自體牙骨移植材料修復(fù)牙槽骨及頜骨缺損的研究進(jìn)展*

丁 銘 綜述，李雅冬 審校

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院頜面外科，重慶 400016)

目前，牙槽骨及頜骨骨缺損的修復(fù)是口腔領(lǐng)域常見(jiàn)的難題，主要治療方式為骨移植材料修復(fù)。生物相容性好，同時(shí)兼具良好骨傳導(dǎo)性、骨誘導(dǎo)性及骨形成能力的骨植入材料屈指可數(shù)。目前，骨移植材料主要包括自體骨、異體骨和人工合成骨，但都存在各自的局限性，如：自體骨取材常受到限制，異體骨具有較強(qiáng)的免疫排斥反應(yīng)，人工合成骨降解速度慢、制備復(fù)雜且費(fèi)用高等[1-3]。目前，脫蛋白牛骨礦物基質(zhì)(Bio-Oss)備受臨床醫(yī)生青睞，但對(duì)大多數(shù)患者來(lái)說(shuō)，其費(fèi)用昂貴，而且Bio-Oss終究屬于異體骨，存在免疫排斥反應(yīng)，部分患者難以接受。隨著材料技術(shù)的革新，一種新型骨移植材料問(wèn)世——自體牙骨移植材料(AutoBT)。通過(guò)拔除患者無(wú)法保留的牙齒，將其通過(guò)特定工序制備成自體牙本質(zhì)顆粒，重新以骨移植材料的方式植入患者骨缺損部位。AutoBT具有良好的生物相容性、骨形成性、骨誘導(dǎo)性及骨引導(dǎo)性，無(wú)免疫排斥反應(yīng)，感染率低，值得在臨床進(jìn)一步推廣[4]。本文圍繞AutoBT的應(yīng)用機(jī)制、相關(guān)臨床及基礎(chǔ)研究進(jìn)行綜述。

1 AutoBT的生物學(xué)特性及其制備方法

1.1AutoBT的生物學(xué)特性 從胚胎發(fā)育來(lái)講，牙齒與頜骨組織均來(lái)自于神經(jīng)嵴細(xì)胞，具有不同的組織結(jié)構(gòu)，但其組成成分大體相似，含有70%的礦物質(zhì)、20%的膠原蛋白、10%的體液。臨床上，AutoBT多來(lái)自于自體需要拔除的乳牙、正畸減數(shù)牙、第三磨牙及經(jīng)過(guò)處理后的殘冠、殘根、松動(dòng)牙等[5]。

1.2AutoBT的制備方法 AutoBT的常規(guī)制備方法如下：將拔出的牙齒在釉牙骨質(zhì)界處截?cái)?，去除牙冠，僅保留牙根。隨后清除牙根表面的齲壞組織、充填物、結(jié)石、修復(fù)體、牙周膜等軟組織，拔除牙髓后超聲蕩洗3次，通過(guò)自體牙骨粉制備系統(tǒng)研磨成牙本質(zhì)顆粒，隨后進(jìn)行脫水、脫礦、消毒滅菌等處理，制成粉狀或塊狀備用[6]。

1.3AutoBT的應(yīng)用機(jī)制 研究表明，非脫礦牙本質(zhì)8～12周可誘導(dǎo)成骨，而脫礦牙本質(zhì)僅需要4周，臨床上使用的AutoBT通常需要經(jīng)過(guò)脫礦處理，以牙本質(zhì)基質(zhì)及牙骨質(zhì)為主要成分[6]。結(jié)晶性磷酸鈣是牙釉質(zhì)的主要組成部分，其多孔性低，不利于血管和間充質(zhì)干細(xì)胞的遷移分化，且其骨引導(dǎo)性較差，制備AutoBT時(shí)需要去除[7]。經(jīng)脫礦處理的牙本質(zhì)小管變粗，暴露出豐富的膠原纖維網(wǎng)，利于蛋白質(zhì)的釋放，進(jìn)而促進(jìn)血管分化和成骨細(xì)胞活化，促進(jìn)骨形成[8]。牙本質(zhì)中含有骨形成蛋白-2、胰島素生長(zhǎng)因子Ⅱ和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子等多種生長(zhǎng)因子，牙骨質(zhì)中亦含有胰島素生長(zhǎng)因子、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子、Ⅰ型和Ⅲ型膠原等[9]。骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)是一種獨(dú)特的、具有骨誘導(dǎo)能力的可吸收基質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，AutoBT植入牙槽窩后，成骨細(xì)胞內(nèi)可短暫聚集大量BMP-2和BMP-4，提示AutoBT可作為BMP的載體和骨形成細(xì)胞的支架，從而促進(jìn)成骨細(xì)胞分化和新骨形成[10]。鑒于A(yíng)utoBT中含有多種蛋白和生長(zhǎng)因子，其骨傳導(dǎo)性、骨誘導(dǎo)性及骨形成能力顯著，因此AutoBT被認(rèn)為是一種有效的骨移植材料[11]。

2 AutoBT相關(guān)基礎(chǔ)研究

1967年，YEOMANS和URIST將兔的牙本質(zhì)用作骨移植材料獲得新骨形成后，關(guān)于A(yíng)utoBT的研究便拉開(kāi)序幕[12]。近年來(lái)，國(guó)外相關(guān)研究層出不窮，有國(guó)外學(xué)者將AutoBT作為骨再生支架應(yīng)用于修復(fù)成年綿羊骨缺損，結(jié)果顯示，幾乎所有應(yīng)用AutoBT的部位都觀(guān)察到新的骨形成[13]。研究發(fā)現(xiàn)，在上頜竇提升術(shù)時(shí)，將AutoBT及Bio-Oss分別植入上頜竇底部，于術(shù)后2、8周應(yīng)用馬松三色染色和蘇木精-伊紅染色進(jìn)行組織形態(tài)學(xué)分析，結(jié)果顯示，兩種骨移植處均可見(jiàn)新生骨形成，但AutoBT組新骨形成面積明顯高于Bio-Oss組[14]。KOGA等[15]通過(guò)采用4種不同粒徑和密度的AutoBT來(lái)修復(fù)顱骨缺損，分別于2、4、8周后處死家兔，采用組織學(xué)、組織形態(tài)學(xué)和定量反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)檢測(cè)骨組織標(biāo)本，結(jié)果顯示，在骨形成過(guò)程中，顆粒直徑為200 μm的AutoBT具有良好的成骨效果，提示顆粒尺寸較小的材料可以合理地用于骨移植。KIM等[16]在小型豬拔牙窩處僅植入種植體及AutoBT，結(jié)果顯示，AutoBT組骨密度顯著高于對(duì)照組，未成熟骨顯著低于對(duì)照組，提示AutoBT組的骨重建效果明顯優(yōu)于對(duì)照組。

UM等[17]將AutoBT與Bio-Oss分別與重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(rhBMP-2)聯(lián)合使用治療兔顱骨缺損，2周后發(fā)現(xiàn)，AutoBT組和Bio-Oss/rhBMP-2組均表現(xiàn)為骨傳導(dǎo)性骨形成，而AutoBT/rhBMP-2組表現(xiàn)為骨傳導(dǎo)性和骨誘導(dǎo)性骨形成，且在2周時(shí)骨形成量非常相似。然而，在8周時(shí)，AutoBT/rhBMP-2組的骨形成量相比其余組增加了2倍。提示AutoBT是一種合適的rhBMP-2原位載體。

3 AutoBT的臨床應(yīng)用

在國(guó)外，AutoBT在臨床上應(yīng)用廣泛，涉及下頜阻生牙拔除術(shù)后下頜第二磨牙遠(yuǎn)中骨缺損的修復(fù)、牙槽窩位點(diǎn)保存術(shù)、上頜竇提升術(shù)、種植及引導(dǎo)性骨再生術(shù)，以及頜骨內(nèi)囊腫、腫瘤切除術(shù)后的骨重建等多個(gè)領(lǐng)域[18]。

下頜第三磨牙處于近中或水平阻生時(shí)，下頜第二磨牙遠(yuǎn)中牙槽骨可伴隨部分吸收，有些甚至累及到根尖區(qū)。有研究等將拔除的下頜第三磨牙制作成AutoBT，充填于下頜第二磨牙遠(yuǎn)中，3個(gè)月后發(fā)現(xiàn)，其探診深度及附著喪失較空白對(duì)照組有明顯改善[19]。AutoBT植入后，通過(guò)錐形束CT及骨密度測(cè)定發(fā)現(xiàn)，牙槽骨吸收高度降低，松質(zhì)骨寬度減少，骨密度增加，在第90天時(shí)拔牙窩內(nèi)骨密度與正常骨組織接近[20-22]。

JOSHI等[23]發(fā)現(xiàn)，在拔牙后分別植入AutoBT和磷酸三鈣同種異體骨，術(shù)后4個(gè)月檢查牙槽嵴的高度和寬度，結(jié)果顯示，AutoBT移植部位相比磷酸三鈣有更多的新骨形成。楊力碩[24]對(duì)比拔牙后牙槽窩內(nèi)填塞AutoBT與Bio-Oss的成骨效果，結(jié)果顯示，Bio-Oss組礦化沉積率小于A(yíng)utoBT組，其骨小梁相對(duì)稀疏、纖細(xì)，以編織骨居多，板層骨相對(duì)較少。有學(xué)者在上頜竇提升術(shù)中應(yīng)用AutoBT，術(shù)后通過(guò)組織形態(tài)學(xué)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，在竇底進(jìn)行骨質(zhì)改建的過(guò)程中，AutoBT逐漸吸收并為新生骨替代，可獲得良好的遠(yuǎn)期療效[25-26]。目前，微創(chuàng)觀(guān)念深入人心，為了保持健康牙的完整性，種植手術(shù)修復(fù)缺失牙逐漸被普及，但是，炎癥、囊腫等原因所導(dǎo)致的牙槽骨骨量不足是種植手術(shù)面臨的最大挑戰(zhàn)。Bio-Oss具備良好的生物相容性及骨形成能力，是臨床上應(yīng)用最廣泛的骨移植材料。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明，AutoBT的成骨效果不亞于Bio-Oss，且AutoBT在促進(jìn)早期成骨、達(dá)到與種植體表面良好的骨結(jié)合等方面甚至優(yōu)于Bio-Oss[27-31]。李鵬等[32]抱著嘗試的態(tài)度將1例因牙周炎拔除的下頜磨牙制備成AutoBT，以骨移植材料重新植入牙槽窩后即刻種植，半年后種植體達(dá)到良好的骨整合。隨后，開(kāi)展的42例臨床對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)，拔牙術(shù)后植入AutoBT與Bio-Oss后行即刻種植，2組在種植體的初期穩(wěn)定性和邊緣骨吸收方面無(wú)顯著差異[33]，與文獻(xiàn)[34-37]研究結(jié)果高度一致。有學(xué)者在A(yíng)utoBT植入后的種植手術(shù)位點(diǎn)取少量骨做組織學(xué)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，植骨區(qū)有新骨形成，隨訪(fǎng)33個(gè)月發(fā)現(xiàn)種植體周?chē)鸁o(wú)骨吸收[38]。因此，AutoBT可作為骨移植材料的良好替代材料，即使在重度牙周炎患者的種植中也可應(yīng)用。并且，對(duì)大多數(shù)患者來(lái)說(shuō)，Bio-Oss費(fèi)用昂貴、經(jīng)濟(jì)效益低，而AutoBT取材方便、廉價(jià)，為頜面部骨缺損的修復(fù)打開(kāi)了新的思路。

有研究在頜骨囊腫摘除術(shù)后分別應(yīng)用AutoBT與羥基磷灰石修復(fù)骨缺損，結(jié)果顯示，AutoBT能直接與宿主骨融合，加快骨缺損恢復(fù)的速度，其同期成骨效果優(yōu)于羥基磷灰石[39]。有學(xué)者采用AutoBT，對(duì)Ⅱ度根分叉病變的患牙實(shí)施引導(dǎo)性組織再生術(shù)，術(shù)后1年，患牙牙周探診深度及附著喪失明顯降低，X線(xiàn)片檢查發(fā)現(xiàn)根分叉處有新骨形成[40]。

4 自體牙骨移植物與其他骨移植材料聯(lián)合應(yīng)用的新進(jìn)展

在因外傷、腫瘤等造成頜面部大型骨缺損時(shí)，AutoBT單獨(dú)應(yīng)用不能滿(mǎn)足臨床需求，因此越來(lái)越多學(xué)者開(kāi)始探索其與其他骨移植材料或膜移植材料的聯(lián)合應(yīng)用。SCHWARTZ-ARAD等[41]將AutoBT與Bio-Oss及富血小板血漿(PRP)聯(lián)合應(yīng)用，通過(guò)平均長(zhǎng)達(dá)40個(gè)月的隨訪(fǎng)發(fā)現(xiàn)，這是一個(gè)安全、成功、有效的手術(shù)方式，且后期的種植手術(shù)能獲得較高的存活率。有研究將AutoBT與PRP聯(lián)合應(yīng)用于上頜竇提升術(shù)，通過(guò)臨床、影像學(xué)檢查及組織形態(tài)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，其與PRP復(fù)合物組新骨形成無(wú)顯著差異，提示AutoBT與PRP聯(lián)合應(yīng)用在上頜竇提升術(shù)中能獲得較好的成骨效果[42]。

5 小 結(jié)

綜上所述，AutoBT具有強(qiáng)大的骨引導(dǎo)和骨誘導(dǎo)作用，其生物相容性好、自體免疫排斥反應(yīng)小，是一種制作簡(jiǎn)捷、操作方便的新型骨移植材料，已在牙周和種植領(lǐng)域得到應(yīng)用。對(duì)患者拔除的牙齒進(jìn)行妥善保管，當(dāng)患者需要骨移植時(shí),再次利用AutoBT將是未來(lái)骨移植術(shù)中較好的選擇。