牙再生--牙髓再生

牙再生--牙髓再生

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獲得足夠數量的自體細胞以供移植在支架上

到目前為止,五種人牙體幹細胞的分離和表徵已經成熟。這些是牙髓幹細胞(DPSCs),幹細胞脫落的乳牙(SHED),根尖乳頭幹細胞(SCAP),牙周韌帶幹細胞(PDLSCs),和牙胚祖細胞(TGPCs)幹細胞。

雖然人牙體幹細胞具有很好的再生治療應用,但從實際來看,獲得自體幹細胞是具有挑戰性的,獲得一個子群的幹細胞更是困難。雖然幹細胞存在於所有的牙齒中,但滿足條件的能夠提取出來的幹細胞的數量是有限的。脫落的切牙和尖牙若不發生病理改變,至少有三分之一的根是SHED的來源,但在臨床中,往往不止一個發生齲齒,如果齲齒時間長久,它可能導致牙根吸收,從而牙髓吸收,因此,沒有幹細胞存在。幹細胞體外分離培養後往往難以擴增,它們的表型也難以維持。

為了克服這些問題,我們探索了其他來源的幹細胞。最近的報告描述了骨髓間充質幹/祖細胞的存在與人炎性牙髓再生能力和根尖周炎症組織間的關係,有待深入探討。RS等研究採用仿生牙髓細胞外基質(ECM)和支架材料,並使用其他來源間充質幹細胞(MSCs)後發現牙髓幹細胞衍生ECM支架刺激牙源性PDLSCs和hMSCs分化無需添加外源性生長和分化因子。馬拉塞氏上皮殘留體(ERMS)也能夠發生上皮間質轉型。Cai等報道了在尿中幹細胞發育成牙的方法。在他們的研究中得到的幹細胞為多能幹細胞(iPSCs),來自人體尿液誘導,在一組小鼠實驗中產生牙齒樣結構。成功率高達30%。所產生的牙齒的物理性質類似於正常人的牙齒,但硬度僅約三分之一人齒的硬度。這種方法的優點是非侵入性的技術,低成本,並使用每天尿液排洩的體細胞(而不是胚胎)。另外,尿源性幹細胞與其他幹細胞移植時沒有形成腫瘤。從患者自己的身體來源的細胞減少了排斥反應的可能性。

支架

支架作為特定細胞類型的載體,它們引導和支持組織再生。支架,常用於再生過程的是天然支架材料如膠原、殼聚糖、絲綢、纖維蛋白和人工合成支架材料如聚乙交酯、聚甘油癸二酸等。血凝塊、富血小板血漿以及富血小板纖維蛋白最近已嘗試作為支架用於牙髓再生。許多其他材料,包括天然nanotoliths納米纖維與微藻螺旋藻、細菌纖維素納米複合材料、納米纖維支架和各種纖維蛋白凝膠已被研究作為潛在的支架。

目前必須要解決的問題是:一個合適的血管支架應促進形成大組織結構。大多數組織工程構建的尺寸小(1-2mm),因此能將營養物質和代謝產物的擴散限制在非血管支架內。因此,使用支架為基礎的方法的研究往往依賴於在體內成熟的小支架,其次植入到下頜,形成一個齒狀結構。在體外的方法需要克服的問題是,通過沖洗或流體的生物反應器,促進支架內分子的有限擴散的問題。

微尺度技術支持血管增強擴散可以幫助大體組織結構的形成。微細加工技術已被用來製造微工程的毛細血管床的支架材料。微型和納米通道提供氧氣和營養支持細胞組織工程的構建的擴散。光刻是一種技術,支架的血管網絡是由選擇性地曝光感光液而感光的手段。曝光的溶液聚合,而未曝光的則被沖走造成微通道。

細胞在支架中的分佈

聯合使用支架技術和生物電可使細胞均勻分佈在整個生物材料中。

三維細胞打印技術可用於精確定位的細胞和創建的組織結構,模仿的天然牙牙髓組織結構。

以支架為基礎的方法具有潛在的、快速形成正確的功能性的牙齒形狀,它需要克服的是與下頜的附著,感染,反覆運動,承受負載的能力。

牙再生--牙髓再生


生長因子

生長因子是誘導細胞增殖和/或分化的信號。再生醫學的關鍵生長因子如骨形態發生蛋白,轉化生長因子β,成纖維細胞生長因子,血小板衍生生長因子(PDGF),胰島素樣生長因子(IGF)。

生長因子的主要缺點是,不同來源的幹細胞需要不同的生長因子誘導,以實現特定的分化。由此安全性、數量和時間因素構成重大挑戰。這個問題可以通過使用仿生ECM嵌入式支架,可以大批量生產,無併發症患者特異性免疫反應,並且不需要任何外源性生長因子。

另一個缺點是較高的生長因子濃度補償他們的生理溶解度,導致不必要的副作用和有限的空間控制。微膠囊或這些因素的結合可以緩解這些問題。含有生長因子的微粒可以用來控制細胞的活性。

消毒技術

消毒不成熟的根管是相當具有挑戰性的,並需要更有效的抗菌藥物,創造一個有利的環境。雖然三重抗生素膏(TAP)可以作為抗菌藥膏使用,但它有它的缺點。TAP透亮,TAP(丙二醇)可能很難從牙本質表面除去,需要額外去除TAP,增加了汙染的風險。含有抗生素的支架可以解決這些問題。

靜電紡絲納米纖維聚合物支架加入抗生素,可以用體外藥物釋放裝置,用於根管消毒。由於其較大的表面積,它的使用可以改善藥物傳遞,相互連接的結構,允許控制藥物釋放和改善根管管壁的藥物適應性。由於材料隨著時間降解,它不需要取出,從而減少了細菌汙染的風險。

在根管內封抗生素的唯一目的就是消除微生物。如果可通過其他手段來實現的,那麼就可以避免使用抗生素了。EndoVac根間負壓沖洗就可以解決這一問題。EndoVac的沖洗劑能安全、充分的清理至根管末端,從而去除有機物和微生物汙染物。同時,它是唯一能清潔至根管狹窄區的方式。因此,不使用抗生素是創造再生根管治療的最佳條件。研究有也顯示,根尖負壓次氯酸鈉沖洗導致細菌減少,其效果與在未成熟恆牙和類似礦化組織和修復過程中使用根尖正壓沖洗和三聯抗生素的效果相似。此外,採用負壓沖洗和次氯酸鈉也避免了藥物抗性、牙齒變色和過敏反應的風險。

變色

TAP是由於存在米諾環素,它與牙本質中的鈣形成不溶性複合物而嚴重變色。在使用TAP時要避免染色,髓室應使用牙本質黏結劑密封,確保TAP仍然於釉牙骨質界(CEJ)。臨床醫生應用乾淨的棉球和無水酒精擦拭將殘留的牙髓清除乾淨。

改進的TAP是將米諾環素用不變色的藥物替代,如克拉黴素、磷黴素、頭孢呋辛、頭孢克洛等,均已證明能有效消除牙髓病的病原體,能夠避免牙冠永久染色。氫氧化鈣也可以交替使用或用EndoVac根尖負壓沖洗和次氯酸鈉沖洗,可以用來避免抗生素的使用。

此外,灰色礦物三氧化物聚合體(MTA)和白色MTA可能是另一種導致變色的可能,使用替代牙齒顏色的生物活性物質,如在血凝塊中用富鈣混合物(CEM)水泥而避免變色。

不可預測的結果

ADA給出了牙髓再生的後續評估,包括臨床症狀和功能性牙齒的再生。6-12個月時影像學評價顯示根尖透射。牙本質壁厚度的增加也可以看到。12-24個月時,X線片顯示牙本質壁厚增加,隨著根長增加。

根據這些準則,已有很多文獻對此進行了成功的報道。近日,Torabinejad和Faras就臨床表現、影像學和組織學的研究結果顯示,使用富血小板血漿(PRP)作為支架治療根管再生後出現“活性髓樣結締組織”。類似的病理報告是由Shimizu等人提出的。他們在拔除的牙齒中發現超過一半的根管內充滿了牙髓樣疏鬆結締組織,完成了牙髓再生的治療。在某些情況下,牙髓對冷和/或電活力試驗發生了積極的反應。這些結果表明,根管再生的治療的成功。

與此相反,也有文獻報道了一些情況下,儘管遵循適當的方式,牙髓再生和根系發育失敗。Lenzi和Trope發現根尖未閉合的上頜中切牙牙髓治療後出現壞死的空的根管。Nosrat等人的研究顯示,治療後6年的根尖未閉合的壞死的上頜切牙的根管內缺乏有活力的組織。Nosrat等人發現雖然上頜中切牙的牙髓再生過程導致了根管空洞,但最終也發生了根尖閉合。nosrat等人。採用組織工程技術後,根管壁上有牙骨質樣硬組織沉積,根管骨島也開始出現。冠內MTA和根尖之間形成一個硬組織屏障是另一個不利結果。

這些研究結果可能不被認為是“臨床失敗”,但表明目前的治療方法對牙髓再生的來說,其結果可能是不可預測的。

FUTURE PROSPECTIVE

牙髓再生的治療是不斷更新的且有利於牙醫學各方面的發展。美國牙髓基礎協會近日撥款170萬美元予以評價兩種再生方法的有效性(REGENDO和REVASC)與傳統的MTA根尖誘導成形術的比較。實驗將在洛瑪連達大學開展合作,德克薩斯大學健康科學中心的聖安東尼奧和馬里蘭大學牙醫學院預計在2019年12月完成。Iohara等旨在使用牙髓幹細胞與粒細胞-集落刺激因子(G-CSF)再生牙髓/牙本質。Misako Nakashima (日本)說,牙髓再生的臨床試驗已經與日本衛生、勞動和福利部批准啟動。最近,PRF盒已宣稱可產生均勻的增厚的水合滲出物,富含血小板,玻連蛋白,白細胞和纖維血凝塊表達的纖維連接蛋白,改進了富血小板纖維蛋白(PRF)血凝塊的處理。這是可能是再生牙科的治療套系的下一個進步方向,這將使牙科醫生能將牙髓再生治療作為常規牙科實踐應用於日常中。

CONCLUSION

再生治療具有巨大的潛力,是一種有效的,安全的生物模式,用於保存結構不完整的牙齒提供了可能性。目前仍需要大量的研究和開發工作,以推進再生治療的進展。新的發現,創新的理念和高質量的研究,在未來,再生牙髓病的範圍可能會包括根尖周組織、牙齦,甚至整個牙齒。

(參考:Current overview on challenges in regenerative endodontics )


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