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口腔种植中组织工程骨的研究进展 作者：何惠宇综述 阿达来提 阿合买提江审校 【关键词】 种植义齿 　　种植义齿已成为常规修复缺失牙的方法之一,种植义齿获得长期成功的先决条件是必须获得和维持种植的骨性结合。种植体周围骨间隙及缺损区的存在是影响即刻种植体获得良好骨结合的主要原因。Brunski［1］研究表明：只有种植体不存在肉眼观察到的动度和超过100 Μm的微小动度，即刻负重的种植体仍然可形成骨结合，但宏观动度则会阻碍骨结合，使种植体周围骨结合率下降。为了消除种植体周围的骨缺损区，骨缺损被新骨替代或充填是即刻种植的牙种植体获得理想骨结合的必备前提。 　　1植骨材料的优选条件与现状 　　要获得理想的种植体骨间结合，优选的植骨材料应具备以下特点：（1）具有良好的组织相容性；（2）高度的骨引导性，可以促进骨缺损周围骨壁上的新骨形成；（3）具有较大的内表面积和多孔性，可有利于成骨细胞的粘附，便于新生血管和骨组织的长入；（4）吸收速度相对缓慢，以维持空间，促进长期的骨重建过程；（5）与天然骨相近的弹性模量，以保证应力应变环境［2］。目前应用的植骨材料有自体骨、生物衍生材料（异体、异种脱钙骨或冻干骨等）、生物医学材料（甲基丙烯酸脂、羟基磷灰石、Β磷酸三钙（ΒTCP）、生物陶瓷、胶原、珊瑚等）及组织工程骨。自体骨仍是骨移植术的金标准，但临床应用有限,且会对自身骨组织造成损伤［3］；同种异体骨和异种骨存在排斥反应，且有传染疾病的危险；生物医学材料,如钙磷陶瓷或聚合物/陶瓷等缺乏骨诱导活性，降解速度与骨形成速度一致性难以控制；珊瑚等孔径与成骨细胞附着特性的差异［4］，这些因素均影响骨缺损区的良好结合。组织工程骨是利用生物组织工程技术将种子细胞与支架材料复合，形成具有与自体骨结构功能相似的骨组织，它弥补了多种单一植骨材料的缺陷，结合了它们各自的优点，具有组织相容性好、可塑性强、取材方便、可快速修复缺损等特性，因此，组织工程骨的研究与应用已成为骨缺损治疗的新突破点。 　　2组织工程骨 　　2.1种子细胞与支架材料骨组织工程种子细胞来源有骨、软骨、骨外膜、骨外组织、胚胎骨等。1965年，Chesterman和Smith 首次利用体外培养成功的软骨细胞修复松质骨和关节软骨缺损，以培养细胞移植修复骨和软骨缺损的应用研究取得很大进展［5］。骨髓基质干细胞又称骨髓间质细胞（Mesenchymalstem cells, MSCs），因其具有一切干细胞的自我更新和增殖分化的共性，参与机体组织的新陈代谢，更新正常凋亡细胞，维持造血系统的稳定，在诱导因子的作用下，体外培养可使特定细胞分化为骨细胞、软骨细胞、肌细胞、成纤维细胞等，所以成为组织工程骨的理想种子细胞来源［6］。骨组织工程研究的核心是构建类似人体骨组织结构和性能的组织工程支架，而支架材料的选择以及材料的理化性质，将直接决定其作为骨组织工程支架材料的可行性［7］。理想支架材料应具备以下特性：（1）良好的生物相容再生性；（2）良好的骨传导和骨诱导性；（3）具有三维立体多孔结构；（4）降解率与骨组织再生率相匹配；（5）能维持细胞的形态和表型，有利于细胞的粘附和增殖；（6）良好的生物降解性；（7）具备可塑性和一定机械强度；（8）来源广泛，价格低廉。 　　2.1.1生物医学材料与种子细胞复合从生物惰性材料到生物活性玻璃，从不可吸收降解材料到可吸收降解材料，生物材料越来越接近理想的骨组织修复支架材料。以往单一材料具有亲水性差、细胞吸附力弱、有骨传导作用而无骨诱导能力、在机体内降解时间难以控制、易引起周围组织的免疫反应及无菌性炎症、机械强度不足等缺点，这在不同程度上限制了它们单独作为骨替代材料在临床上的使用，采用2种或2种以上材料复合的方法来弥补单一材料进行骨组织修复的不足。Takagi等［8］用壳聚糖和磷酸三钙制备有良好赋形性质和生物亲和性的硬组织修复材料，实验证实：两者相复合具有与人体骨组织更为接近的理化性能。同时，将2种以上复合材料与骨髓基质干细胞复合形成组织工程化骨，使其既具有骨传导作用，又具有骨诱导作用。Hutmacher等［9］在聚已内脂（3DPCL）支架表面体外培养成纤维细胞和骨膜细胞3～4周后，发现支架全部互通的孔道及表面充满细胞样组织。应用骨髓基质细胞与复合珊瑚羟基磷灰石（CHA）构建组织工程骨修复犬下颌骨节段性缺损，显示有板层骨形成，连接处有骨性愈合［10］。Ueda等［11］应用MSCS和磷酸盐或ΒTCP复合物分别构建复合人工骨移植材料修复骨缺损，发现移植物形成大量类骨样物质，缺损已被完全修复。Amold等［12］将人骨髓间质干细胞培养在聚乳酸和聚羟基乙酸的共聚物(PGLA)与TCP混合多聚物上，分别于10、20、30和40 d检测碱性磷酸