牙髓再生治疗的现状

牙髓再生治疗的现状

Kerstin Galler 教授 

德国雷根斯堡大学附属医院 

牙齿保存和牙周病科

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前言

虽然再生和修复在概念方面是有区别的，但牙髓再生往往也包含了通过修复手段实现组织的愈合。因此，本文把这种方法命名为保持牙髓活力。牙髓病协会根据过去几年的研究成果，也公开表述了这样的观点。这里还需要强调的是，牙髓再血管化(revitalization)作为一种临床治疗方法，用于治疗牙根发育不全和牙髓坏死的牙齿，使其根管内能够产生新的组织。同时，这篇文章也把“牙髓组织工程”(dental pulp tissue engineering)作为一种研究方法，利用其使牙髓组织的真正再生有望在未来取得成功。

关键词：牙髓再生，牙髓再血管化，维持活力，根尖屏障术，牙髓组织工程，活髓保存

Part. 01

再生和修复

尽管传统的根管治疗往往需要使用高技术含量的器械，同时进行相当繁琐的操作，但迄今为止，基于生物学的治疗方法在临床治疗中仍然很少被使用。然而，在过去10年间这种情况发生了改变。牙髓的再生疗法正在被广泛而深入地研究，而且已经具备了临床使用的基础。由于对牙髓组织的免疫反应有了越来越多的了解，对水化硅酸钙类生物材料(三氧化物凝聚体(mineral trioxide aggregate MTA)和类似材料)的使用，以及通过从牙髓中分离干细胞和相关的组织再生的可能性，使临床治疗方案发生了变化。反过来，临床试验研究的结果又促进了新课题的出现，并推动研究进一步向前发展。

由于牙髓组织具有很强的防御能力并且能够迅速产生反应性牙本质或修复性牙本质，因此长期以来，这种组织一直被认为具有很强的再生潜力。然而，正确地区分再生和修复这两个学术概念还是很重要的。再生是指恢复原始组织的结构和功能，而修复则往往伴有异位的、可能有缺陷的组织的生成。但是两者的共同点是都可以使组织愈合。

Part. 02

活髓保存术

近年来，关于活髓保存的大量临床研究重新引发了对这一话题的讨论，德国和国际上的牙髓病协会和组织也纷纷发表了各自的观点^{6, 10, 17}。例如，德国牙髓病学会在一份2019年的牙髓和牙创伤学(Deutsche Gesellschaft fur Endodontologie und zahnarztliche Traumatologie, DGET)的科学报告中指出，'如果充分实施［...］活髓保存术的预后是非常好的” ⁶。并在后续和当前的科学报告中进一步指出，根据目前所掌握的数据情况，'［...］牙髓切断术可被视为对不可逆性牙髓炎的有效治疗方案［...］,并可作为牙髓摘除术的替代方案”¹⁷。提高活髓保存术(即使在齿禹性牙髓暴露后)的成功率，主要取决于诊断的准确性、是否采用了无菌操作、对牙髓状况的评估以及使用生物相容性和生物活性材料，特别是水化硅酸钙类材料的使用。因此，为获得更多的(残留)牙髓组织提供了先决条件，从而避免了行牙髓摘除术和做进一步的根管治疗(图1a至d)。然而，应该注意的是，在直接盖髓或行牙髓切断术后，牙髓本身并没有发生组织再生，而是进行了组织修复。愈合后，栅栏状(palisade)的成牙本质细胞 (odontoblasts)边缘通常被一层扁平的细胞所取代，矿化组织出现萎缩和闭锁，并显示了细胞内涵体²³。

图1a至d:

一位女性患者，诊断患有不可逆性牙髓炎，去除深部的牙本质艦坏组织后，行部分牙髓切断术并盖髓：治疗前的牙片(a)，牙髓切断后(b)，用水化硅酸钙材料覆盖牙髓组织(c)和最终的X线片(d)。

Part. 03

再血管化

牙髓再血管化，在英美国家通常被称为“牙髓再生治疗'(regenerative endodontic procedure, REP),被视为真正意义上的牙髓再生方法。牙髓病学会在几年前出台了具体治疗方案和指导建议^{1, 12}。虽然早在上个世纪50年代末就进行了首次尝试性的治疗，即通过使根管内出血来实现组织再生和愈合的目的²¹，但这种方法在接下来的很长一段时间内并没有被重视并得到进一步研究。直到2000年年初，临床报道了一些较大的根尖周病变以及年轻恒牙的牙髓坏死病例，通过对根管系统进行消毒并刺激根尖周组织出血，最终实现了根尖愈合，同时根尖未发育完全的年轻恒牙的牙根继续发育完成^{3, 15, 22}。在进一步的临床病例报告和病例研究中，进行了大量的随机和对照临床试验，并做了相应的系统回顾⁹和荟萃分析^{28, 29}。因此，从证据水平层面上看是可靠的。

通过完成对第一批病例报告结果的分析，使人们对实现真正的牙髓再生产生了期望。同时这也得到了分子生物学方面的有力支持，间充质干细胞的表面标志物在根管血液中要比手臂静脉血中多了许多倍¹⁸。根尖孔发育不全的年轻恒牙中，这些干细胞大量存在于'根尖乳头”内²⁷。它们的主要功能是形成根髓和根部牙本质，而随着牙根的继续发育完成，这个干细胞生态位最终会消失。由此，人们假设如果将干细胞从根尖周区域通过血液流入到根管内，将会实现组织的再生¹⁸。在接下来几年的动物实验以及临床研究的结果显示，在根管内通常形成了异位组织，特别是纤维组织、牙骨质或骨组织^7,30。今天，人们认为，只有当残留的牙髓组织留在根管内时，才会发生真正的再生²⁶，尤其在牙齿异常的病例中，例如牙外突(dens evaginatus)或者称为畸形中央尖(central cusp deformity)，经常在牙髓再血管化的病例中被描述，或者当有非常明显的根尖周病变时也会出现²。无论如何，牙髓再血管化可以导致根管内免疫组织的形成，从而实现'生物性的根管填充”。此外，虽然通过硬组织的累积来加强薄且易断裂的根管壁是不可预测的，但它要比使用根尖屏障术进行替代治疗后出现的频率高得多²⁹。

Part. 04

适应证和临床程序

牙髓血管再生治疗，也被称为牙髓血运重建、REP、'再生牙髓治疗”（RET）或'引导性牙髓修复（guided endodontic repair）',适用于牙根发育不全和牙髓坏死的牙齿，其中根尖周病变不是一个排除标准。因此，就适应证而言，牙髓再血管化与根尖屏障术（MTA）相同。欧洲牙髓病学会（European Society of Endodontology, ESE）¹²和美国牙髓病医师协会（American Association of Endodontists, AAE）¹也提出了类似的建议。根据ESE¹²的协议，临床治疗程序（图2a至c）包括：经过仔细地诊断后，第一次治疗，橡皮障下开髓，并进行充分的消毒，同时对根管壁做尽可能少的机械处理，以避免削弱较薄的根管壁。使用低浓度（1%到3%）的次氯酸钠（NaOCl）冲洗根管。随后导入药物，优选使用不使牙齿变色的氢氧化钙制剂。如在许多涉及这类治疗的病例报告中所述，使用抗生素糊剂也是可行的，但这不是首选^1,12。在第二次治疗时，首先评估初步治疗效果，如果仍有感染的症状或体征，还需要继续进行抗菌治疗；如果没有症状，则局麻下（使用不含血管收缩剂的麻醉药）上橡皮障，去除充填物和糊剂，用17%EDTA溶液冲洗，然后干燥。通过过度使用根管器械（即超出根尖孔）刺激根尖周出血，使血液进入根管内。接下来，可以用胶原制剂覆盖血凝块，该制剂用作随后导入的水化硅酸钙类生物材料的基台。最后，常规用粘接剂和树脂严密充填，以防止细菌浸入。在治疗之前和之后都应该拍摄X线片检查。建议的定期复诊间隔是3、6、12、18和24个月。如果治疗成功，不会出现炎症症状或体征，根尖周病变应愈合。在大约55%的病例中，牙髓敏感测试（对敏感性测试的反应）为阳性⁸，这也是牙髓恢复活力的标志，同时也会伴随牙根长度和根管壁厚度的增加，但是这个比例很难预测²⁹。然而，最终没有出现进一步矿化的病例也不应归为治疗失败病例。

对于是采用根尖屏障术还是牙髓血管再生治疗，必须根据患者的具体情况而定。有人主张，特别是在牙根发育的早期阶段，如果条件允许的话，应尽可能优先考虑牙髓血管再生治疗，因为由此生成的牙体硬组织会附着在根管内壁上从而最大程度地减少根折风险，从而患者受益也最大¹⁶。当然，适应证的正确选择也发挥着重要作用。对于大多数非常年轻的患者来说，采用牙髓血管再生治疗在技术上要比根尖屏障术更容易操作，根尖屏障术需要将水化硅酸钙材料导至根尖，并将其放置在与根尖周组织接触的位置，尽管进行了麻醉，但由此带来的出血和损伤对患者来说往往还是比较痛苦的。因此，在第一次治疗时，应该对患者或儿童的配合能力做出评估。而牙髓血管再生治疗的一个优点是对组织的操作程度较少，而且即使治疗失败，还可以进行重复治疗，当然这一点与采用根尖屏障术相同⁴。

图2a至c：

21牙齿外伤后牙髓坏死，对其行牙髓的再生治疗（a）,牙髓再生治疗后的X线片（b）,牙髓再生治疗的示意图（c）:根管中的血凝块（红色）被胶原蛋白基质（粉红色）覆盖，随后放入水化硅酸钙（米色）作为基台。然后利用粘接剂和树脂（黄绿色）充填封闭牙齿。

Part. 05

“牙髓组织工程”

（dental pulp tissue engineering）

牙髓组织工程是从各种牙齿组织和牙髓中分离出间充质干细胞，并靶向培养这些干细胞从而使牙髓组织的再生成为可能。为此，还在适合的载体材料，以及生长和分化因子的结合方面也进行了深入的分析和研究。最初的工作是在动物实验的齿盘模型上进行的⁵，然后转移到牙本质圆柱体和牙根模型上^11，24，髓室或根管内通常充满了载体材料和干细胞，然后将这些组织结构植入具有免疫缺陷小鼠的背部皮下。在各种试验研究结果中，都记录了血管化牙髓样组织的形成，以及新的管状牙本质的形成^{5, 11, 24, 31}。进一步的动物研究表明，将牙髓干细胞移植到空根管后（例如在狗体内），会重新形成牙髓组织，并与根尖周的血管网连接^{14, 19}。同时，这种方法也在随后的研究中被用于临床^20，32。最近的一项复杂设计的临床研究证实，将从乳尖牙中提取、扩增的干细胞，自体移植到外伤后牙髓坏死的年轻恒牙中，治疗后的牙齿完成了牙根的继续发育³²。在对照组试验采用的是根尖屏障术，治疗后未观察到根管壁体积的变化。利用拍摄牙片和CBCT对牙齿进行临床和放射学检查。在一个病例中，对接受治疗的牙齿进行组织学分析发现，根管内有类似牙髓的组织生成³²。然而，虽然这些牙髓再生的试验结果对再生理念的发展做出了巨大的贡献，但由于需要进行大量的工作以满足'良好生产规范”（good manufacturing practice, GMP）的要求，并且涉及巨大的成本，要在短期和中期内将这些方法应用于临床仍然不现实。

而基于'细胞归巢（cell homing）”理论的无细胞概念可以提供一种中间替代方案。利用加载有趋化因子的特殊载体材料诱导局部的干细胞（如根尖周的干细胞）迁移进入根管内（图3a）。并进一步利用信号分子（如生长和分化因子）使这些干细胞能够继续增殖、分化并最终形成组织。而生物活性因子或蛋白质可以从根管壁的牙本质中获得。基于细胞移入根管的'细胞归巢”模型为临床治疗带来了希望³¹。对根管进行预备后，根管被纤维蛋白基载体和来自牙本质的生长因子填充。将细胞颗粒置于根尖处，并将整个结构体植入免疫缺陷小鼠的背部。几周后，牙根部显示出牙髓样组织的形成，根管壁上有成牙本质细胞样细胞产生，它们形成了新的胶原基质（图3b）。

图3a和b：

基于'细胞归巢”原理的可能治疗方案在根管消毒和预备后，放入含有生长因子的载体材料。局部的干细胞被吸引、迁移、定殖到载体材料上，增殖并将载体材料用细胞外基质代替。细胞粘附在牙本质壁上并分化（修改自Galler 1³, a）。根据“细胞归巢”原理对构建体进行组织学检查，在示意图中用方框标记（见图3a）。（b）:拔出的人类牙齿，预备，根管用一种含有生长因子的载体材料填充。牙髓干细胞的细胞颗粒被放置在根尖顶端的储液器内。植入的细胞已迁移到根管内，降解载体材料，并在牙本质壁上分化（d）。这些细胞形成了一种新的管状结构的胶原基质（dm）,并将细胞突起延伸到新形成的基质中（见箭头处Masson三色染色，根据Widbiller³¹调整）。

Part. 06

展望

虽然已经提出了先进的治疗理念，但是牙髓再生治疗的使用原则仍然处于进一步的探索中。对于使血液进入已发育完全的恒牙根管内的研究表明，在充分消毒后，生物根管充填可以发挥作用。两年的随访观察显示，根尖周病变愈合匹。在维持牙髓活性方面，即使在出现不可逆性牙髓炎的情况下，牙髓切断术仍将做为一种有效的方法，在临床治疗中继续使用。同时可以想象，在不久的将来，'细胞归巢”方法也将成为一种临床治疗方案。在对根管进行彻底消毒后，使用EDTA将生物活性蛋白从牙本质壁上溶解出来，并与载体材料混合，作为'生物根管充填材料”使用。同时将牙冠封闭，然后从根尖周区域吸引并诱导细胞进入根管，使这些细胞在填充材料上定殖，并将充填物逐步降解，同时用新生成的组织进行代替。然而，这样的理念必须首先在临床中进行检验。但是可以预见的是，在不久的将来，用于组织结构重建或愈合的再生修复方法将越来越多地进入牙髓治疗领域。

稿源：

本文摘自口腔专业杂志《QUINTESSENZ ZAHNME DIZ IN》2021;72(5):602-608

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