牙周再生治療

牙周再生治療為進(jìn)一步提升牙周炎治療效果，特別是一些骨下袋牙周缺損患者，在菌斑控制的基礎(chǔ)上獲得牙周缺損組織的再生，是治療所希望達(dá)到的理想目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)牙周組織再生，可以徹底消除骨下袋及其所帶來(lái)的再感染風(fēng)險(xiǎn)，重建牙周組織對(duì)患牙的支撐功能，意義重大、影響深遠(yuǎn)。第一代牙周組織再生技術(shù)起源于上世紀(jì)八十年代末、九十年代初，以GTR技術(shù)引入牙周炎治療為標(biāo)志，后來(lái)伴隨多種骨材料的問(wèn)世，GTR與植骨術(shù)聯(lián)合應(yīng)用已經(jīng)成為目前常用的臨床再生治療方法；第二代牙周組織再生技術(shù)是伴隨著蛋白工程等生長(zhǎng)因子重組技術(shù)的發(fā)展而建立起來(lái)的，以生長(zhǎng)因子的臨床應(yīng)用為主要手段（其中也包含自體來(lái)源的內(nèi)源性生長(zhǎng)因子的應(yīng)用）；第三代牙周組織再生技術(shù)是基于組織工程、干細(xì)胞治療的再生新策略，通過(guò)進(jìn)一步基礎(chǔ)和臨床轉(zhuǎn)化研究，有望獲得高效、可預(yù)期的牙周組織再生。第一代牙周組織再生技術(shù)引導(dǎo)組織再生GTR技術(shù)是指在牙周手術(shù)中利用膜性材料作為屏障，阻擋牙齦上皮在愈合過(guò)程中沿根面生長(zhǎng)，避免牙齦結(jié)締組織與根面接觸，同時(shí)提供一定的空間，引導(dǎo)具有形成新附著能力的牙周膜細(xì)胞優(yōu)先占據(jù)根面，從而在已暴露于牙周袋內(nèi)的根面上形成新的牙骨質(zhì)，并有牙周膜纖維埋入，形成牙周組織的再生，即形成新附著性愈合。因此，屏障膜的選擇是該技術(shù)的關(guān)鍵因素。屏障膜包括不可吸收膜和可吸收膜兩大類。不可吸收膜主要以聚四氟乙烯為代表，具有良好的生物相容性和力學(xué)性能，臨床中可單獨(dú)使用。由于需要二次手術(shù)取出，不可吸收膜臨床應(yīng)用僅局限于一些特定的病例?？晌漳ひ阅z原膜為代表（如Bio-Gide等），具有良好的生物相容性，表面利于細(xì)胞生長(zhǎng)、參與組織修復(fù)。但可吸收膜力學(xué)性能差，往往需要與植骨材料聯(lián)合使用，主要適用于垂直型骨缺損（II壁或ni壁）、根分叉病變和個(gè)別牙根面裸露的治療，也可用于種植術(shù)所需的牙槽嵴增高等。雖然GTR聯(lián)合植骨術(shù)已經(jīng)成為臨床牙周治療中針對(duì)上述情況的常用方法，且臨床效果比單純翻瓣術(shù)好，但也有研究表明，GTR聯(lián)合植骨術(shù)，并不一定可以獲得比單純植骨術(shù)更好的臨床效果。因此，牙周植骨術(shù)是否一定需要聯(lián)合GTR，有待進(jìn)一步臨床試驗(yàn)研究去證實(shí)。植骨材料的研究和應(yīng)用牙周植骨術(shù)是采用骨或骨組織替代品等移植材料來(lái)修復(fù)因牙周病造成的牙槽骨缺失的一種方法。目的在于通過(guò)移植材料促進(jìn)新骨形成，修復(fù)骨缺損，恢復(fù)牙槽骨的解剖形態(tài)，從而達(dá)到理想的骨再生和新附著性愈合。理想的牙周植骨材料應(yīng)具有良好的生物相容性、生物安全性、生物活性（骨誘導(dǎo)）及生物力學(xué)性能等特性。研究表明，不同來(lái)源植骨材料在修復(fù)牙周垂直型骨缺損時(shí)其愈合方式不盡相同。自體骨、異體骨、異種骨移植后常見(jiàn)愈合方式包括：完全牙周組織再生，部分牙周組織再生伴長(zhǎng)結(jié)合上皮形成，完全的長(zhǎng)結(jié)合上皮形成。骨替代品移植后未觀察到完全的牙周組織再生，僅有部分牙周組織再生伴長(zhǎng)結(jié)合上皮形成或完全的長(zhǎng)結(jié)合上皮愈合，骨替代移植材料常常被纖維組織包裹。不同愈合方式的出現(xiàn)可能與植骨材料的顆粒大小、吸收率、牙齦生物型等因素有關(guān)。Bio-Oss?是一種天然的具有骨引導(dǎo)作用的多孔的骨移植材料，它有助于牙周和頜骨缺損處的骨生長(zhǎng)。它是通過(guò)特殊工藝加工，將所有的有機(jī)成分從牛的松質(zhì)骨中徹底去除，而精細(xì)的骨小梁結(jié)構(gòu)和內(nèi)部空隙被保存下來(lái)，為成骨細(xì)胞的長(zhǎng)入提供了支架，并保證了凝血塊的穩(wěn)定和血管的再生。Bio-Oss?聯(lián)合Bio-Gide?為目前臨床較常用的再生方式。Bio—OssCollagen是在Bio-Oss?骨粉的基礎(chǔ)上加入豬膠原蛋白制成的，它較Bio-Oss?操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好、適應(yīng)范圍更廣，因此，在臨床中也得到廣泛應(yīng)用。植骨材料在口腔臨床中不僅用于治療牙周垂直性骨缺損（II壁或ni壁骨下袋）、根分叉病變，而且還用于種植術(shù)所需的骨增量和頜面外科中。隨著蛋白工程等生長(zhǎng)因子重組技術(shù)的發(fā)展，在植骨材料中復(fù)合生長(zhǎng)因子來(lái)誘導(dǎo)骨形成，有望加速骨的愈合，增強(qiáng)骨的修復(fù)能力，從而提高臨床治療效果。2第二代牙周組織再生技術(shù)重組人生長(zhǎng)因子的應(yīng)用生長(zhǎng)因子是一類生物活性因子，能夠與靶細(xì)胞上的相應(yīng)受體結(jié)合，調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化、代謝、免疫應(yīng)答等。目前發(fā)現(xiàn)與牙周組織再生密切相關(guān)的生長(zhǎng)因子有成纖維生長(zhǎng)因子2、血小板源性生長(zhǎng)因子、生長(zhǎng)分化因子5、骨形態(tài)發(fā)生蛋白等。這些生長(zhǎng)因子在許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床試驗(yàn)中已被證實(shí)能夠促進(jìn)牙周組織再生。值得注意的是，目前重組人生長(zhǎng)因子的臨床使用方法仍不明確，如：一種重組人生長(zhǎng)因子是否可以同時(shí)促進(jìn)牙周軟硬組織生成、不同患者群體是否需要使用不同的生長(zhǎng)因子等。BMPs在骨改建中起著重要的作用，它可以誘導(dǎo)基質(zhì)礦化和骨形成。BMP-2和BMP-7是BMP家族中研究最多的。其中，rhBMP-2是目前唯一通過(guò)測(cè)試并被FDA批準(zhǔn)作為一種可選擇的骨引導(dǎo)骨移植材料。與其它材料相比，rhBMP-2具有更多的一級(jí)臨床證據(jù)。另外，重組生長(zhǎng)因子在骨缺損區(qū)發(fā)揮作用需要維持一定的濃度，因此，選擇合適的載體尤為重要。常用的載體有：膠原海綿、明膠、纖維蛋白、各種植骨材料等。未來(lái)的研究將著眼于設(shè)計(jì)具有緩釋/控釋功能的載體系統(tǒng)來(lái)有序的、可控的釋放生長(zhǎng)因子，從而更有效的促進(jìn)牙周組織再生。釉基質(zhì)蛋白衍生物的應(yīng)用通過(guò)乙酸法、純化層析法從豬恒牙胚提取獲得一種生物活性材料，其主要成分是釉基質(zhì)蛋白衍生物。在過(guò)去二十年的研究中，釉基質(zhì)蛋白衍生物顯示出良好的牙周缺損修復(fù)效果，不僅能促進(jìn)無(wú)細(xì)胞性牙骨質(zhì)再生，促進(jìn)牙周膜細(xì)胞的增殖和分化，而且能夠在組織學(xué)上呈現(xiàn)出真正的牙周組織再生。臨床應(yīng)用中，無(wú)論單獨(dú)使用釉基質(zhì)蛋白衍生物，還是釉基質(zhì)蛋白衍生物聯(lián)合GTR或植骨材料都可以有效促進(jìn)牙周組織再生，但值得注意的是，釉基質(zhì)蛋白衍生物在有些研究中并未展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，其原因可能與試驗(yàn)中組織缺損高度的異質(zhì)性、植骨材料的特性、外科手術(shù)是否微創(chuàng)等因素有關(guān)。因此，大規(guī)模、多中心的臨床試驗(yàn)還需進(jìn)一步開(kāi)展。釉基質(zhì)蛋白衍生物目前在臨床上主要應(yīng)用于垂直骨缺損、根分叉病變、牙齦退縮等的修復(fù)治療。釉基質(zhì)蛋白衍生物如何解決水平骨缺損、種植體周圍炎、種植體周圍牙齦退縮等問(wèn)題在未來(lái)將會(huì)被進(jìn)一步深入研究。血小板濃縮提取制品的應(yīng)用血小板濃縮提取制品是患者自體外周血制備的材料。富血小板血漿(PRP)是第一代血小板濃縮提取制品，其在采血和制備時(shí)需加入外源性添加劑，故其生物安全性欠佳。富血小板纖維蛋白作為第二代血小板濃縮提取制品，其制備技術(shù)簡(jiǎn)化、無(wú)需添加外源性制劑，具有更好的生物安全性。濃縮生長(zhǎng)因子（。6尸）是新一代的血小板濃縮提取制品，它延續(xù)了富血小板纖維蛋白的安全性，形成了更多、更致密的纖維團(tuán)塊。由于CD34陽(yáng)性細(xì)胞的存在，CGF還有利于血管的形成。PRF和CGF與PRP相比，富含更多的生長(zhǎng)因子。血小板濃縮提取制品由于具有操作簡(jiǎn)單、成本低、良好的生物安全性等特點(diǎn)，因此已被廣泛應(yīng)用于臨床治療如：牙周缺損再生、拔牙窩位點(diǎn)保存、牙槽嵴增量、上頜竇提升、牙齦退縮等。PRP、PRF、CGF在臨床應(yīng)用中既可單獨(dú)使用，也可與骨移植材料聯(lián)合使用提高其活性，還可以制備成膜片用于誘導(dǎo)組織再生。研究表明，將PRP、PRF應(yīng)用于^度根分叉病變、垂直型骨缺損治療中，術(shù)后探診深度、附著喪失水平、牙槽骨的再生量均得到改善。CGF在牙周再生中的應(yīng)用研究剛剛起步。為了更好地了解CGF在臨床上對(duì)牙周組織再生的影響，還需大量的臨床摸索。3第三代牙周組織再生技術(shù)干細(xì)胞與牙周組織再生引導(dǎo)組織再生術(shù)、植骨術(shù)、生長(zhǎng)因子的應(yīng)用等雖然可以促進(jìn)牙周組織再生，但其可預(yù)期性差，且具有一定的局限性，當(dāng)牙周缺損較大時(shí)，牙周組織再生受限，原因可能與牙周組織中干細(xì)胞數(shù)量減少、剩余干細(xì)胞功能受損有關(guān)。隨著組織工程技術(shù)和干細(xì)胞治療技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)干細(xì)胞移植促進(jìn)牙周組織再生，成為新的研究方向。牙周再生相關(guān)干細(xì)胞和細(xì)胞移植目前應(yīng)用于牙齒再生和牙周修復(fù)的干細(xì)胞包括：牙髓干細(xì)胞、人脫落乳牙干細(xì)胞\根尖牙乳頭干細(xì)胞、牙囊祖細(xì)胞、牙周膜干細(xì)胞、口腔上皮干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞等。不同的干細(xì)胞對(duì)于牙周組織再生的效果也不盡相同，研究表明，牙源性干細(xì)胞優(yōu)于非牙源性干細(xì)胞，牙髓干細(xì)胞與牙周膜干細(xì)胞效果相當(dāng)。大量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床病例報(bào)告表明，利用上述干細(xì)胞移植來(lái)修復(fù)牙周組織缺損均取得了良好的效果。干細(xì)胞不僅可以促進(jìn)牙周組織再生，而且還具有免疫調(diào)節(jié)能力。用同種異體PDLSCs處理大鼠的骨缺損，術(shù)后21天，形成大量的骨充填，并且產(chǎn)生與牙骨質(zhì)和牙周膜相似的結(jié)構(gòu)。將自體和異體PDLSCs移植到手術(shù)建立的小型豬牙周缺損區(qū)，結(jié)果顯示兩種PDLSCs均能夠再生出牙周組織。把異體PDLSCs置于膠原支架中移植到羊體內(nèi)建造的牙周缺損模型中，治療后4周觀察到新的牙槽骨形成。觀察異體來(lái)源的SHED修復(fù)小型豬中建立的牙周缺損，結(jié)果發(fā)現(xiàn)SHED可有效修復(fù)牙周炎引起的硬組織和軟組織的缺失，且無(wú)不良影響。研究表明，這些細(xì)胞具有低免疫原性和明顯的免疫抑制作用，一方面是通過(guò)分泌前列腺素E2（PGE2），導(dǎo)致PGE2誘導(dǎo)的T細(xì)胞失去效能；另一方面，通過(guò)程序化細(xì)胞凋亡蛋白1和程序化細(xì)胞凋亡蛋白配體1結(jié)合，使得細(xì)胞-細(xì)胞發(fā)生接觸，抑制B細(xì)胞激活。干細(xì)胞促進(jìn)組織再生依賴于能夠準(zhǔn)確到達(dá)病損處發(fā)揮功能，因此，細(xì)胞移植方式至關(guān)重要。細(xì)胞的移植方式主要分為支架承載型和無(wú)支架型。支架承載型主要為干細(xì)胞結(jié)合支架材料，但支架材料的降解過(guò)程可能引起局部炎癥反應(yīng)，影響再生微環(huán)境使其推廣受限。無(wú)支架型包括細(xì)胞注射和細(xì)胞膜片兩種技術(shù)。細(xì)胞注射技術(shù)在干細(xì)胞介導(dǎo)組織工程中應(yīng)用普遍。局部注射DPSCs或PDLSCs治療牙周組織缺損，可以有效再生牙周組織。局部注射BMMSCs懸液于大鼠牙周炎模型上，觀察到牙周組織再生。但由于細(xì)胞懸液的流動(dòng)性，直接注射后細(xì)胞容易丟失，導(dǎo)致發(fā)揮作用的細(xì)胞量很少，因此，細(xì)胞注射技術(shù)雖然可以有效促進(jìn)牙周組織再生，但還不能實(shí)現(xiàn)牙周組織的完全再生。細(xì)胞膜片是通過(guò)在維生素C上培養(yǎng)細(xì)胞或者應(yīng)用溫度反應(yīng)細(xì)胞培養(yǎng)皿培養(yǎng)細(xì)胞形成的。細(xì)胞膜片能夠保存細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞之間連接，這些結(jié)構(gòu)可以被蛋白水解酶如胰蛋白酶和/或裂解酶分解掉。細(xì)胞膜片技術(shù)在牙周組織缺損修復(fù)、眼角膜重建、肝臟再生等多種疾病治療中均顯示出積極的效果。因此，將細(xì)胞膜片技術(shù)引入到牙周組織工程將是牙周組織再生、重建的一個(gè)方向，但細(xì)胞膜片容易攣縮，外源性載體可能會(huì)干擾組織的代謝及改建，深入探討細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)的生物學(xué)機(jī)制以及優(yōu)化膜片制備的方式，充分保證有效的膜片強(qiáng)度并避免種子細(xì)胞的不利分化將是未來(lái)研究的重點(diǎn)。干細(xì)胞治療牙周炎的臨床應(yīng)用研究將基于干細(xì)胞的牙周治療從動(dòng)物研究轉(zhuǎn)移到人體臨床試驗(yàn)的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。應(yīng)用PDLSCs、BMMSCs和牙齦來(lái)源細(xì)胞或骨膜來(lái)源細(xì)胞進(jìn)行牙周組織再生已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。目前，一些牙髓和牙周組織再生的臨床試驗(yàn)已經(jīng)注冊(cè)運(yùn)行，其中包括兩個(gè)牙周組織再生的臨床試驗(yàn)，一是在35例患者中利用自體PDLSCs修復(fù)牙周骨下壁缺損的研究，主要評(píng)價(jià)其安全性和有效性(NCT01357785)。二是筆者課題組的一項(xiàng)單中心隨機(jī)試驗(yàn)研究，同樣是關(guān)于細(xì)胞安全性和有效性的研究(NCT01082822)。該課題組采用自體PDLSCs與Bio-Oss骨移植材料治療牙周垂直骨缺損。納入的患者被隨機(jī)分配到細(xì)胞組(Bio-Oss復(fù)合PDLSCs細(xì)胞膜片+GTR)或?qū)φ战M(Bio-Oss聯(lián)合GTR)。在為期12個(gè)月的追蹤研究中，筆者評(píng)估了不良事件的發(fā)生率及牙槽骨的再生量等指標(biāo)。研究結(jié)果顯示，PDLSCs臨床安全性高，患者均無(wú)不良反應(yīng)；每組均顯示牙槽骨高度（骨缺損高度下降）較術(shù)前顯著增加（PV0.001）。然而，在細(xì)胞組和對(duì)照組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）?；诟杉?xì)胞的牙周治療療效仍需通過(guò)多中心、大樣本量、隨機(jī)對(duì)照研究來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證。此外，另兩個(gè)試驗(yàn)組正在招募自愿者，一組是慢性牙周炎患者接受同種異體人DPSCs局部注射，觀察其再生牙周組織的能力（NCT02523651）。另一組是評(píng)價(jià)應(yīng)用BMMSCs結(jié)合富含纖維蛋白凝膠的膠原支架，修復(fù)牙槽骨缺損的安全性和有效性的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究（NCT02449005）。內(nèi)源性再生技術(shù)干細(xì)胞治療是組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域目前研究的熱點(diǎn)，并日益成為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的研究核心。然而，當(dāng)前巨大的研究投入并未真正惠及更多的臨床患者，絕大多數(shù)研究還僅停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段，臨床轉(zhuǎn)化面臨嚴(yán)峻的困難和挑戰(zhàn)。這不僅是因?yàn)槟壳案杉?xì)胞治療和組織工程技術(shù)在治療非致死性疾病中的臨床應(yīng)用前景飽受爭(zhēng)議，還體現(xiàn)在“風(fēng)險(xiǎn)”、效益評(píng)估過(guò)程中，無(wú)論從社會(huì)、醫(yī)師還是患者的角度，應(yīng)用一種高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)治療目前已有相應(yīng)替代治療方法（如拔牙后行牙種植術(shù)和義齒修復(fù))的疾病時(shí)，很難評(píng)估其競(jìng)爭(zhēng)力和生命力。在再生牙科學(xué)研究領(lǐng)域，內(nèi)源性再生策略將為目前處于困境的牙髓、牙周組織再生帶來(lái)一種全新的治療理念。利用生物技術(shù)募集機(jī)體內(nèi)源性干細(xì)胞作為牙周組織再生的“工具”，稱為“牙周內(nèi)源性再生”。所謂“內(nèi)源性”僅針對(duì)細(xì)胞來(lái)源而言，并不排除其它治療干預(yù)措施。內(nèi)源性再生策略避開(kāi)了組織工程中涉及的復(fù)雜過(guò)程，減少了時(shí)間成本，盡管代表了臨床上最可行的方法，但內(nèi)源性再生成為患者治療的可靠和有效途徑之前，必須更好地理解和實(shí)質(zhì)性解決三個(gè)問(wèn)題：一是如何使干細(xì)胞找到“回家”的路，主要策略為通過(guò)釋放生物活性因子如P物質(zhì)、基質(zhì)衍生因子-la(sSDF-1a)、干細(xì)胞因子、粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)和單核細(xì)胞趨化蛋白(MCPs)等作為信號(hào)分子，招募吸引干細(xì)胞“回家”；二是如何將歸巢的干細(xì)胞“留”下來(lái)，主要應(yīng)用