【述評】臨床牙髓再生的現狀與挑戰
專家介紹:于金華,教授,主任醫師,博士生導師,國際牙醫師學院院士。江蘇省口腔醫學會牙體牙髓病學專業委員會主任委員,中華口腔醫學會口腔生物醫學專業委員會常委,中華口腔醫學會牙體牙髓病學專業委員會常委,全國衛生產業企業管理協會轉化醫學產業分會常務理事,國家臨床重點專科(牙體牙髓科)學科帶頭人,中國生物醫學工程學會組織工程與再生醫學分會委員,江蘇省口腔疾病研究重點實驗室副主任,江蘇省“科教興衛”醫學重點人才,江蘇省“科教強衛”醫學重點人才,江蘇省“青藍工程”中青年學術帶頭人,江蘇省住院醫師規范化培訓口內專家組組長,江蘇省干細胞臨床研究專家委員會委員,浙江舟山群島新區5313行動計劃科技創業領軍人才,美國UCLA牙學院助理研究員。擔任30多種國際專業期刊的審稿專家或編委。承擔國家及省級各類科研項目17項。獲全軍優秀博士學位論文1次、江蘇省科學技術獎1次、江蘇省醫學科技獎1次。主編著作1部,參編專著8部,發表SCI論文50篇。獲授權專利8項(其中國家發明專利3項),專利轉化1項。長期從事牙體牙髓病的臨床、教學和科研工作,在牙體微創手術、牙髓再生、顯微根管治療等方面有較深入的研究。
摘要
[摘要] 牙髓組織是維持牙齒防御、形成、感覺和營養等功能的核心所在,炎癥牙髓經摘除術后,牙齒活力基本喪失,可導致許多并發癥。牙髓的炎癥能否像其他部位軟組織炎癥一樣,采用消炎等方式進行治療,而不是施行完全摘除術進行徹底清創,一直是學者們不斷探究的課題。隨著分子生物學、生物材料學、組織工程學等生命前沿學科的發展,為牙髓疾病的再生性治療提供了新的機遇。該文將從牙髓再生的必要性、可行性、臨床應用和面臨的問題等方面對近年來的臨床牙髓再生研究進行綜述。
[關鍵詞] 牙髓再生;干細胞;組織工程
牙髓作為牙齒內部唯一的軟組織,在其修復再生、營養供給和疾病防御等方面起著重要的主導作用。由于其四周為硬組織包繞,通過細小的根尖孔與根尖周圍軟組織相連,牙髓組織一旦受損很難自行恢復,所以在傳統的根管治療中,利用惰性充填材料代替牙髓組織嚴密充填根管、消滅死腔是最常用的治療選項。經過完善根管治療的患牙,雖能延長其在頜骨區的存留時間,但與健康的牙齒相比仍然更容易喪失[1]。
近年來,組織工程理念越來越受到口腔醫學工作者的親睞,科學家們開始借助生物支架材料和干細胞,嘗試用生物替代的方式實現牙髓組織的再生和功能重建。組織工程離不開三個關鍵要素:種子細胞、支架材料和生長因子,三者通過時間和空間的交互作用實現組織重建。由于感染控制是臨床牙髓再生不可或缺的重要一環。為此,我們將臨床牙髓再生過程歸納為兩要素:干細胞及其所處的微環境。微環境包含生長因子、支架材料以及感染控制等,可為干細胞的組織發生創設良好的局部條件。現階段臨床牙髓再生的主要思路如下:用生物支架材料(血凝塊、富血小板血漿、明膠海綿等)替代已有的根充材料(牙膠尖、根充糊劑等),在根管口生物材料(氫氧化鈣制劑、MTA、Vitapex等)及根管壁牙本質共同作用下,誘導干細胞形成新的牙本質牙髓復合體。
1、牙髓再生的定義
牙髓再生(pulp regeneration)是采用組織工程原理、借助生物學手段實現受損牙本質牙髓復合體以及牙根組織的再生修復,目的是將牙髓從不可逆病態轉變為功能性常態,繼續發揮其營養、形成、防御和感覺等功能,維持牙根及其周圍組織的健康狀態。有學者也稱之為再生性牙髓治療方法(regenerative endodontic procedures,REPS)[2]。因牙髓的功能涵蓋了牙本質形成能力,因而牙髓再生的實質就是牙本質牙髓復合體(dentin-pulp complex)再生。牙髓和牙本質在牙齒發生過程中都來自胚胎期的牙乳頭,當牙乳頭開始分泌牙本質基質形成前期牙本質后,這部分被牙本質基質包繞的牙乳頭即改稱為牙髓;在組織結構上牙本質和牙髓二者緊密相連,牙本質居于牙髓外側;在功能上二者相互依存,牙髓能形成牙本質,為牙本質提供營養、感覺、防御等功能,而牙本質對牙髓組織又具有保護作用,共同維持牙齒形態和功能的完整。發生于一方的任何生理或病理性反應,如磨損、齲壞、牙體預備等都會影響到另一方,二者作為一個整體參與牙齒的各種生命活動。
國內外一些學者習慣用牙髓血運重建術(pulp revascularization)這個術語[3-5],我們認為該術語不準確也不全面。從牙髓血運重建術名稱來源上看,早期的血運重建主要指外傷完全脫位牙再植后,牙髓組織與根尖區牙槽骨間的血流再次成功對接[6-7],這對于已經有牙髓組織存在的牙齒來說,用來強調缺血牙髓組織的血流再灌注,是準確的;2007年,有學者將該術語用于年輕恒牙根尖周炎的治療,形容牙髓組織的再形成和功能恢復,這種用法值得商榷[8]。從字面本身看,該術語沒有考慮到牙髓組織中其他成分的重建過程,如神經、淋巴管、牙本質等組織再生;從操作層面看,從根尖區往根管內引血不代表血運形成,血運形成的關鍵是血管和血流的出現;從結果層面看,成功的血運重建常常伴隨牙髓活力恢復、類牙本質樣硬組織形成和根管壁厚度增加,而不僅僅是血管形成一個方面;從功能恢復層面看,血運重建僅代表了牙髓營養功能的恢復,沒有涵蓋牙髓其他功能,如感覺、防御、形成、免疫等功能;從組織工程角度考慮,血運重建的概念忽視了生長因子、種子細胞和感染控制等因素在牙髓組織再生中的重要作用。在血運重建過程中,進入根管的血液形成的血凝塊,本身富含大量生長因子,血凝塊本身也可作為根管內干細胞聚集的生物支架和基質,發揮重要作用。
因此,牙髓再生的定義就像骨再生、牙再生、皮膚再生等術語一樣,從眾多組織工程手段所要獲得的最終結果(牙本質牙髓復合體功能恢復)入手,進行命名,不再糾纏于獲得這一結果的復雜步驟和過程,也無需拘泥于牙齒治療前疾病狀態(牙髓炎還是根尖周炎)和發育類型(乳牙、年輕恒牙還是成熟恒牙)。本文所描述的牙髓再生不僅包含了牙髓血運重建,也涵蓋了成熟恒牙不可逆性牙髓炎所施行的再生性牙髓治療[9]。
2、臨床牙髓再生的必要性
在不可逆性牙髓炎處理過程中,臨床醫生首選治療方案是根管治療。經根管治療后的無髓牙,往往牙脆易折,主要有以下幾種原因:(1)根管治療后牙齒失去大部分營養、感覺、防御等功能,同時也失去了牙髓再生修復的潛能;(2)開髓口過大,不僅牙體組織喪失嚴重,且咬合面形態無法完全恢復正常,可導致咬合應力分布不均勻;(3)根管預備建立直線通路以及冠修復牙體預備時,頸部應力集中區的牙本質肩領喪失較多,牙齒自身強度明顯下降,承受正常的咀嚼應力能力下降;(4)根管預備時,化學制劑EDTA和NaClO均可溶解牙本質基質成分;(5)鎳鈦器械根中上1/3過度預備,導致牙體組織喪失嚴重;(5)熱牙膠攜熱頭過度產熱導致牙本質中有機成分變性,脆性增加;(6)采用Ca(OH)2常規進行短期或長期根管消毒,可進一步降低牙根強度,降低牙齒對正常咀嚼活動的承受能力,增加根折風險[10-13];(7)現有冠方直接粘結修復技術尚不能十分有效地提升樹脂和牙齒間的粘結力,真正實現無縫對接,無法有效阻止冠折的發生。上述因素可導致牙齒硬組織強度下降,抗力嚴重不足,不得不常規進行冠修復以防止牙折,而冠修復又將進一步帶來新的并發癥,如齦著色、頸緣間隙、根折、牙體變色、 咬合干擾或咬合創傷、繼發齲、鄰牙鄰面齲、崩瓷、邊緣微滲漏、牙齦炎、食物嵌塞、根管再治療困難、自身牙體組織進一步喪失、口臭等,嚴重影響牙齒在頜骨區的存留時間。
鑒于此,尋找新的恢復不可復性牙髓炎牙髓功能的治療手段勢在必行,許多學者嘗試用牙髓再生術替代根管治療,并正進行積極有效的探索。
3、臨床牙髓再生的可行性
不可復性牙髓炎作為細菌感染性炎癥的一種,卻不能像其他部位細菌感染那樣,采用局部或全身消炎方法即可讓炎癥組織恢復正常狀態,而非得用手術摘除方法來治療牙髓炎癥。隨著技術的不斷更新,采用非手術方法保存炎癥牙髓組織是可行的,理由如下:(1)炎癥控制手段非常成熟,各類新型抗菌藥物層出不窮,為牙髓炎癥的抗菌治療提供了便利條件;(2)臨床上部分牙髓的慢性炎癥狀態可以維持很長一段時間,說明牙髓自我修復能力較強,輔以合適的外部環境,完全恢復健康是有可能的;(4)從炎癥牙髓組織中可分離出牙髓干細胞,這些細胞仍有自我更新和多向分化的潛能,說明牙髓組織在炎癥狀態下仍能行使一定的功能,炎癥消除后其功能可完全或部分恢復[14];(5)根髓的抗炎能力很強,與其根尖牙本質中豐富的脈管系統是分不開的,這些脈管系統與根尖組織相連,為牙髓的防御、功能恢復提供必備的物質條件;(6)對于牙髓組織完全喪失的根尖周炎牙齒,采用從根尖區域引入血凝塊等作為支架,殘存的牙源性、非牙源性干細胞等作為種子細胞重塑牙髓的正常組織結構,同樣具備一定的可行性[4,15]。
4、臨床牙髓再生的種子細胞
與牙髓再生關系密切的種子細胞主要有:牙髓干細胞、根尖牙乳頭干細胞(SCAP)、牙周膜干細胞、牙囊干細胞、骨髓間充質干細胞(BMSC)、外周血干細胞等[16-19]。其中牙髓干細胞在牙髓炎癥早期最為活躍,維持炎癥狀態下牙髓組織的基本功能,同時也是成熟恒牙炎癥牙髓恢復健康的重要種子細胞[9]。根尖牙乳頭干細胞在年輕恒牙牙髓根尖周病時,對牙髓再生和根尖再發育起非常關鍵的作用,決定牙本質內側硬組織形成的質量和性質,其他參與年輕恒牙牙根再發育和牙髓功能恢復的干細胞有牙囊干細胞、牙周膜干細胞、外周血干細胞和頜骨來源的干細胞,它們在根管牙本質微環境中,可形成骨樣、類牙骨質樣硬組織及類牙髓樣軟組織[20]。發育成熟的恒牙根尖周炎的牙髓再生,將根尖孔預備至1 mm會有助于新生組織長入根管內,其牙髓、根尖區組織重建主要依賴牙周膜干細胞、外周血干細胞和頜骨骨髓間充質干細胞,所形成的硬組織主要為牙周膜樣組織、牙骨質樣組織和骨樣組織[21]。
在臨床具體實踐中,牙髓血運重建的成功通常是由于上述幾種干細胞的協同作用,共同完成病理條件下的根管內壁硬組織形成和牙髓軟組織再生。
5、牙髓再生術的臨床應用
牙髓再生術是牙再生領域為數不多的被廣泛應用于臨床并取得顯著成效的治療措施。其臨床應用始于上世紀60年代,Nygaard-Ostby等認為疾病損傷的牙髓愈合過程類似于拔牙創的愈合,在血凝塊的基礎上實現的,通過根管欠填,在欠填的根尖區根管內針刺引血充盈根尖1/3,形成血凝塊,14個月后,觀察到根尖2 mm區域根管內長入結締組織,并伴有牙骨質樣結構在根管壁沉積[22]。這是早期的牙髓再生臨床操作雛形,雖然只實現根尖區的結締組織再生,但為后來根管內更長、更成熟的臨床牙髓再生指明了方向。目前,在年輕恒牙根尖周炎的牙髓再生治療中大多都能實現牙本質牙髓復合體形成并發揮功能,牙根得以繼續發育延長,根管壁增厚,牙根強度和牙齒的整體抗折性能顯著增高。
5.1 臨床牙髓再生術適應證和禁忌證[21,23-27]
臨床牙髓再生術的適應證如下:(1)年齡:6~18歲,一般認為,年輕病人的干細胞再生修復能力更強,效果更好;(2)年輕恒牙牙髓炎或根尖周炎,根管口未發育完成,呈喇叭口狀;(3)根尖孔發育完成的恒牙不可復性牙髓炎或根尖周炎;(4)病人/家長依從性好,知情同意。
禁忌證:(1)中、重度牙周炎;(2)影像學檢查顯示根管鈣化或根折者;(3)殘根殘冠;(4)隱裂牙;(5)對完成治療所需的藥物和抗生素過敏者;(6)需要樁/核固位等擠占牙髓空間者;(7)嚴重的慢性系統性疾病病人;(8)病人/家長依從性差者。
不可否認,隨著臨床研究的不斷深入和新技術的不斷涌現,原先禁忌證中的一些病例也很有可能在將來被納入適應證。
5.2 臨床牙髓再生術與根尖誘導成形術的區別
臨床牙髓再生術與根尖誘導成形術都是治療年輕恒牙根尖周炎的有效方法[26,28]。有學者比較了牙髓再生術與根尖誘導成形術(屏障術)的治療效果,經17個月隨訪,牙髓再生術后的牙齒保存率達97%,根尖誘導成形術后牙齒保存率為100%。牙髓再生術臨床治療成功率達78%(15/19),根尖誘導成形術臨床成功率為100%(12/12),二者無統計學差異,但牙髓再生術后出現牙齒變色等不良反應的發生率為42%,明顯高于根尖誘導成形術(11%),盡管牙髓再生術后顯示影像學上的牙根面積和厚度均增加,但在該研究中二者并無統計學意義[29],因此,就實際效果(牙齒保存率、臨床成功率等)來講,牙髓再生術并不優于根尖誘導成形術。但Jeeruphan等的研究表明,牙髓再生術后根長增加比例為14.9%,遠高于MTA根尖誘導成形術的6.1%和Ca(OH)2根尖誘導成形術的0.4%;牙髓再生術后根寬度增加比例為28.2%,遠高于MTA根尖誘導成形術的0.0%和Ca(OH)2根尖誘導成形術的1.5%;牙髓再生術后14個月牙齒保存率為100%,也高于MTA根尖誘導成形術的95%和Ca(OH)2根尖誘導成形術的77.2%[12]。Lin等的研究結果進一步證實,牙髓再生術組有81.16%病例根長增加,82.60%病例根壁增厚,65.21%病例根尖閉合;而根尖誘導成形術組無1例牙根厚度增加,有26.47%病例牙根長度增加,82.35%病例根尖閉合,形成鈣化屏障[26]。
臨床牙髓再生術后牙齒的保存很重要,盡管不一定伴有牙根的繼續發育,但這樣的結果也是醫患雙方都可以接受的。因為牙齒保存下來后,有助于避免周圍牙槽骨的過早喪失,有利于發育期牙槽骨進一步生長發育,有利于牙間隙的維持,方便日后必要時進行種植修復。將X線根尖影像通過計算機數字化校正后,進一步得出根尖誘導成形術對根尖進一步發育(根長、根寬和影像學牙根面積)無任何促進作用,而臨床牙髓再生術后的牙根平均寬度增加25.0%~35.5%,根長增加11.3%~14.9%,影像學牙根面積增加31.6%[12,30-32]。
另有研究顯示,在年輕恒牙行傳統Ca(OH)2根尖誘導成形術后隨訪18個月,根折發生率為23%,一方面由于根尖誘導成形術后牙根強度并沒有得到提升,導致正常咀嚼力時易發生根折;另一方面由于Ca(OH)2的強堿性,長期使用過程中溶解與之接觸的牙本質中有機成分或使之變性,導致牙本質結構性缺陷,進而降低牙根強度[10,12,33-34]。其實,比較臨床牙髓再生術與根尖誘導成形術(屏障術)成功率和牙齒保存率臨床實際含義差別很大,前者側重于牙髓功能的恢復,如牙根繼續發育、根管壁增厚、牙髓活力恢復,是在拯救牙髓;而后者直接放棄了牙髓,更側重于無髓牙的整體保存。而有髓牙和無髓牙有著質的區別,二者實際上沒有可比性,牙髓再生術和根尖誘導成形術兩者所預期的結果不一樣、評估成功的標準不一樣、所處的再生層次也不一樣。與牙髓再生術相比,根尖誘導成形術更易導致牙根發育障礙、冠根比失調、根管壁過薄等問題。
總體來講,與根尖誘導成形術相比,臨床牙髓再生術更重視牙髓組織在牙齒功能重建中的核心地位,更加重視保留根管系統內殘存的軟組織并促進其功能恢復,更加注重維持根尖區原有的復雜管腔系統,更加側重提升牙根的整體強度,更加注重恢復牙根的正常發育節奏。在年輕恒牙治療的臨床實踐中,應優先考慮臨床牙髓再生術,在治療效果較差、不能恢復牙根發育的情況下,再考慮選擇根尖誘導成形術。
5.3 牙髓再生臨床模式
根據牙髓再生的種子細胞來源與根管系統的位置關系,我們將臨床牙髓再生分為內源性牙髓再生和外源性牙髓再生兩種模式。
5.3.1 內源性牙髓再生 針對有牙髓炎癥的牙齒,通過消除牙髓組織局部炎癥、恢復牙髓功能的方法,由于牙髓功能的恢復和重建是基于牙髓自身固有的細胞和組織成分,故稱為內源性臨床牙髓再生,如活髓切斷術等。臨床上通過根管口置藥,使有牙髓組織炎癥消除后繼續存活并發揮功能,避免了因根管治療后牙齒“無髓”所帶來的諸多并發癥。
5.3.2 外源性牙髓再生 當根管內自體牙髓組織成分全部喪失時,可通過根尖引血或干細胞移植等手段重新在根管內構建功能性牙髓,由于新生的類牙髓組織細胞成分全部來源于根管系統外,這一過程即為外源性臨床牙髓再生。如血運重建式牙髓再生治療年輕恒牙根尖周炎,通過病人牙槽骨血液中干細胞在根管系統內定植、分化和發育,構建類牙本質牙髓復合體結構。在臨床實踐中尤其是年輕恒牙根尖周炎的牙髓再生過程中,細胞來源往往既有牙髓或牙乳頭組織本身殘留的內源性干細胞,也有根管系統外重新定植的外源性干細胞。
從臨床角度來講,牙髓再生術理想的愈合標準是:牙齒無癥狀,骨質愈合,無需再治療;牙根繼續發育,根管壁增厚,牙根長度增加;牙髓活力測試陽性。臨床牙髓再生術后有大約50%的病例出現電刺激后牙髓反應,即牙髓電活力測試陽性[35],這些反應提示根管系統內有功能性結締組織的形成,這往往是一個積極的信號,說明牙齒感覺功能和免疫調節能力的恢復。牙髓若沒有反應,也不應解讀為治療失敗。有研究表明,在牙髓電活力刺激無反應的牙齒中,同樣也出現了根尖周炎癥組織的愈合和牙根的進一步發育。
從組織學角度分析,理想的牙髓再生應在牙髓內層形成血管和神經,外層成牙本質細胞沿根管壁分布、分泌基質并形成新的牙本質。在臨床實踐中,根據牙髓再生的程度又具體分為4類:(1)新形成的牙髓有血管再生,隨后牙本質進一步沉積導致根管變細或部分堵塞,這種新生組織一般預后較好;(2)再生的類牙髓結構主要由牙周膜、牙骨質和牙槽骨組成,預后尚不明確;(3)再生的類牙髓結構是以牙骨質和牙周膜為主的新生組織,遠期預后不明;(4)牙槽骨和骨髓長入根管內,這種情況較罕見,一般預后不良[36]。
6、臨床牙髓再生術面臨的問題
6.1 干細胞移植
牙髓再生術中最理想的干細胞來源為同一病人的自體干細胞。現有的牙髓再生術中的干細胞主要來源于根尖周的血液,而血液中的干細胞成分復雜,可能包含根尖牙乳頭干細胞、骨髓間充質干細胞、牙周膜干細胞等,這些細胞能否沿著預設的方向特異性地分化為成牙本質細胞以支持牙本質牙髓復合體組織形成,有待更多的臨床研究證實。
有學者提出采用自體干細胞移植治療的方法在根管內構建牙本質牙髓復合體。自體干細胞在體外培養過程中是否會發生污染、突變以及干性喪失等,都是值得關注的問題。另外,在干細胞分化過程中,調控其向特定細胞分化的信號級聯反應極為復雜,而目前對于牙源性干細胞特異性信號通路的認識還不夠深入,仍有許多懸而未決的問題有待解決。
為解決自體牙源性干細胞來源有限的問題,有學者提出用異體干細胞替代自體干細胞移植于根管內,形成新的牙髓組織。同種異體干細胞移植應該謹慎,主要有以下幾方面的考慮:(1)免疫排斥:不同個體之間人類白細胞抗原(human leukocyte antigens,HLA)是不一樣的,宿主對根管內所移植的同種異體干細胞和支架材料易產生免疫反應,進而導致免疫排斥和移植失敗[37]。(2)潛在傳染源:供體干細胞存在潛在的病原體可能導致受體感染,如乙肝、丙肝、艾滋病等;另外不管是自體還是異體干細胞移植,如果存在體外細胞擴增培養環節,在體外所用的血清、培養基等同樣存在病原微生物,增加受體的感染風險。(3)移植后并發癥:造血干細胞移植存在與移植相關的死亡、急性移植物抗宿主疾病(GVHD)、肝靜脈閉鎖綜合征、間質性肺炎、出血性膀胱炎、巨細胞病毒感染性疾病等并發癥[38],根管內牙源性干細胞同種異體移植是否存在上述類似并發癥仍需要進一步評估。鑒于此,要將同種異體干細胞移植廣泛應用于臨床牙髓再生術,仍需克服細胞生物學中的一系列難題。
6.2 牙齒變色
該問題是牙髓再生術中常見的并發癥,一般認為這種變色是三聯抗生素(環丙沙星、甲硝唑、米諾環素)中的米諾環素(四環素類藥物,引起的牙內染色是一種光引發反應)和/或MTA(白色或灰色)的使用所引起[39-40],也可能是血凝塊滲入冠部牙本質小管導致的變色。牙齒變色多出現于牙頸部,主要發生在治療后3個月內,發生率為37.5%[25]。有學者在使用三聯抗生素糊劑前用牙本質粘結劑封閉髓室壁牙本質小管,隔絕米諾環素與髓室壁的直接接觸,可有效減輕冠內染色的程度[41]。
其他預防冠內著色的方法:采用克林霉素、氯氨芐青霉素替代三聯抗生素中的米諾環素,亦可采用二聯抗生素(環丙沙星、甲硝唑)或Ca(OH)2根管消毒;采用其他材料如iROOT BP、BioDentine、Vitapex等替代MTA材料;嚴格控制血凝塊在釉牙骨質界根方[27,42]。對于牙髓再生成功后的病例所出現的牙齒變色,可以通過髓腔內漂白方法,部分解決牙齒的變色問題。
6.3 持續性根管鈣化
現有的文獻表明,許多牙髓再生術成功的病例根管逐漸變細,甚至完全閉鎖,這種持續性根管鈣化與根管系統中干細胞內鈣鹽沉積礦化有關,該并發癥的出現與根管壁牙本質及根管口封閉材料MTA等的無序誘導有關。MTA生物相容性好、密封性能佳,誘導細胞礦化能力較強,可誘導牙髓干細胞、牙周膜干細胞、頜骨BMSC和SCAP的礦化組織形成能力[43-46],且這種誘導功能持續時間較長,缺乏自限性。另外,根管內新生的結締組織中成牙本質/成牙骨質細胞比例過高,或破牙本質/破牙骨質細胞比例過低,使根管內硬組織形成能力強于吸收能力,不能達到一種動態的平衡,導致根管逐漸變細甚至閉鎖。部分病例甚至出現彌漫性根管鈣化,發生率32.5%,多發生在牙髓再生術后6個月內[26]。由此看來,MTA并不是理想的牙髓再生材料,未來的牙髓再生材料不僅要有誘導作用,而且材料可吸收、可降解,材料降解所產生的空間可逐漸被新生的牙髓結締組織所替代。
值得一提的是,大部分臨床牙髓再生病例顯示根管壁增厚局限于根中部和根尖區,而應力相對集中易折的牙頸部硬組織區域幾無增厚,對未發育完全且有牙外傷史的牙齒及需要后續樁核修復的病人來講,牙頸部硬組織的增厚更為重要,這個區域牙本質的增厚可顯著降低根折的風險,同時也提示現有的牙髓再生技術仍需要不斷改進和優化。
6.4 根管內感染控制
牙髓感染程度與牙髓再生的成功率密切相關,只有當根管內處于無菌狀態時,根管內干細胞才能正常發揮功能,促進牙髓組織再生[47-48]。感染控制是前提、是保障,沒有感染控制,在炎癥微環境下就不可能有好的牙髓再生結果。另外,冠部MTA等材料的封閉不良,也會影響根管內血凝塊的穩定和感染的有效清除,進而導致牙髓再生術的失敗。根管內感染控制尤其是根尖1/3區域的感染控制是臨床牙髓再生成功的核心因素之一。由于根尖1/3區域管腔系統縱橫交錯,血運豐富,抗感染能力強,再生能力亦較強,這是臨床上牙髓慢性炎癥狀態得以持續存在的解剖學基礎。一旦發展到慢性根尖周炎階段,要清除根尖區復雜的管腔系統中的感染物質會變得異常困難,細菌和菌斑將長期存活于根尖管腔系統中,不可避免地影響臨床牙髓再生術的實際效果。
由于臨床牙髓再生術多采用單純的化學預備(根管沖洗和封藥),不進行根管預備或僅作少量根管預備,這樣做可避免去除過多的根管周圍牙本質,使本來就很薄的根管壁變得更脆弱,增加根折風險,同時也可避免根管預備過程中的玷污層堵塞牙本質小管,影響干細胞附著,但也易導致細菌及菌斑生物膜在根尖區牙本質小管中的長期滯留。通過根管沖洗和根管封三聯抗生素數周,可以有效清除這些細菌[49],但這種抗生素組合并沒有獲得FDA批準,存在一定的法律風險。另外,這類抗生素組合也有較強的干細胞毒性。研究表明,三聯抗生素濃度在一定范圍內(1~10 mg/mL)時,可有效清除感染牙本質中細菌,同時也可有效避免其干細胞毒性[50]。鑒于次氯酸鈉對組織細胞的溶解性較強,根管沖洗時不建議使用高濃度次氯酸鈉溶液。我們的實驗表明(未發表)1.00%~5.25%的次氯酸鈉均可在20 s內導致干細胞完全崩解。其他學者的研究也表明次氯酸鈉溶液的細胞毒性較強[51-52]。這種溶解作用導致根管系統內殘存的間充質干細胞尤其是SCAP數量進一步減少,形成正常的牙本質牙髓復合體的效率下降,進而導致根管內硬組織形成不得不借助鄰近組織中牙周膜干細胞、血凝塊中極少量外周血干細胞和頜骨BMSC來完成,最終形成牙骨質、骨樣牙本質樣組織而不是我們所期待的正常牙本質結構[53-54]。這種溶解作用也可以導致牙本質中基質變性,活性生長因子減少,不利于干細胞在牙本質表面的生長粘附[55-56]。有研究顯示,經次氯酸鈉溶液預處理后的牙本質,更易誘導干細胞向破骨細胞/破牙本質細胞方向分化,引發牙本質內吸收[57]。由此看來,臨床牙髓再生過程中不僅要做到最大化控制感染,還要能最小化減少干細胞損傷。
近年來,研究者們開始嘗試通過根管口放置Vitapex糊劑,加強根管內感染控制,促進年輕恒牙根尖周炎癥的愈合,獲得了比較滿意的牙髓再生效果[27],為牙髓再生研究提供了新的思路。
7、臨床牙髓再生研究展望
現有的臨床牙髓再生手段仍是基于干細胞、支架材料(如血凝塊)和生長因子(來自干細胞本身分泌、牙本質基質、血凝塊、富血小板血漿等),這一再生研究中仍有許多懸而未決的問題有待探究和解決。臨床牙髓再生術最富挑戰性的方面就是怎樣使上述各個要素最優化并融為一體,沿著預設的方向發育,最終實現牙本質牙髓復合體的重建。在這一過程中,加強感染控制,充分利用人體自身細胞潛能,從而獲得滿意的臨床牙髓再生效果。未來的臨床牙髓再生必將是一個多學科綜合發力的結果,牙髓再生效果受年齡和病種的限制程度會越來越小,操作流程也會更趨簡單化。我們有理由相信隨著研究的逐步深入,牙髓再生治療在臨床上一定會得到更大的發展,牙髓組織工程必將對未來口腔醫學的快速發展產生深遠的影響。
文章來源:《口腔醫學》2018年,38卷8期:673-680.
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