牙髓血运重建术治疗年轻恒牙根尖周疾病的研究情况

2021-5-4 16:05  来源:现代口腔医学杂志
作者:殷亮亮 王好公 李春年 杨冬茹 阅读量:185

    根尖未发育完全的年轻恒牙一旦发生牙髓感染或坏死,传统的治疗方法是根尖诱导成形术和MTA 根尖屏障术,但两者都不能促进牙根的继续发育。近年来,随着对干细胞特别是牙髓干细胞研究的逐渐深入,关于牙根未发育完成的年轻恒牙根尖周疾病应用牙髓血运重建术治疗成功的病例报道也越来越多。

    1.牙髓血运重建术概述

    牙髓血运重建术是一种生物治疗方法,目的是替换受损的部分牙髓组织或者允许牙髓样组织形成替代牙髓组织;包括牙本质和牙根的支持组织、牙髓-牙本质复合体包含的细胞。牙髓血运重建依赖于生物治疗技术的发展,运用基因组织工程的原则,通过有效调控干细胞、支架、细胞因子从而获得牙髓组织的功能性再生。

    1)干细胞:在牙髓来源的细胞中,间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs) 被认为最有潜力分化为成牙本质细胞。Seo等研究表明,牙髓、牙周膜、骨髓的间充质干细胞可以产生与其来源相同的组织。除了牙髓间充质干细胞,牙根尖乳头干细胞(stem cells from the apical papilla,SCAPs)和人脱落的乳牙牙髓干细胞(stem cells from human exfoliated deciduous teeth,SHED)也被认为是牙髓再生的潜在细胞来源。

    诱导性多能干细胞(induced pluripotent stemcells,IPSCs)的产生被认为是再生医学的突破性发展,它是通过重新编码人体细胞或终末分化细胞,并将转录因子过表达进而实现了多向分化的潜能。与胚胎干细胞相比,患者特异性的IPSCs 可以产生体内所有细胞谱系,从而避免了免疫排斥和伦理争议等临床问题。

    近年来,在小鼠体内成功诱导了多能干细胞向神经嵴样细胞(neural crest-like cells,NCLCs)分化,并显示出NCLCs 与小鼠牙上皮细胞共培养后分化为牙间充质细胞的潜力。

    2)支架:在牙髓血运重建术中,支架是重要的组成部分。胶原支架:动物源性的重组胶原蛋白,尤其是I型胶原蛋白,被认为是良好的生物材料,可用于组织工程、整容手术和药物治疗。血液来源的支架:

    ①PRP:是一种自体血液形成的浓缩血小板,含有较高的血小板浓度、生物分子和细胞因子,可促进伤口愈合、募集牙髓干细胞、促进SCAPs 增殖。PRP 可使硬组织沉积的比例更高。Martin 等认为,只有在根尖组织尚未完全破坏的情况下,PRP才能促进愈合,否则不会诱导组织再生。

    ②PRF:是第二代浓缩血小板,含有多种生长因子和细胞分化特性;不仅是细胞黏附和迁移的支架,也是牙髓细胞的生长因子。将附着DPSCs的PRF进行根管内移植可作为牙髓修复、血运重建和牙髓再生的潜在疗法。牙髓血运重建时,PRP在根尖周组织愈合方面的表现优于PRF 和血凝块。

    ③CGF:第三代血小板富集物,可以释放更稳定和更多的生长因子且纤维蛋白原纤维的排列更浓密。这些生长因子可通过加速细胞分裂、刺激细胞增殖并促进炎性细胞和干细胞的迁移来加速新血管和组织再生。合成聚合物:是由可生物降解聚合物制造而成,它们的降解速度较易控制。合成聚合物支架在降解之前可作为细胞和组织生长的临时支撑结构。聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是由乳酸和羟基乙酸聚合而成的高分子化合物,具有明胶支架的PLGA通过模拟干细胞的细胞外基质环境,可以促进牙髓再生。

    无机再生支架材料:主要包括海藻酸钙、脱矿骨基质(DBM)和磷酸钙。磷酸钙支架与成骨细胞一起被广泛地用于骨组织再生,这种良好的生物学特性是由孔隙的形状和大小、孔隙率和孔隙连接途径决定的。当支架的微孔直径小于10μm时可实现体液循环,而大于100μm的大孔则是细胞迁移、增殖以及组织形成的前提。双相磷酸钙(BCP)是更稳定相的羟基磷灰石(HA)和更可溶相的β-磷酸三钙(β-TCP)的紧密混合物,由于其类似于无机部分,因此被认为是牙髓再生的合适材料。

    生长因子:可由牙本质基质释放或外源性供给,与支架结合,通过形成有利的微环境在牙髓血运重建中发挥重要作用。它们被认为是通过趋化作用募集内源性细胞或诱导募集的细胞分化以促进牙髓再生。转化生长因子-β 超家族:已确定的关键性生长因子是转化生长因子-β(TGF-β)。TGF-β 超家族包含一组不同的生长因子,包括TGF-β,骨形态发生蛋白(BMP),生长和分化因子(GDFs)和抗穆勒氏管激素(AMH)。

    TGF-β 可以促进原发性牙本质细胞的分化、第三代牙本质的生成,并调节着牙本质细胞外基质合成、细胞生长、增殖、分化和凋亡;TGF-β可能与某种成份相互作用,作为活性剂调控着成牙本质细胞功能分化。血源性生长因子:VEGF 被认为是一种主要的信号蛋白,参与淋巴管、血管的生成。PDGF 是一种来自间充质细胞的有丝分裂原,由胎盘生长因子的多肽家族组成,它与其他生长因子相互作用以促进血管生成,调节细胞分化的过程。

    IGF-I 是一种多功能肽,可以促进DPSCs、SCAPs 的成骨增殖和向矿化表型分化,在细胞增殖和抑制细胞凋亡方面发挥着重要作用。IGF-I 是骨形成和矿化的关键调控因子,它可以刺激培养中的成骨细胞增殖并合成骨基质蛋白,也可以刺激碱性磷酸酶的mRNA 过表达,进而促进矿化。

    2.牙髓血运重建术治疗中需要注意的问题

    1)血凝块的形成:牙损伤类型、有无牙髓坏死、根尖周病变、牙周状况、牙齿发育阶段、牙髓活力、患者年龄、患者健康状况等都是影响血凝块形成的因素,因此要严格把握牙髓血运重建的适应症。血凝块如何有利于血运重建的机制尚不完全清楚,原因可能是来自根尖乳头的SCAPs 迁移到根管并产生牙髓牙本质样的复合体组织。另一种可能的机制是血凝块释放了大量生长因子并可以作为细胞附着、增殖和分化的天然支架。

    2)根管冲洗:次氯酸钠(NaClO)是一种有效的抗菌剂,能充分地溶解坏死和有机组织。但NaClO 的细胞毒性与其浓度成正比。EDTA 作为一种螯合剂,可以使根管壁的牙本质表面脱钙,暴露其胶原纤维。胶原蛋白具有黏附基元有利于新细胞的附着,而脱钙的牙本质可释放生长因子,增加新细胞的迁移并促进其向具有成牙细胞样特性的细胞分化。

    氯己定(CHX)由于其理化性质,可能会干扰SCAPs 与细胞外牙本质基质的结合。研究表明,使用17% EDTA和2%CHX 组合后,在根管中可形成沉淀的洗必泰盐,这些沉淀物可能阻止细胞粘附到根管壁;17%EDTA 和6% NaClO 组合后干细胞的存活率为74%。因此,选择根管冲洗剂和干细胞的存活之间应取得适当的平衡,才能保证牙髓血运重建的成功。

    3)根管封药:Ca(OH)2 可以通过硬组织的形成诱导根尖闭合。它还作为一种物理化学屏障,阻止残留微生物的增殖,防止根管再次感染。但Ca(OH)2在牙髓血运重建中的应用具有一定的争议。一些作者声称,由于其高pH 值,抑制了生物活性分子,从而影响残留干细胞的增殖分化;Ca(OH)2与牙体组织的直接接触会导致根管管腔钙化,从而阻止具有牙源性潜力的软组织的生长。

    甲硝唑、环丙沙星和米诺环素三种抗生素糊剂(TAP) 是牙髓血运重建中常用的药物。甲硝唑(metronidazole)是一种具有抗菌、抗寄生虫作用的硝基咪唑类药物,它可以通过阻碍厌氧菌DNA 的复制、转录和修复过程来破坏厌氧菌的能量代谢。环丙沙星可以抑制革兰氏阴性菌和阳性菌的活性,与甲硝唑联合使用避免了细菌耐药性等问题。米诺环素是一种广谱四环素类抗生素,这种糊剂有助于控制根管特别是根尖周区域的细菌感染。但米诺环素可能会导致牙齿变色,牙本质粘结剂的使用虽然降低了变色的强度,但并不能解决这个问题。因此,在使用TAP 作为根管药物时,应该考虑到牙齿变色可能导致的美观问题。

编辑: 陆美凤

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