牙髓再生的研究进展

【摘 要】牙髓作为完全发育成熟的组织，一旦受损就很难恢复，尽管目前的根管治疗手段可有效地保存牙髓病变的牙齿，但其仍然存在诸多术后并发症。随着分子生物学、细胞生物学、发育生物学等生命前沿科学的发展，寻找理想的牙髓病治疗手段是口腔医学界共同的目标。牙髓再生是为替代损伤的牙组织而设计的以生物学组织工程为基础的一个过程，由成牙本质细胞、血管、连接组织和神经等构成牙髓组织。本文就近年有关牙髓再生的研究概况综述如下。

【关键词】牙髓炎；牙髓再生；生物学组织工程

【中图分类号】R780.2 【文献标识码】A 【文章编号】1672-3783（2018）04-0253-01

牙髓是牙齿结构中唯一的血管化的结缔组织，它被高度矿化的牙釉质、牙骨质和牙本质包绕，维持着牙齿内部的稳态【1】。传统治疗牙髓炎和根尖周疾病的方式是根管治疗术。经过根管治疗术治疗后，牙体组织会变脆，极易出现再感染和牙折等并发症，是由于缺少牙髓血供的营养支持、免疫防御的保护功能和神经末梢的感觉分布所导致。因此寻找一种有生物学功能的治疗方法替代传统的根管治疗术是未来治疗牙髓、根尖周疾病的发展趋势。随着组织工程技术等医学领域的发展，用重组的牙髓系统替代坏死的牙髓，恢复患者天然功能的牙髓已经成为牙髓和根尖周病治疗的重要目标。

Iwaya等【2】于2010年首次引入牙髓血运重建概念，用于描述根尖周脓肿的愈合和牙髓坏死的年轻恒牙的牙根继续形成，现在多数学者称之为牙髓再生治疗。牙髓再生的治疗方法主要包括细胞移植和细胞归巢，细胞移植还包括干细胞、生物支架、生长因子等方式。用组织工程技术进行牙髓再生【3】，就是植入干细胞、适当的信号因子和生物支架复合体到预备好的牙髓腔中，在信号因子和支架的引导下，干细胞增殖分化成牙髓细胞，逐步形成新的牙髓组织。近年来国内外已有多篇关于牙髓再生的报道，并且取得了一定的成果，因此本文就国内外最新牙髓再生的研究进行综述。

1 细胞移植

1.1种子细胞【4-5】

种子细胞需要具备高增殖力、低分化程度、能分化为稳定细胞系、较低的抗原性，而干细胞是一类具有自我复制和多向分化潜能的细胞，在不同环境诱导作用下分化为特定的细胞，故其是生物组织工程的主要种子细胞。组织工程干细胞主要包括：胚胎干细胞、神经嵴干细胞、牙胚细胞、牙髓干细胞、乳牙干细胞、牙根尖乳头干细胞和牙囊干细胞等。目前，应用于牙组织工程的干细胞有牙髓干细胞胞（dentalpulpstemcell，DPSC）和牙根尖乳头干细胞胞（stemcellsfromthea picalpapilla，SCAP）。Gronthos等于2000年将牙髓干细胞接种到裸鼠背部，可以形成牙髓—牙本质样结构。Yang等于2007年从大鼠的牙髓STRO-1间充质干细胞中分离出牙髓干细胞，并诱导形成神经样细胞、脂肪样细胞、骨样细胞等，且形成硬组织的能力更强。Ba-kopoulou等于2011年在成骨-牙本质对比SCAP和DPSCs的分化能力时发现SCAP的增殖和矿化能力较强。

1.2 干细胞【6-7】

研究发现牙髓再生治疗新形成的组织主要是类牙骨质，此部位还包括类骨组织和类牙周膜组织。多种细胞具有分化为成牙骨质细胞、成骨细胞和牙周膜细胞的潜能，参与牙髓组织的再生。此外，还有研究发现，在人根管内血液中干细胞标记物CD73约是外周血的178.9倍，说明干细胞是来源于根尖周组织中。Morsczeck等研究发现，第三磨牙的牙囊分离出的干细胞具有纤维细胞样，并有向成骨细胞、成牙骨质细胞和牙周膜细胞分化的潜能。Sonoyama等从18-20岁志愿者的第三磨牙根尖部分離出牙乳头，并分离出细胞，这种细胞具有向成骨细胞、成牙本质细胞和脂肪细胞等多向分化的潜能，实验证明SCAP可能参与牙齿硬组织的再生过程。

1.3 生物支架【8】

生物支架可以为细胞提供一个三维的微环境。三维支架材料应该具有多孔性、可控的生物降解性、优良的生物机械性、良好的生物相容性及无免疫排斥反应。支架材料可分为人工聚合物和生物提取物两种，生物提取物具有良好的生物相容性和生物降解性，主要有重组的胶原，丝素蛋白等。Zhang等发现多种材料可以作为支架种植牙髓干细胞，例如纤维状钛网、明胶海绵及多孔陶瓷。目前可用于牙髓再生的人工聚合物支架材料有聚乳酸、聚羟基乙酸、PLGA等。Huang 等将人SCAP及DPSCs分别与PLGA 复合，并接种于根管内，封闭管口远端后植入裸鼠皮下3个月，发现根管内有牙髓样组织，且具有血管化。牙髓再生治疗中进入根管的血液可以形成血凝块，血凝块中含有生长因子、纤维蛋白、纤连蛋白和波连蛋白，可以作为细胞的黏附分子。

1.4生长因子【9】

牙齿的发生、抵御外界入侵和自我修复都是细胞和信号因子间不断作用的过程。信号因子可以参与干细胞诱导分化，骨形态发生蛋白和转化生长因子β可以促进干细胞向成牙本质细胞分化。BMPs在牙组织工程中的研究最多，应用最广泛。Yang等向DP-SCs转入BMP-7人基因，并在无矿化诱导液环境中对细胞进行体内和体外培养，结果发现BMP-7人基因组有向成牙本质细胞分化的趋势。Melin等证实TGF-β1可以参与调节牙髓组织细胞增殖、迁移、形成细胞外基质的过程。TGF-β1可以对牙髓细胞产生趋化作用。在细胞招募阶段，TGF-β1 的趋化性可以趋化干细胞移至牙受损部位。除此之外还有一些信号因子可以诱导血管化的形成，例如碱性成纤维细胞因子、血管内皮生长因子、血小板衍生因子等。

2 细胞归巢【10】

在再生研究中，干细胞归巢是趋化内源性干细胞或前体细胞进入组织结构内的募集活动，可通过靶向迁移到目标位点分化为相关组织的过程。Peter等学者于1998年提出了用细胞归巢的方式进行组织再生的创新理念，为牙髓再生提供了了新的治疗策略。目前已经证实，干细胞归巢可通过非血流依赖性的运动和血流依赖性迁徙来实现。Kim等研究发现使用细胞归巢方式在无髓人牙中加入不同组合的生长因子可以有牙髓-牙本质样组织再生，是国内外首次报道牙髓样组织的异位再生。将含有不同组合的生长因子的支架材料植入到人中切牙牙根，再植入裸鼠背部后可以观察到，与对照组相比，加入生长因子组根管内形成牙髓血管、牙本质及神经复合物，证实牙髓-牙本质再生的细胞归巢的方式是可行的。

综上所述，牙髓再生被认为是牙髓根尖周疾病治疗的未来方向，具有非常大的治疗前景。但是由于影响因素较多，且各个方面的作用都没有完全明确，还是有很多牙齿经过牙髓治疗后没有保存下来，仍存在临床转化方面的障碍，还需要更多更深入的研究。最后，患者应在医生的建议下合理治疗，切忌盲目治疗，避免应盲目治疗而导致病情加重的情况。

参考文献

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