堿性成纖維細(xì)胞生長因子與牙周組織再生的研究進(jìn)展

牙周病是菌斑微生物引起的牙周組織炎癥性、破壞性疾病，是牙齒松動(dòng)、脫落的主要原因

。牙周治療的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)牙周組織再生，包括牙齦、牙周膜、牙骨質(zhì)和牙槽骨的再生，其中最關(guān)鍵的是實(shí)現(xiàn)牙骨質(zhì)-牙周膜-牙槽骨復(fù)合體原位再生

。組織再生的三要素是：種子細(xì)胞、支架材料和生長因子。堿性成纖維細(xì)胞生長因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）是最早發(fā)現(xiàn)的成纖維細(xì)胞生長因子，由Armelin 于1973 年在垂體提取物中發(fā)現(xiàn)

。bFGF 又稱作FGF-2，屬于FGF1亞家族。作為一種信號(hào)分泌蛋白，bFGF 幾乎所有組織中都有表達(dá)。bFGF 與細(xì)胞膜上的酪氨酸激酶FGF 受體（fibroblast growth factor receptors，F(xiàn)GFR）結(jié)合產(chǎn)生生物學(xué)活性，促進(jìn)細(xì)胞黏附、增殖、分化，在傷口愈合，損傷修復(fù)和組織再生中發(fā)揮多種生物學(xué)作用

。

作為組織再生三大因素之一，近年來大量研究將bFGF 應(yīng)用于牙周組織再生。牙周組織再生是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及感染和炎癥的控制、干/祖細(xì)胞的募集、細(xì)胞增殖和分化的調(diào)控以及新組織的形成等多方面

。bFGF 通過改善炎癥狀態(tài)，調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、遷移、分化，促進(jìn)血管生成和組織修復(fù)，在牙周組織再生中發(fā)揮重要作用

。本文就bFGF 促進(jìn)牙周組織再生的相關(guān)機(jī)制及其應(yīng)用作一綜述，為其臨床應(yīng)用提供參考。

其工作原理是在無磁懸掛上固定一個(gè)紅色激光發(fā)射器，且使發(fā)射器與刻線在同一半徑方向，在動(dòng)力鉆具在安裝一個(gè)角度刻度盤，且使其0度刻線與紅色激光光點(diǎn)在同一半徑方向，此時(shí)動(dòng)力鉆具刻線處對(duì)應(yīng)的角度即MWD的工具面角差。

1 bFGF 促進(jìn)牙周組織再生的機(jī)制

1.1 bFGF 能夠降低炎癥因子水平，減輕炎癥反應(yīng)

牙周組織再生成功的一個(gè)關(guān)鍵因素是組織中炎癥反應(yīng)的快速消退，為新組織形成創(chuàng)造健康穩(wěn)定的環(huán)境。bFGF 可以觸發(fā)多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，包括絲裂原活化蛋白激酶、磷酸肌醇3-激酶和磷脂酶C（phospholipase C，PLC）信號(hào)通路。在CD40 介導(dǎo)的牙周炎模型中，bFGF 通過非典型NF-κB2 信號(hào)通路和PLC 信號(hào)通路抑制CD40 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，導(dǎo)致IL-6 和TNF-α 減少，從而抑制實(shí)驗(yàn)性牙周炎的發(fā)生發(fā)展

。以上研究結(jié)果提示，bFGF能夠降低牙周組織炎癥因子水平，改變牙周炎癥狀態(tài)，促進(jìn)牙周組織再生。

1.2 bFGF 調(diào)節(jié)牙周組織再生細(xì)胞的遷移、增殖和分化

bFGF 促進(jìn)參與牙周組織再生細(xì)胞的遷移和增殖。參與牙周組織再生的細(xì)胞有牙周膜干細(xì)胞（periodontal ligament stem cells，PDLSCs）、成牙骨質(zhì)細(xì)胞、成骨細(xì)胞等，其中最為理想的種子細(xì)胞就是PDLSCs，因?yàn)槠渚哂谐晒恰⒊衫w維、成牙骨質(zhì)三項(xiàng)分化潛能。體外研究發(fā)現(xiàn)bFGF 具有促進(jìn)PDLSCs的增殖和遷移的能力

。Murakami 等

研究發(fā)現(xiàn)bFGF 處理過的脫蛋白牛骨礦物質(zhì)（deproteinized bovine bone mineral，DBBM）表面會(huì)附著大量有片狀偽足樣突起的牙周膜細(xì)胞，提示bFGF 能夠促進(jìn)牙周膜細(xì)胞在DBBM 上的早期黏附和擴(kuò)散，增強(qiáng)細(xì)胞增殖功能。牙周膜細(xì)胞的定向遷移和快速增殖，為其優(yōu)先占據(jù)根面提供保障，是實(shí)現(xiàn)牙周新附著的第一步。而且bFGF 能夠促進(jìn)成牙骨質(zhì)細(xì)胞的生長、增殖，增加Stro-1 陽性細(xì)胞數(shù)量，從而促進(jìn)牙骨質(zhì)再生

。E11/podoplanin 在成骨細(xì)胞向骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化的早期階段至關(guān)重要；bFGF 通過增加E11的表達(dá)促進(jìn)骨細(xì)胞生成

。因此，在牙周缺損早期應(yīng)用bFGF，可以促進(jìn)牙周組織再生相關(guān)細(xì)胞的遷移、增殖，為牙周組織再生奠定基礎(chǔ)。

揚(yáng)中市先后榮獲“國家衛(wèi)生城市”“國家生態(tài)市”和“國家園林城市”，2017年人均GDP達(dá)15.9萬元。2017年入選全國城鄉(xiāng)交通運(yùn)輸一體化示范縣創(chuàng)建縣。揚(yáng)州市于2017，2018年“全國中小城市綜合實(shí)力百強(qiáng)縣（市）”排名第23位，2017年“中國縣域全面小康社會(huì)建設(shè)示范縣（市）”排第9位，是目前發(fā)展實(shí)力較強(qiáng)、發(fā)展前景較好的縣級(jí)城市，然而區(qū)縣級(jí)城市目前仍然處于智慧城市建設(shè)的摸索階段，建設(shè)路徑上還沒有相對(duì)成熟的“范式”可以借鑒。揚(yáng)中市的智慧城市建設(shè)具有一定示范意義，建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)?zāi)転槿珖h級(jí)城市打造智慧城市、促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展提供借鑒以及為其他縣級(jí)城市的智慧城市建設(shè)降低成本，提升效能。

bFGF 具有維持干細(xì)胞分化潛能的作用。用bFGF 預(yù)處理骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMMSCs），在成骨誘導(dǎo)早期bFGF 在mRNA 水平抑制BMMSCs 的成骨分化，中期促進(jìn)BMMSCs 的成骨分化，后期維持其成骨分化表型

。Hidaka 等

發(fā)現(xiàn)bFGF 在不影響PDLSCs 干性的情況下，上調(diào)了Stro-1（+）/CD146（+）的PDLSCs的增殖能力，而當(dāng)bFGF 作用消失后，PDLSCs 開始分化出新生牙周組織。以上均提示bFGF 能夠維持干細(xì)胞分化潛能。bFGF 在一定程度上抑制PDLSCs 早期成骨分化，優(yōu)于募集，那么與其他促進(jìn)成骨分化的細(xì)胞因子如BMP-2 序貫應(yīng)用，更有利于成骨

。除了促進(jìn)成骨分化以外，研究發(fā)現(xiàn)bFGF 還能夠促進(jìn)hPDLSCs 成纖維化，促進(jìn)其向牙周膜樣組織分化，與支架材料聯(lián)合應(yīng)用于比格犬牙齒撕脫模型中，能夠有效促進(jìn)牙周膜樣組織生成并減少根面吸收

。牙周膜再生是牙周組織再生的關(guān)鍵，它不僅可以將牙根和牙槽骨緊密連接起來，還可以通過豐富的血管網(wǎng)絡(luò)為二者提供足夠的營養(yǎng)。bFGF 的早期應(yīng)用為牙周組織再生募集了足量的功能性干細(xì)胞，并促進(jìn)干細(xì)胞特向分化，形成牙周膜樣組織及骨樣組織，為實(shí)現(xiàn)牙周組織再生提供了保障。

1.3 bFGF 通過調(diào)節(jié)血管生成來促進(jìn)新骨形成

牙周組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在修復(fù)過程中，血管生成是牙骨質(zhì)、牙槽骨、牙周膜再生的重要基礎(chǔ)。在比格犬牙槽骨缺損模型上局部應(yīng)用0.3%bFGF 治療，治療區(qū)血管數(shù)目明顯增加，并且顯著促進(jìn)缺損區(qū)新骨形成

。此外，bFGF 以劑量依賴方式誘導(dǎo)小鼠牙周膜細(xì)胞系表達(dá)血管內(nèi)皮生長因子-A（vascular endothelial growth factor-A，VEGF-A）；VEGF-A 不僅具有促進(jìn)血管生成的作用，還能與bFGF 聯(lián)合應(yīng)用，誘導(dǎo)血管生成

。在糖尿病大鼠的牙周缺損模型中，bFGF 主要是通過促進(jìn)細(xì)胞增殖和調(diào)節(jié)血管生成來促進(jìn)新骨形成

。bFGF 通過調(diào)節(jié)血管生成，保證病損區(qū)域有充足的血供，為形成新骨創(chuàng)建了有利條件。

2 bFGF 在牙周組織再生中的應(yīng)用

2.1 bFGF與支架材料聯(lián)合應(yīng)用促進(jìn)牙周組織再生

PLGA 生物相容性好、可生物降解，常用作載體來遞送生長因子或基因。負(fù)載bFGF 的PLGA 復(fù)合支架能穩(wěn)定、持續(xù)地釋放bFGF，促進(jìn)hPDLSCs 黏附、增殖和分化，有利于牙周組織再生

。膠原膜因其良好的生物學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用于頜面部組織缺損的修復(fù)。膠原膜可結(jié)合多種生長因子，形成生長因子緩慢釋放系統(tǒng)

。研究發(fā)現(xiàn)，將bFGF與膠原膜和膠原支架融合制成復(fù)合材料應(yīng)用于大鼠牙槽骨水平骨缺損模型中，可實(shí)現(xiàn)bFGF 在局部組織中更好保留和釋放，促進(jìn)缺損區(qū)骨再生

。

與支架材料聯(lián)合應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)bFGF 的有效傳遞和釋放，從而促進(jìn)牙周組織再生。支架材料不僅能夠作為生長因子的有效載體，實(shí)現(xiàn)其在時(shí)間、空間上的有序釋放，還能夠維持缺損區(qū)域的空間，保障血凝塊穩(wěn)定地形成、成熟和改建。常用的支架材料有聚乳酸-羥基乙酸共聚物（poly lactic-coglycolic acid，PLGA）和膠原膜。

大量研究發(fā)現(xiàn)，bFGF 與其他成分聯(lián)合應(yīng)用能更好地促進(jìn)牙周組織再生。研究表明bFGF 早期應(yīng)用抑制PDLSCs 的成骨分化，不利于牙槽骨修復(fù)，而磺化殼寡糖可降低bFGF 對(duì)hPDLSCs 成骨分化的抑制作用

；序列應(yīng)用bFGF 和BMP-2 或者bFGF 和轉(zhuǎn)化生長因子-β1 受體抑制劑A83-01 聯(lián)合預(yù)處理hPDLSCs，可顯著促進(jìn)細(xì)胞增殖，增強(qiáng)干細(xì)胞表達(dá)，促進(jìn)后期成骨分化和礦化

。將基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1 和bFGF 及BMMSCs 聯(lián)合應(yīng)用于比格犬離體牙再植，可顯著提高牙周膜愈合率、降低牙根吸收率，同時(shí)牙根周圍的再生纖維排列更有序，表現(xiàn)為一端斜插在牙根表面，另一端埋入牙槽骨，實(shí)現(xiàn)了更為理想的牙周組織再生

。此外，一系列臨床研究發(fā)現(xiàn)，將0.3%重組人bFGF 與DBBM 聯(lián)合用于牙周病引起的牙槽骨缺損后，患牙缺損區(qū)骨密度均明顯增加

。

（3）注意整個(gè)施工過程的維護(hù)工作，尤其是進(jìn)行防滲漏施工時(shí)，涂刷好防水涂料后必須要進(jìn)行一定的防護(hù)，防止后期出現(xiàn)其他問題，影響施工質(zhì)量。

2.2 bFGF 與其他成分協(xié)同促進(jìn)牙周組織再生

除了PLGA 和膠原膜外，學(xué)者通過乳液靜電紡絲技術(shù)制備負(fù)載bFGF 的水性聚氨酯纖維膜，模仿牙周膜血管化，利用血管化的仿生膜促進(jìn)牙周組織再生

。通過組織工程技術(shù)，將bFGF 與生物支架材料合理結(jié)合，能夠更有效的實(shí)現(xiàn)生長因子的可控有序釋放，使其在特定部位特定時(shí)間發(fā)揮生物學(xué)作用，優(yōu)化了bFGF 的應(yīng)用方式。

bFGF 具有促進(jìn)細(xì)胞增殖和遷移并維持其干性的作用，但早期應(yīng)用會(huì)抑制成骨分化；與其他成分聯(lián)合應(yīng)用可以彌補(bǔ)這一不足，增強(qiáng)干細(xì)胞的分化特性，促進(jìn)骨和牙骨質(zhì)再生，有效提高了其促進(jìn)牙周組織再生的效果，為bFGF 后續(xù)的臨床應(yīng)用提供了新的思路。

本研究51例疑似脊柱骨折患者相關(guān)數(shù)據(jù)錄入SPSS 19.0軟件之中，疑似脊柱骨折患者CT檢查與X線檢查診斷靈敏度、特異度、準(zhǔn)確性情況行χ2檢驗(yàn)，采用（n%）表示。組間差異性較高以P＜0.05為準(zhǔn)，對(duì)兩組間統(tǒng)計(jì)學(xué)意義實(shí)施判定。

3 總結(jié)與展望

bFGF 在控制炎癥，促進(jìn)細(xì)胞遷移、增殖，促進(jìn)膠原、血管、牙周膜樣組織生成以及調(diào)節(jié)骨/牙骨質(zhì)形成等方面表現(xiàn)出優(yōu)越的生物學(xué)功能；能夠與種子細(xì)胞和支架材料聯(lián)合應(yīng)用于牙周組織再生，并在多種實(shí)驗(yàn)研究中獲得了成功。雖然國外已有將bFGF 用于牙周組織再生的臨床應(yīng)用，但我國尚未有此種方法治療牙周病的報(bào)道。bFGF 作為藥物單獨(dú)應(yīng)用于臨床治療的應(yīng)用方式需要進(jìn)一步研究。

【

】 Zhang PP wrote the article. Tian Y and Chen HS collected the references. Li HY and Lin HB revised the article. Shen YQ reviewed the article. All authors read and approved the final manuscript as submitted.

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