富血小板血漿影響正畸牙齒移動效率的研究進展

張 鑫，樊永杰

正畸治療的平均持續(xù)時間為2.0～2.5年，拔牙病例和其他復雜病例需要的時間可能更長。而在長期的正畸治療中，也可能會出現(xiàn)齲病、牙周病和牙根吸收等情況。因此，加速牙齒移動效率、縮短治療時間具有重要意義。為了達到這個目的，許多新技術(shù)已經(jīng)應用于臨床中，如外科手術(shù)輔助治療，包括微骨穿刺技術(shù)(micro-osteoperforation)和壓電骨皮質(zhì)切開術(shù)(piezocision)等，已被證明其有效性，但它會對骨和軟組織造成損傷[1]。一些生物制劑，如前列腺素、甲狀旁腺素和維生素D3，在加速牙齒移動的研究中顯示出了正向的結(jié)果。但使用激素或其他同源性產(chǎn)品，存在對機體造成不可逆的系統(tǒng)性損傷風險[2]。為了減少對口腔頜面部軟、硬組織的破壞，降低對機體造成損傷的風險，富血小板血漿(platelet-rich plasma，PRP)走進了研究者們的視野。PRP是自體生長因子和細胞因子的豐富來源[3]，可以刺激成骨細胞和破骨細胞的活動，從而干預牙槽骨的重塑過程[4]，影響正畸牙的移動效率。本文將分別就PRP在動物及人體臨床研究中的表現(xiàn)和PRP影響骨改建的相關(guān)基礎(chǔ)研究作一綜述。

1 PRP影響牙齒移動在動物實驗中的表現(xiàn)

1.1 動物實驗中局部注射PRP可影響正畸牙齒的移動效率

目前，有相關(guān)動物實驗報道通過PRP調(diào)節(jié)破骨細胞和成骨細胞的活性，加速正畸牙齒的移動效率[5-7]。

Güle?等[5]在大鼠實驗中發(fā)現(xiàn)，第21天高濃度PRP組(血小板2.59×106個/μL，0.01 mL)誘導的牙齒移動量是對照組的1.7倍，是中等濃度PRP組(血小板1.22×106/μL，0.01 mL)的1.4倍。Rashid等[6]對成年犬局部注射PRP，發(fā)現(xiàn)實驗組上頜牙齒總移動速度明顯快于對照組，牙齒移動速度比約為2.3∶1。Nakornnoi等[7]在對大白兔注射PRP后的第0、3、7、14、21和28天評估牙齒移動量，發(fā)現(xiàn)在所有觀察時間，PRP組牙齒移動量都比對照組大，并且在前14 d，PRP組的牙齒移動率提升顯著。此三項研究，研究者們選擇不同的實驗動物、不同的觀察時間，都得出一致的結(jié)論，即局部注射PRP可加速正畸牙齒的移動效率。

Akbulut等[8]雖同樣使用大鼠作為研究動物，分別于第0、1、3、7、14天測量牙齒移動的距離，但Akbulut等發(fā)現(xiàn)在第3天PRP組牙齒移動明顯小于對照組，而在第1、7、14天各組間無顯著性差異。此結(jié)果與上述三項實驗得出的研究結(jié)果相反，Akbulut等[8]認為PRP不利于加速正畸牙的移動效率。

1.2 PRP濃度和給藥方式對牙齒移動效率的影響

通過對上述實驗進行對比分析，發(fā)現(xiàn)不同研究結(jié)果的出現(xiàn)可能歸因于不同的PRP濃度和不同的給藥方法。對于給藥方法而言，腔內(nèi)注射PRP[5-6]似乎比黏膜下注射PRP效果更好[8-9]。但對于PRP的最適濃度，目前尚存在較大爭議[10]。據(jù)報道，PRP對骨重建的影響具有劑量依賴性[11-12]。Güle?等[5]研究了中劑量和高劑量的PRP，使血小板濃度分別增加2.5倍和5倍。他們報道稱，這些劑量只通過增加第3天的破骨細胞數(shù)量來促進破骨細胞的活性，并增強正畸牙齒的移動效率。此結(jié)果與Graziani等[11]相似，他們認為血小板濃度增加2.5倍就會提高破骨細胞的增殖和活性。而Slapnicka等[12]卻指出，血小板濃度從38%增加到286%，在第1、2、3天抑制了破骨細胞的增殖。不過他們的實驗沒有說明基線血小板濃度。為了正確討論PRP的劑量依賴效應，必須知道基線血小板濃度、增加的血小板濃度以及PRP的應用量。然而，一些研究在這方面提供的信息不足，文獻中對PRP效果的爭議可能來源于此。

2 PRP影響牙齒移動在人體試驗中的表現(xiàn)

PRP在正畸方面的應用，尤其是在加速正畸牙移動效率方面的應用，在近5年剛剛起步，故大多實驗均使用動物開展[13]。關(guān)于PRP影響正畸牙移動的人體試驗近2年才有文獻報道[14-16]。

El-Timamy等[14]對16例女性患者采用自身隨機對照臨床試驗，干預側(cè)注射含有CaCl2激活液的PRP，而另一側(cè)(對照側(cè))只接受CaCl2注射，注射分別在0、3和6周進行，研究持續(xù)4個月。發(fā)現(xiàn)干預側(cè)前2個月牙齒移動速度較對照側(cè)快，但是從第3個月開始，干預側(cè)的牙齒移動效率明顯降低，先是低于對照側(cè)而后趨于一致。Liu等[15]采用類似的試驗方法，同樣納入16例女性患者，結(jié)果顯示：在4個月的時間里，干預側(cè)僅在第1個月檢測到較快的牙齒移動速度。停止PRP注射后，干預側(cè)牙齒移動速度先是慢于對照側(cè)，而后接近對照側(cè)。Angle等[16]將10例受試者(4例男性，6例女性)共20個位點隨機分配為PRP側(cè)和對照側(cè)，在第30天和第60天評估牙齒的移動率。發(fā)現(xiàn)研究結(jié)果類似，即干預側(cè)前2個月(特別是第1個月)牙齒移動速度較快，但缺少更長時間的研究結(jié)果。

經(jīng)對比三者研究，得出一致結(jié)論。即伴隨著PRP注射，盡管在牙齒移動的早期階段牙齒的移動效率增加有統(tǒng)計學意義，但是并沒有表現(xiàn)出長期的加速效應。

并且三者都存在一定的局限性，即：目前對于PRP在人體的應用比較謹慎，局部注射PRP后，是否存在潛在的不良影響目前仍存有爭議[17-18]；上述三項研究受試者樣本量均偏低。未來研究者們需要對人體局部注射PRP的安全性進行驗證，從而放心開展人體研究。

3 PRP影響骨改建的相關(guān)基礎(chǔ)研究

3.1 PRP的生物學特性

PRP是血小板濃度高于基線(離心前)自體血液的血漿部分[19]。健康成人外周血中約含有94%的紅細胞(RBC)、6%的血小板和<1%的白細胞(WBC)，而PRP中約含有5%的RBC、1%的WBC和94%的血小板[20]。高濃度的血小板使得組織內(nèi)血小板α、δ和λ顆粒含量增加，此三種顆粒在組織修復和愈合過程中起重要作用，分泌組織所需的各種蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)[21]。

先前的研究表明，PRP的功能特性主要基于血小板活化后分泌的多種生長因子[22]。這些因子大多儲存在血小板的α顆粒中，其中有4種生長因子：血小板衍生生長因子(platelet-derived growth factor，PDGF)、轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor β，TGF-β)、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)和表皮生長因子(epidermal growth factor，EGF)[17]在調(diào)節(jié)細胞趨化、分化和有絲分裂過程中起主要作用。

同時，PRP中還包括促炎和抗炎細胞因子，如白細胞介素-1(interleukin-1，IL-1)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)。二者在調(diào)節(jié)牙槽骨重建的過程中，也起到了各自的作用。

3.2 PRP對成骨細胞和破骨細胞的影響

牙齒受正畸力后，牙槽骨發(fā)生活躍的組織改建是牙齒移動的生理基礎(chǔ)[23]，壓力側(cè)破骨細胞生成增多，吸收壓力側(cè)的牙槽骨，使牙齒向壓力側(cè)移動。同時張力側(cè)成骨細胞生成增多，形成類骨質(zhì)，使在張力作用下拉伸變寬的牙周膜恢復到正常牙周膜寬度[24-25]。PRP對正畸牙移動的影響，正是在于PRP對破骨細胞和成骨細胞的形成產(chǎn)生影響，調(diào)節(jié)骨改建[26]，影響正畸牙的移動效率。

Rashid等[6]、Nakornnoi等[7]的動物實驗通過組織學分析發(fā)現(xiàn)，PRP組的成骨細胞和破骨細胞的數(shù)量與對照組相比增加明顯。Güle?等[5]也提出，高濃度PRP組和中濃度PRP組的破骨細胞數(shù)量在第3天大于對照組，而在其他所有觀察日，破骨細胞的數(shù)量均小于對照組。這可能是由于PRP的半衰期較短以及其中的生長因子所致。但也表明高、中濃度PRP可能通過瞬間增強破骨細胞活性，降低牙周組織上的牙槽骨密度，促進正畸牙的移動。

3.2.1 局部注射PRP可加速破骨細胞形成 有研究表明，黏膜下單獨注射PRP可增加破骨細胞的數(shù)量[27]。破骨細胞是導致骨吸收的主要功能細胞，在生理及病理骨改建過程中起重要作用，也是正畸牙齒移動的必要條件。破骨細胞在巨噬細胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor，M-CSF)和核因子κB配體受體激活劑(receptor activator of nuclear factor κB ligand，RANKL)的刺激下，從單核/巨噬細胞系的多潛能造血前體中分化而來。其中RANKL通過激活破骨細胞前體表面的RANK，促進破骨細胞的融合、分化和骨吸收功能，其成熟過程也受到多種因子的調(diào)控。

在Angle等[16]的人體研究中，于第0、1、7、21、30、60天采集患者齦溝液，用酶標抗體法測定齦溝液中骨保護素(osteoprotegerin，OPG)和可溶性RANKL(sRANKL)的含量。RANKL和OPG是骨代謝的旁分泌因子。sRANKL在生成成熟的功能性破骨細胞方面具有生物學意義[28]。而OPG是RANKL的誘騙受體[29]，通過阻斷RANK/RANKL信號傳導途徑抑制破骨細胞的生成，以維持平衡。經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)PRP側(cè)的OPG水平在第7天和第30天明顯下降，而sRANKL在注射后第3周，就可在PRP側(cè)被檢測到。此結(jié)果可以輔助說明，在60 d的觀察期內(nèi)，黏膜下注射PRP可顯著改變干預側(cè)的OPG和sRANKL的水平，調(diào)節(jié)RANK/RANKL信號傳導途徑激活破骨細胞，加速正畸牙齒的移動效率。

有研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤壞死因子受體2(tumor necrosis factor receptor-2，TNFR2)可以加強RANK-TRAF6信號的表達[30]。局部注射PRP后，PRP中的TNF-α與TNFR2結(jié)合，加強TRAF2的表達，促進RANKL在破骨細胞形成過程中的表達。同時TNF-α可增強VEGF的表達[31]，VEGF為PRP中主要的生長因子之一，可通過增加RANKL/OPG值促進RANK/RANKL信號傳導途徑刺激破骨細胞分化[32]，加速骨改建。

此外PRP中還含有IL-1，可顯著增加與破骨細胞形成相關(guān)的特定基因的蛋白質(zhì)和mRNA表達，誘導破骨細胞分化[33]。

3.2.2 局部注射PRP可誘導成骨細胞形成 成骨細胞來源于骨髓間充質(zhì)干細胞，隨著生長發(fā)育依次分化為骨祖細胞、成骨前體細胞、成骨細胞和骨細胞。在這個過程中，成骨細胞會受到一些活性因子的調(diào)節(jié)。研究表明PRP中PDGF可以增加膠原沉積，啟動骨祖細胞向成骨細胞的分化，并刺激骨橋蛋白的表達，在骨形成中起重要的促進作用[34]。并且PRP中TGF-β可通過MAPK途徑刺激Runx2轉(zhuǎn)錄因子的表達，激活成骨細胞[35]，促進骨改建，加速正畸牙齒的移動效率。

4 總 結(jié)

綜上所述，目前PRP對骨重建的調(diào)控機制已逐漸明朗。但其在正畸領(lǐng)域的應用，尤其是在加速正畸牙齒移動效率方面的應用仍然有限。目前大部分的實驗均基于動物，其方法和結(jié)果不能貿(mào)然地應用于人體。此外，PRP促進正畸牙移動的最適作用條件、生長因子的濃度釋放曲線和作用區(qū)域尚未明確，這也是目前對PRP加速正畸牙齒移動效率產(chǎn)生爭議的原因之一。因此，未來需要提出標準化的PRP最適濃度和制備方法并進行更多的人體隨機對照試驗，對PRP是否能普遍并且長期加速人正畸牙齒的移動效率進行驗證。