)胞增殖和抑制細(xì)胞凋亡方面發(fā)揮著重要作用。IGF-I是骨形成和礦化的關(guān)鍵調(diào)控因子，它可以刺激培養(yǎng)中的成骨細(xì)胞增殖并合成骨基質(zhì)蛋白，也可以刺激堿性磷酸酶的mRNA過(guò)表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)礦化。

二、牙髓血運(yùn)重建術(shù)治療中需要注意的問(wèn)題

1.血凝塊的形成：牙損傷類型、有無(wú)牙髓壞死、根尖周病變、牙周狀況、牙齒發(fā)育階段、牙髓活力、患者年齡、患者健康狀況等都是影響血凝塊形成的因素，因此要嚴(yán)格把握牙髓血運(yùn)重建的適應(yīng)癥。血凝塊如何有利于血運(yùn)重建的機(jī)制尚不完全清楚，原因可能是來(lái)自根尖乳頭的SCAPs遷移到根管并產(chǎn)生牙髓牙本質(zhì)樣的復(fù)合體組織。另一種可能的機(jī)制是血凝塊釋放了大量生長(zhǎng)因子并可以作為細(xì)胞附著、增殖和分化的天然支架[13，25，26]。

2.根管沖洗：次氯酸鈉（NaClO）是一種有效的抗菌劑，能充分地溶解壞死和有機(jī)組織。但NaClO的細(xì)胞毒性與其濃度成正比。EDTA作為一種螯合劑，可以使根管壁的牙本質(zhì)表面脫鈣，暴露其膠原纖維。膠原蛋白具有黏附基元有利于新細(xì)胞的附著，而脫鈣的牙本質(zhì)可釋放生長(zhǎng)因子，增加新細(xì)胞的遷移并促進(jìn)其向具有成牙細(xì)胞樣特性的細(xì)胞分化。氯己定（CHX）由于其理化性質(zhì)，可能會(huì)干擾SCAPs與細(xì)胞外牙本質(zhì)基質(zhì)的結(jié)合。研究表明，使用17%EDTA和2%CHX組合后，在根管中可形成沉淀的洗必泰鹽，這些沉淀物可能阻止細(xì)胞粘附到根管壁；17%EDTA和6%NaClO組合后干細(xì)胞的存活率為74%。因此，選擇根管沖洗劑和干細(xì)胞的存活之間應(yīng)取得適當(dāng)?shù)钠胶?，才能保證牙髓血運(yùn)重建的成功。

3.根管封藥：Ca（OH）2可以通過(guò)硬組織的形成誘導(dǎo)根尖閉合。它還作為一種物理化學(xué)屏障，阻止殘留微生物的增殖，防止根管再次感染。但Ca（OH）2在牙髓血運(yùn)重建中的應(yīng)用具有一定的爭(zhēng)議。一些作者聲稱，由于其高pH值，抑制了生物活性分子，從而影響殘留干細(xì)胞的增殖分化；Ca（OH）2與牙體組織的直接接觸會(huì)導(dǎo)致根管管腔鈣化，從而阻止具有牙源性潛力的軟組織的生長(zhǎng)[27]。

甲硝唑、環(huán)丙沙星和米諾環(huán)素三種抗生素糊劑（TAP）是牙髓血運(yùn)重建中常用的藥物。甲硝唑（metronidazole）是一種具有抗菌、抗寄生蟲(chóng)作用的硝基咪唑類藥物，它可以通過(guò)阻礙厭氧菌DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和修復(fù)過(guò)程來(lái)破壞厭氧菌的能量代謝。環(huán)丙沙星可以抑制革蘭氏陰性菌和陽(yáng)性菌的活性，與甲硝唑聯(lián)合使用避免了細(xì)菌耐藥性等問(wèn)題。米諾環(huán)素是一種廣譜四環(huán)素類抗生素，這種糊劑有助于控制根管特別是根尖周區(qū)域的細(xì)菌感染。但米諾環(huán)素可能會(huì)導(dǎo)致牙齒變色，牙本質(zhì)粘結(jié)劑的使用雖然降低了變色的強(qiáng)度，但并不能解決這個(gè)問(wèn)題。因此，在使用TAP作為根管藥物時(shí)，應(yīng)該考慮到牙齒變色可能導(dǎo)致的美觀問(wèn)題[28，29]。