余夢佳，姜治偉，鄧淑麗，楊國利

牙髓血運重建技術(shù)(dental pulp revasculariza-tion)是由Iwaya等[1]在2001年首次提出的治療年輕恒牙牙髓病與根尖周病的方法，旨在通過徹底有效的根管消毒，保護牙髓干細胞、牙乳頭間充質(zhì)干細胞和牙周韌帶干細胞，并為其提供良好的干細胞增殖和分化的微環(huán)境，從而促進牙根的繼續(xù)發(fā)育。相較于傳統(tǒng)的根尖屏障術(shù)、根尖誘導(dǎo)成形術(shù)，牙髓血運重建術(shù)可以使患牙根管內(nèi)硬組織繼續(xù)形成，牙根長度和根管壁厚度增加，根尖孔閉合，甚至牙髓重獲活力，讓牙髓再生成為可能，降低遠期根折的風(fēng)險，現(xiàn)如今已越來越多被應(yīng)用于臨床。本文將從牙髓血運重建術(shù)的操作步驟和基本要素展開，重點就支架材料在其中的應(yīng)用進行綜述。

1 牙髓血運重建術(shù)的臨床步驟及基本要素

牙髓血運重建術(shù)通常需要患者兩次就診來完成。首診時通過大量1.5%次氯酸鈉和生理鹽水或17%乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid, EDTA)反復(fù)沖洗根管后，封入氫氧化鈣或者低濃度的三聯(lián)抗生素糊劑，以達到徹底消毒根管、控制感染的目的。復(fù)診時評估療效，若患牙無持續(xù)感染癥狀，則在17% EDTA沖洗及干燥根管后，使用預(yù)彎的K銼超出根尖孔2 mm，引血至釉牙骨質(zhì)界下2～3 mm，待血凝塊形成，覆蓋3 mm左右三氧化礦物凝聚體(mineral trioxide aggregate, MTA)或iRoot BP等生物陶瓷材料，并定期隨訪、拍片[2]。

牙髓血運重建術(shù)的成功與否離不開干細胞、生長因子、支架這三大要素[3]。目前認(rèn)為干細胞參與組織的再生與修復(fù)；生長因子促進干細胞的增殖與分化；而支架作為一種三維結(jié)構(gòu)的支持物，可供干細胞的粘附，并為其增殖和分化提供非常有利的環(huán)境，是牙髓血運重建術(shù)必不可少的一部分，也是現(xiàn)階段研究的熱點。

2 牙髓血運重建術(shù)的支架材料

理想的支架材料應(yīng)該具備的條件有：可以模擬細胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)；為牙髓血運重建術(shù)中的每一組分提供最佳的條件；生物相容性好；可降解[4]?？蓱?yīng)用于牙髓血運重建術(shù)的支架材料種類繁多，除了最常用的根尖引血外，其他替代品主要分為天然材料和人工合成材料兩大類。前者包括富血小板血漿(platelet-rich plasma, PRP)、富血小板纖維蛋白(platelet-rich fibrin, PRF)、血小板顆粒(platelet pellet, PP)、富含生長因子的血漿(plasma rich in growth factors, PRGF)、膠原基質(zhì)、殼聚糖、脫細胞牙髓支架等；后者包括聚(d,l-丙交酯-共-乙交酯)(Poly(d,l-lactide-co-glycolide), PLGA)、聚左乳酸(poly(l-lactic acid), PLLA)、β-三磷酸鈣鹽/殼聚糖(β-tricalcium phosphate/chitosan)、雙向鈣磷(Biphasic calcium phosphate)、膠原-羥磷灰石復(fù)合材料等。但其中的一大部分材料目前僅停留在實驗室研究階段，尚未用于臨床。

2.1 根尖引血

根尖引血，是指通過K銼等器械刺入根尖組織，以誘導(dǎo)其出血形成血凝塊。該血凝塊不僅可以作為支架，傳遞根尖乳頭的大量未分化的間充質(zhì)干細胞進入根管內(nèi)，還可以提供較為豐富的生長因子，促進干細胞的生長與分化[5]。研究顯示，相比于全身血液，根尖引血可以使干細胞表面標(biāo)記物的表達量顯著提高[6]。然而受根尖孔尺寸大小的限制，髓腔內(nèi)往往血供不足，導(dǎo)致該部位不能實現(xiàn)充分的血管重建，因此想要在根管內(nèi)形成牙髓樣組織是十分困難的[7]。事實上，臨床上還沒有真正實現(xiàn)過所謂的“牙髓再生(pulp regeneration)”。Wang等[8]通過對行根尖引血來進行牙髓血運重建的年輕犬牙進行組織學(xué)檢查，發(fā)現(xiàn)即使根尖區(qū)甚至根管內(nèi)炎性浸潤依然存在，牙髓樣組織未完全形成，但牙根的伸長、增厚仍然可以繼續(xù)，不過根管壁內(nèi)沒有觀察到牙本質(zhì)樣組織的形成，見到的是細胞牙骨質(zhì)樣、骨樣、牙周韌帶樣組織。Meschi等[9]則是通過免疫組化的方法在人年輕恒牙中得到了類似的結(jié)果。以上提示著根尖引血引入根尖區(qū)骨髓或者牙周膜中的前-成骨細胞和前-成牙骨質(zhì)細胞后，可能欠缺誘導(dǎo)其分化成為牙髓干細胞的某些生長因子，故使得牙髓血運重建術(shù)比起組織再生，倒更像是損傷修復(fù)(wound repair)[10]。

2.2 自體血輸送

事實上，很多患牙會面臨根尖引血不成功的窘境。已有證據(jù)顯示，根管內(nèi)血凝塊的缺如會對牙髓血運重建術(shù)的結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面作用[11]。因此臨床上會用采集自體靜脈血，并將其注入根管內(nèi)的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的根尖引血[12]。而在多根牙中，為解決其中某一根管引血不足的問題，可以考慮將臨近根管內(nèi)富余的血液輸送至沒有出血的根管。Nosrat等[13]在下頜第一磨牙近中根引血不足的情況下，分別給予了將遠中根內(nèi)新鮮血液引入近中根根管和沒有任何補償方法這兩種措施，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不采取補救方法組只能觀察到根管壁的增厚，而沒有牙根的延長；引入血液組的牙根發(fā)育情況則更為理想。

2.3 相關(guān)血制品

近年來也有越來越多的科學(xué)家嘗試從采集到的靜脈血中提取有效成分，以尋求更好的療效。

2.3.1 PRP PRP是將人或動物的全血通過離心的方式得到的富含高濃度血小板的血漿，且在添加入凝血酶后可變?yōu)槟z狀物。因PRP富含的大量生長因子可以促進細胞生長，保持牙髓組織的活力，故臨床上遇到根尖引血不充足的情況，也會將其作為一種備選方案。

Torabinejad等[14]首次將PRP以支架材料的形式，應(yīng)用于牙髓血運重建術(shù)中，成功誘導(dǎo)了患有根尖炎癥的前磨牙的牙根發(fā)育，并且使壞死的牙髓重獲活力。Alagl等[15]用CBCT進一步對牙根長度、病損范圍與骨密度進行分析，發(fā)現(xiàn)以PRP為支架治療12個月后，患牙根尖周病變的范圍明顯縮窄，骨密度明顯增加，其中93%的牙齒展現(xiàn)出不同程度的牙根延長與根尖孔的閉合，并且所有患者的癥狀和體征都消退了。另一項針對獵兔前磨牙的組織學(xué)檢查亦顯示：使用PRP后，患牙根管壁明顯變厚，根管內(nèi)有細胞牙骨質(zhì)樣組織長入，而且使用Fisher精確檢驗法與傳統(tǒng)的根尖引血組比較，并未發(fā)現(xiàn)兩組在根尖孔閉合、新組織形成情況中有顯著的差異[16]。

2.3.2 PRF PRF是一種區(qū)別于傳統(tǒng)PRP技術(shù)的新一代血小板濃縮物，制備時不需要額外添加生物制劑，而是在血樣采集后直接快速離心得到的纖維蛋白凝塊，相比PRP制備步驟簡單且更容易獲得。PRF中富含的纖維蛋白可以將血小板和生長因子以化學(xué)鍵的形式結(jié)合起來，延長生長因子釋放的時間[17]。

Adhikari等[18]報道1例采用PRF治療后第12個月意外折斷而拔牙的病例，組織病理學(xué)結(jié)果示，根管壁內(nèi)見膠原性基質(zhì)并周圍形成的類似于無細胞牙骨質(zhì)樣的硬組織結(jié)構(gòu)，小牙片可見根尖孔的閉合、根管壁的增厚以及根尖周病變的愈合，提示以PRF作為支架材料也可以取得滿意的療效。

2.3.3 PP PP是自體血小板濃縮物的另一來源，它是在PRP的基礎(chǔ)上再次離心(4000r/min, 10min)，去除上層乏血小板血漿后所得的沉淀物。但相較PRP、PRF，PP中血小板濃度更高，是PRP的17倍之多[19]，且因其凝膠特性，相比PRP有更好的粘接性。Ulusoy等[20]首次用PP治療牙髓壞死的年輕切牙，并成功觀察到牙根長度和寬度的增加，可以取得與根尖引血、PRP、PRF類似的療效。

2.3.4 PRGF PRGF則是針對PRP制備過程中因操作效率低、動物來源凝血酶的添加以及基礎(chǔ)個體的差異所導(dǎo)致的預(yù)備質(zhì)量難以控制在相似水平而提出的更新的概念[21]，其制備采用的是BTI技術(shù)[22]——將加入檸檬酸鈉的全血按480g，8 min離心，從上往下依次得到：血漿、白細胞和紅細胞，使用微吸管吸取血漿中最底層且富含大量血小板和生長因子的物質(zhì)，并添加氯化鈣進行活化，得到的就是PRGF。

PRGF可以增強細胞增殖與分化，促進血管生成以及具有加速組織愈合和再生的潛能，故也有學(xué)者將其作為支架材料應(yīng)用于年輕犬牙[22]。但研究發(fā)現(xiàn)雖然PRGF組也有促進根尖閉合、管壁變厚的作用，但相比較于根尖引血組，沒有展現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。而且考慮到制備PRGF需要專門的設(shè)備和額外的成本，故不推薦使用[22]。

2.4 其他天然材料

其他可應(yīng)用的天然材料還有膠原蛋白和殼聚糖。Zhang等[23]將海綿狀牛Ⅰ型膠原基質(zhì)作為三維支架培養(yǎng)人牙髓干細胞，觀察到礦化的細胞外基質(zhì)的沉積以及牙本質(zhì)涎磷蛋白的表達。Kwon等[24]稱使用肉桂醛交聯(lián)膠原支架后還可以增加人牙髓干細胞的粘附、增殖與分化。Altaii等[25]在綿羊感染的年輕恒牙中，通過根尖引血形成血凝塊，其上覆蓋了一層可吸收的Bio-Oss膠原膜，6個月后可以觀察到顯著的牙根發(fā)育，且與擁有完整健康牙齒的對照組比沒有明顯差異。另一項基于人體的隨機對照臨床實驗研究也顯示：將Bio-Gide膠原膜覆蓋于根尖引血產(chǎn)生的血凝塊上會比單純的根尖引血組有更好的牙頸部抗折性能，因為膠原膜的使用可以有效防止上部MTA等生物陶瓷材料的塌陷，保持根管內(nèi)血凝塊的穩(wěn)定，并協(xié)助其釋放生長因子，促進牙根中1/3處牙本質(zhì)壁的發(fā)育及增厚，降低后期牙頸部折裂的風(fēng)險[26]。而在Thibodeau等[11]的實驗中，卻發(fā)現(xiàn)將鼠尾I型膠原溶液應(yīng)用于年輕犬牙后，與根尖引血組相比，療效較差；且若在根尖引血的基礎(chǔ)上再添加I型膠原溶液，也未發(fā)現(xiàn)比普通的根尖引血組效果更好。由此可見，膠原蛋白的制劑類型對于牙髓血運重建術(shù)的優(yōu)化結(jié)果影響較大。臨床上可考慮在根尖引血的基礎(chǔ)上聯(lián)合使用可溶性膠原膜共同作為支架，幫助新生組織長入根管內(nèi)，防止封閉材料的塌陷或引血不足的情況下對療效產(chǎn)生的影響[27]。

殼聚糖是一種性能優(yōu)良的生物材料，它被作為細胞的三維載體，廣泛用于組織工程領(lǐng)域。研究表明發(fā)現(xiàn)殼聚糖支架和TGFβ1可以增強人脫落乳牙的多能干細胞的增殖和成骨分化，增加礦物質(zhì)的沉積，將來或有望應(yīng)用于牙髓血運重建術(shù)[28]。

2.5 合成材料

許多合成材料諸如PLGA、PLLA、β-三磷酸鈣鹽/殼聚糖、雙向鈣磷、膠原-羥磷灰石復(fù)合材料等，因具有無毒、可降解、理化性質(zhì)可精確控制等特點，也是牙髓血運重建術(shù)的潛在支架材料。已有證據(jù)表明，PLGA/明膠電紡薄片可以為牙根再生創(chuàng)造合適的微環(huán)境[29]；在PLLA支架中接種人脫落乳牙干細胞可以為牙髓組織工程提供豐富的干細胞來源[30]；β-三磷酸鈣鹽/殼聚糖復(fù)合支架可以上調(diào)人牙周膜細胞中堿性磷酸酶和骨橋蛋白的表達量，促進人牙周膜細胞向成骨細胞和成牙骨質(zhì)細胞表型分化[31]；雙向鈣磷支架則可以促進人牙髓細胞的分化，并有利于牙本質(zhì)的再生[32]；而將膠原-羥磷灰石復(fù)合材料SynOss Putty聯(lián)合根尖引血應(yīng)用于牙髓血運重建術(shù)時，相比單純的根尖引血可以獲得更確定的療效[33]。

2.6 新型材料

現(xiàn)在，有更多的學(xué)者跳出原有的框架，將目光投向新型的支架材料?？紤]到牙髓血運重建術(shù)步驟中的抗生素糊劑和化學(xué)沖洗會影響到干細胞的活性，有學(xué)者建立了基于納米纖維的根管內(nèi)藥物傳輸系統(tǒng)，既有效控制根管內(nèi)感染，又不影響牙髓干細胞在牙本質(zhì)上的附著和增殖[34]。也有學(xué)者認(rèn)為未來應(yīng)用于牙髓再生的材料必須是可注射的，故而提出以自組裝肽水凝膠PuramatrixTM作為支架，將牙髓干細胞播種至此，發(fā)現(xiàn)細胞健康成長，并可以表達具有成牙本質(zhì)細胞分化特征的標(biāo)記物[35]。另有學(xué)者合成星形聚合物并自組裝成了獨特的納米纖維海綿狀微球，以此作為攜帶人牙髓干細胞的進入根管內(nèi)的載體，研究發(fā)現(xiàn)此微球可以顯著增強人牙髓干細胞的附著、增殖、牙源性分化和血管生成[36]。并且因著牙髓細胞外基質(zhì)特有的復(fù)雜性難以模擬，有不少學(xué)者嘗試將脫細胞后的牙髓組織作為支架，最大程度還原牙髓細胞賴以生存的微環(huán)境。Matoug-Elwerfelli等[37]發(fā)現(xiàn)脫細胞牙髓支架可以保持原有組織的有效結(jié)構(gòu)與組分，不僅沒有毒性，也不會降低牙髓干細胞原有的活力，且支持細胞的再黏附。Song等[38]則是總結(jié)了前人制備脫細胞牙髓支架的三種方法，均可以觀察到較好的形態(tài)與功能，從中選擇了脫細胞效率最高的方法，并將根尖牙乳頭干細胞(stem cells of the apical papilla, SCAP)接種于此，發(fā)現(xiàn)SCAP在三維方向都顯示出良好的增殖與粘附性能，且在靠近牙本質(zhì)壁處其形態(tài)更為扁平，伴有突起伸入牙本質(zhì)小管，細胞內(nèi)牙本質(zhì)標(biāo)記物表達量也明顯增加。而Xuan等[39]更是成功地將離體擴增的人乳牙牙髓干細胞團塊植入外傷的年輕切牙中，在長達24月的隨訪中，未觀察到不良癥狀，且患牙牙根伸長、根尖孔閉合，激光多普勒血流儀顯示根管內(nèi)血管再生，溫度測試亦示牙神經(jīng)活力有所恢復(fù)。對一顆治療后因再次外傷拔除的患牙進行組織學(xué)染色，可以發(fā)現(xiàn)整個牙髓組織在三維方向的再生，包含了成牙本質(zhì)層、結(jié)締組織和血管，類似于正常的牙髓。以上新型材料為牙髓再生提供了新的思路和可能性，未來值得更深入的研究。

3 臨床上不同支架材料的比較

雖然支架材料種類繁多，但目前技術(shù)成熟且已被用于臨床的主要限于根尖引血和各種血小板的衍生物。關(guān)于這些不同支架材料療效方面的探討很多，Murray等[40]從Medline中篩選到12篇比較根尖引血、PRP、PRF遠期效果的臨床研究，并進行了meta分析，發(fā)現(xiàn)從1年后根尖孔閉合的成功率來看，PRF(85.2%)>PRP(85.1%)>根尖引血(58.8%)；從牙根延長的成功率看，PRF(74.1%)>PRP(64.2%)>根尖引血(64.1%)，但差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義；從根尖周組織病變愈合成功率看，PRF(100%)=PRP(100%)>根尖引血(88.9%)?？傮w來看，血小板濃縮物因具有增加細胞增殖與分化、促進血管生成和膠原合成的潛力，相較常規(guī)的根尖引血表現(xiàn)出更卓越的臨床療效，且據(jù)Ulusoy等[20]的前瞻性隨機試驗報道，PRF、PRP遠期發(fā)生根管阻塞的概率也低，是一種理想的支架材料。但因其需要特殊的設(shè)備或藥物，使治療成本大大增加，且不少小朋友因恐懼針頭與血液，難以配合護士抽血，大大限制了其在臨床的推廣。

其他支架材料憑借其各自特點在體外實驗中均取得良好結(jié)果，但關(guān)于動物體內(nèi)的研究甚少，其應(yīng)用于牙髓血運重建術(shù)后的確切療效也未可知，且目前制備流程尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，今后仍需要更多的探索與深入的研究。

4 結(jié)論

臨床上將根尖引血作為標(biāo)準(zhǔn)的牙髓血運重建術(shù)程序的一部分是明智的，在引血困難或不足的病例，可考慮制備PRP或PRF作為支架材料，或配合膠原膜的使用，都能取得令人滿意的療效。合成及新型支架材料為血運重建術(shù)提供了新的可能性，前景可期，尚需臨床上進一步的驗證。