牙周韧带细胞膜片技术用于牙周组织再生的研究进展论文_苏昱烨

牙周韧带细胞膜片技术用于牙周组织再生的研究进展论文_苏昱烨

【摘要】 中重度牙周炎可导致牙周组织破坏后不可自主再生,细胞膜片生物工程参考引导性组织再生原理,应用温敏培养皿方案得到完整细胞片层移植贴附于缺损部位,完成牙槽骨和牙骨质、两者牙周韧带再生的目的。细胞膜片技术的发展,可有效弥补单层细胞膜片厚度低,自体细胞来源不足、血管化不良等情况,牙周组织再生应用牙周韧带细胞膜片技术在临床得到应用。

【关键词】 牙周韧带细胞膜片技术;牙周组织再生;研究进展

牙周治疗最终目标为实现牙周组织再生,可完成牙周发育过程,按照形态发生、细胞分化、细胞外基质产生和矿化的过程进行。引导性组织再生术为临床常用的牙周再生方法,引导可再生牙周细胞占领根面,在已经暴露牙周袋病变根面出现牙周膜纤维埋入新生牙骨质,但该治疗方案,手术适应症严格,在临床应用得到限制[1]。因此,通过基因技术等开展牙周组织再生为牙周再生的热点。细胞膜片技术为临床研究的重点,该方案可提供足量组织结构完整健康细胞和胞外基质,对于难治愈性疾病,可促进机体受损功能的恢复,该技术在临床疾病治疗中得到广泛应用。移植细胞膜片在取代受损组织、补偿受损功能的同时可促进组织休息,可应用牙周组织再生。

1.细胞膜片技术

细胞膜片技术经非酶解法得到完整细胞片层,自身分泌胞外基质属“内源性支架”,保留细胞间、胞外基质信号传递,模拟源组织微循环状态,可促进细胞膜片黏附裸露牙根,制作细胞膜片技术包括以下几个[2]:(1)温敏培养皿:经低温处理可得到完整全层细胞膜片,可控制组织工程支架降解,克服细胞悬液注射局限,可应用在制作黏性细胞膜片。(2)自身收缩力机械获得:PDLC经体外培养可形成细胞膜片,厚度适宜,纯物理性脱位,生物相容性好,安全性高,经济,实用性强,但其收缩面积具有一定随机性,技术要求高。(3)编织PGA获取支架:该方法制作细胞膜片优势为:膜片易取下,避免膜片收缩,短时间内形成符合多层细胞膜片,易按照术区缺损调整膜片,附着于弯曲表面,手术过程肉眼可见,但该方法可能出现支架材料吸收、排异,因此生物相容性较上述两种方法略低,处理过程复发,增加污染可能。常见的类似支架材料主要包括:β-磷酸三钙、明胶海绵、羟基磷石灰等,目前在国内外均得到应用。

2.PDLC膜片应用

2.1 特点

PDLC分泌胶原,胞外基质包括:纤连蛋白、Ⅰ型胶原等,可促进细胞活性发挥空间构象,具有良好附着、增殖,具有免疫细胞特征和成骨骨质特性,炎性刺激可出现细胞因子,具有异质性,该膜片同牙周组织的生物学和生态学最接近[3]。

2.2 优越性

PDLC具有众多优势,目前被学者认为是最适合牙周组织再生种子细胞,优势包括[4]:(1)取材简便、来源广;(2)培养环境要求不严格,具有很强增殖能力;(3)坚韧度好,厚度佳;(4)可在根面固定,快速实现多层复合;(5)可产生大量促进新骨形成细胞因子、生长因子;(6)最接近天然沙比纤维结构,促进新骨形成。

2.3 局限性

 PDLC虽成骨能力强,但不具有为新骨提供充足血供能力。可通过改进支架结构,形成牙骨质、牙槽骨、牙周膜成分,经组织学研究证实,支架大孔径支持细胞膜片新生血管,改善再生技术血供不足情况。有效血供对细胞膜片厚度产生限制 ,将人体PDLC和脐静脉血细胞进行共同培养,产生毛细血管样组织,同单纯PDLC膜片进行比较,共同培养的细胞具有更长的存活时间,提高碱性磷酸酶活性,降低骨钙素产物。不同细胞膜片组合应用,血管内皮细胞膜片复合于其他类型细胞片,体外产生预血管化组织,提高移植成活率,提高功能性。

 PDLC膜片在临床应用取材受到限制,具有严重牙周炎症患者无适宜取材点,高年龄患者细胞新生功能降低,是否应用同种异体细胞取代自体实现牙周再生。改良细胞膜片技术,在PDLC膜片应用脱细胞技术,除去92%DNA成分,避免免疫排异反应,同时尽量保留胶原纤维网架,提高同种异体牙周组织再生可能[5]。

3.其他常见细胞膜片

3.1 PDLSC膜片

 2004年首次分离该膜片,培养时形成成纤维细胞黏附克隆生成簇。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆体外研究显示[6], PDLSC可多向分化形成成骨样细胞、脂肪细胞和成牙骨质样细胞,研究证实[7],其可形成神经元前体细胞。PDLSC细胞膜片经一定浓度维生素C培养,可提高植入体内成功率,维生素C可提高端粒酶活性,上调纤联蛋白、整合素β1水平。PDLSC膜片碎片同富含血小板血浆混合,置入牙槽骨缺损模型,降低粘连、感染几率,因干细胞增殖可出现不对称分化,仅有少量PDLSC为干性,其他分化形成成熟PDLC。

3.2 牙源性间充质干细胞膜片

该膜片种类繁多,经成骨细胞、成纤维细胞和脂肪细胞克隆成簇,测定分化频率,证实人牙周韧带间充质干细胞,同脂肪干细胞、牙龈成纤维细胞等更易形成成骨细胞。颌骨间干细胞膜片在应用在牙周组织再生,但该方法取材过程中造成较大创伤,在临床应用受到限制。

3.3 BMSC膜片

该膜片标准包括:(1)在标准条件下进行培养可出现贴壁;(2)特殊表面抗体表达;(3)体外分化可形成:成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞。动物实验证实BMSC可促进骨、牙周组织再生能力,但其成骨性较牙源性间充质干细胞弱,牙周组织再生能力低于PDLC[8]。

3.4 DFC膜片

DFC为PDLC前体细胞,具有多能性、干性特点。PDLC经透视电镜观察,合成、分泌蛋白质能力强,同时DFC可观察到核仁分裂,证实细胞为分化活跃阶段。DFC经体内实验[9],于牙本质外形成类牙骨质结构,影响牙周韧带网,具有丰富血管,但该细胞来源较少,于牙齿发育期取材,破坏牙胚,取材方法复杂,技术要求高。

3.5 APC膜片

该膜片可形成向成骨细胞分化能力,为适宜应用于牙周组织再生细胞。将凝固富血小板、多孔羟磷灰石进行混合,放置在骨缺损,APC膜片培养6周,置入混合物上,明显改善愈合后附着情况,经影像学检查,骨内缺损填充程度增加和对照组比较具有显著差异。对比APC、PDLC膜片,两种方法成骨能力无差异,其中APC新生牙周纤维组织能力较PDLC显著降低[10]。

3.6 ASC膜片

脂肪组织来源广泛,因此易获取,ASC膜片被认为是牙周组织候选细胞,2012年于日本开始一项自体ASC应用在牙周组织再生的实验。

4.总结

完成体外实验,细胞膜片在2011年应用于人体临床试验,通过标准程序,自体血清进行自体细胞膜片培养,保证移植材料同质性。2012年7月,完成5例PDLC膜片治疗,治疗效果良好,结合目前实验结果,该方案实现牙周组织再生可行性大,但仍需经临床试验不断探索,得到更加有效、安全治疗方案[11]。

【参考文献】

[1] 刘浥,李丹,殷宗琦,等.利用软骨细胞膜片技术体外构建管状软骨组织的实验研究[J].组织工程与重建外科杂志,2018,14(3):123-126.

[2] 田卫东.基于干细胞的牙功能组织模块用于牙及其支持组织再生[J].中华口腔医学杂志,2017,52(10):588-593.

[3] 杨雪婷,杨波,田卫东.牙周组织工程新技术的研究进展[J].中华口腔医学杂志,2018,53(7):490-494.

[4] 支振亚,邢飞,陈龙,等.细胞膜片技术在骨与软骨组织工程领域的研究进展[J]. 中国修复重建外科杂志,2018,32(2):237-241.

[5] 吴镭,夏茜,毛久凤,等.成骨细胞膜片在不同钛表面骨桥蛋白基因和蛋白的表达[J].中国组织工程研究,2017,21(10):1501-1507.

[6] 唐春梅,赵会杰,许刚,等.牙周组织再生术联合口腔正畸对牙周炎患者血清炎症因子水平的影响及其疗效探究[J].现代生物医学进展,2017,17(20):3965-3968.

[7] 喻爱霞.牙周炎患者应用牙周组织再生术联合正畸治疗的临床效果评价[J].河北医科大学学报,2017,38(3):306-310.

[8] 杨宇轩,张海霞,王爽.釉原蛋白在牙周组织再生中的生物学作用[J].国际口腔医学杂志,2019,46(2):191-196.

[9] 勤妮,董师琴,付丹,等.牙周组织再生术联合口腔正畸治疗牙周炎患者的临床疗效[J].全科医学临床与教育,2017,15(2):156-158.

[10] 张丽娟,邹娟娟.牙周组织再生术与口腔正畸联合治疗牙周炎患者的临床疗效观察研究[J].全科口腔医学电子杂志,2018,5(20):16-17.

[11] 董宝书.牙周组织再生术联合口腔正畸治疗牙周炎患者的临床应用价值[J].全科口腔医学杂志(电子版),2019,6(1):73-76.

论文作者:苏昱烨

论文发表刊物:《中国结合医学》2019年10期

论文发表时间:2019/12/10

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