牙釉质再生——精选推荐

⽛釉质再⽣
Enamel Regeneration - Current Progress and Challenges
JAYASUDHA, BASWARAJ, NAVIN H.K, PRASANNA K.B
摘要
⽛釉质是⽛齿的外壳。

它是⼈体中最坚硬的矿化组织。

⽛釉质需要抵抗⼝腔环境中⽛齿的脱矿，并且抵御磨耗、损伤和龋坏。

⽛釉质由于萌出后表⾯没有细胞存在，因此⾃⾝⽆法再⽣。

传统的治疗⽅法依赖合成材料来修复损伤的⽛釉质，但并不能模拟天然⽛釉质。

随着材料学的发展以及对有机基质材料的基本特性的深⼊理解，合成釉质有了进⼀步发展。

⽛釉质形成的理解和蛋⽩质、基因产物之间的相互作⽤，与⼝腔中分离出的不同来源的成体⼲细胞⼀起作⽤，新型材料的发展以及⽣长因⼦的作⽤，奠定了⽣物釉质再⽣的可能性。

修复：⽛釉质合成
前期研究已就再⽣⽛釉质的羟基磷灰⽯微结构提出了各种⽅法。

例如，使⽤钙-EDTA钙控释⽔热法，采⽤含过氧化氢的涂料将磷酸⼋钙突经热液转换后成为HA纳⽶突。

这些⽅法涉及⾼温、⾼压或极低的酸度，这些不适合临床应⽤。

最近的研究是采⽤过饱和溶液和⽛釉质衍⽣的釉原蛋⽩，在适当的环境中模拟⼝腔环境。

基于对⽛釉质的⽣物过程的理解和纳⽶技术的进步，Chen等制备出了fluoapatite纳⽶棒，其类似于在过饱和的溶液化学⽣理条件下形成的釉柱结构。

这些纳⽶棒和从⼤⿏切⽛⽛釉质分离得到天然⽛釉质晶体类似。

Yin等⼈利⽤简单的化学⽅法再⽣⽛釉质微结构，这可能是⽛科诊所临床应⽤修复⽛釉质损伤的⼀个治疗选择。

Zhang等⼈通过溶液介导的固态转换过程，⽤有机磷酸酯表⾯活性剂和明胶作为介质，获得了⼀个有序的类⽛釉质羟基磷灰⽯（HAP）结构。

有⼀些研究将划伤和脱矿的⽛表⾯浸泡在溶液中。

Chak等⼈将有刮痕的⼈⼯⽛浸置于纳⽶HAP 粉末蒸馏⽔悬浮液三个⽉。

SEM和AFM表明划伤表⾯沉积有羟基磷灰⽯晶体，粗糙度增加，且类似于固有层。

Lianchen等将脱矿⽛釉质样品浸在10000ppm的PAMAM-COOH溶液中30分钟，然后在钙磷含或不含氟的溶液中20⼩时。

SEM和FTIR表明，诱导的HAP晶体具有类似⾃然完好的⽛釉质的结构和形态。

因此，PAMAM-COOH可以诱导HAP晶体，成为脱矿釉质的有机模板。

在此，晶体的⽣长是直接发⽣的，但持续时间是长的，不适合实际应⽤。

Stephen mann和他的同事⽤amoprphous磷酸钙和聚合物微纳⽶纤维制备了纳⽶⽔凝胶垫，其产⽣的HAP晶体作为⼀种中间层覆盖在釉质表⾯。

因此，它可以⽤于磨损或磨耗的⽛釉质表⾯的再⽣。

Ying等，⽤琼脂糖凝胶法，模拟⾃然⽛釉质的分泌或基质形成阶段。

这种仿⽣矿化模型再⽣的类釉质棱柱状结构硬度接近天然⽛釉质。

Hontsu等⼈，使⽤磷酸钙溶液直接附着在⽛釉质表⾯上成功地制备了⼀个弹性HAP膜⽚。

膜⽚表⾯和⽛表⾯之间的界⾯不是完全贴合的，之后尝试采⽤双层HAP磷酸钙层涂层，改善其粘附性。

实验证实HAP/ TCP的粘结强度明显⾼于HAP膜⽚，提⽰可⽤于⽛釉质修复。

最初，Chen等⼈表明活性剂可作为反胶束或微乳液来合成⽛釉质。

近期，利兹⼤学的科学家们发现了在病变⽛釉质内模拟⽛釉质的⽅法，从⽽使⽛釉质能再⽣。

他们已经开发出了⼀项专利技术，⽤于修复⽛釉质的再⽣。

p11-4肽单体（curodont）可在常规唾液中，使脱矿⽛釉质形成新的结晶。

体内研究表明，肽可以减少脱矿，显著增加再矿化。

到⽬前为⽌研究表明，利⽤化学溶液或HAP膜⽚可以形成类⽛釉质结构。

基于新的发现，⽬前
的研究策略认为，釉原蛋⽩是⽣物矿化作⽤的关键阶段。

Marinet提出了仿⽣条件下，阳离⼦选择性膜系统合成复合釉原蛋⽩的⽅法。

在这种⽅法中，釉原蛋⽩在⼋钙晶体中⽣长，可长出细长棒状晶体和粘附在晶体中的晶体蛋⽩。

新的电解沉积技术已被⽤来制作仿⽣⽛釉质复合涂层，其电解溶液中含有钙、磷离⼦，可溶性重组釉原蛋⽩，pH值和离⼦强度为⽣理浓度。

再⽣：细胞策略
⽬前，研究⼈员正在进⼀步研究以细胞为基础的⽛釉质再⽣策略。

再⽣治疗需要⼲细胞、⽀架和⽣长因⼦。

Huang等⼈对合成的和⾃组装的活性纳⽶结构材料在⽣理环境下形成纳⽶纤维⽹络，模仿细胞外基质包围成釉细胞的可能性进⾏了研究。

带有RGD序列的纳⽶纤维作为表⾯信号，已被⽤来促进附着、增殖并分化成釉细胞样细胞。

成釉细胞样细胞（LS8系）和原发性⽛釉质上⽪（EOE）细胞在PA⽔凝胶内进⾏培养，PA注⼊到⼩⿏胚胎的切⽛⽛釉质上⽪内，移植⾄宿主体内肾囊下长期培养。

具有羟基磷灰⽯结构的⽣物活性PA类似于真正的⽛釉质，可经其向细胞传递关键整合素信号增加其增殖和分化。

进⼀步的研究是为了阐明整合素受体的⽣物材料和基因表达谱的耦合响应。

这些研究提供了⽛釉质形成的分⼦机制，这有助于设计合成的再⽣⽅法和操作途径，以控制⽛釉质再⽣。

⽛釉质组织⼯程
处理EOE细胞是进⾏⽛釉质替换的⼀个⽅法，因此需要基于传代EOE细胞的培养，进⾏组织⼯程技术。

Honda等⼈通过将细胞移植在体内可降解⽀架上，检测了传代EOE细胞的⽛釉质形成能⼒。

猪的第三磨⽛新鲜⽛髓细胞在冠形成早期阶段先被移植⾄⽀架材料上，然后传代的EOE细胞直接接种在⽛髓细胞上。

移植后四周，EOE细胞、⽛髓细胞和⽀架，出现了类似成釉的现象。

在最成熟的结构，移植物中可见⽛釉质。

此外，⽛本质和⽛釉质表⾯检测到釉原蛋⽩的⾼柱状上⽪细胞免疫反应，表明⽛釉质组织⼯程具有发达的成釉细胞。

综上所述，这些结果表明，培养的EOE细胞具有成⽛釉质的潜⼒。

由于EOE细胞在成⼈⽛齿⽛齿萌出后便消失，成釉细胞的替代细胞来源是：
Malassez上⽪细胞剩余（ERM）
ERM是HERS直系来源，由⽛釉质颈环来源，最近报道，HERS来源的上⽪细胞可分化为成釉细胞和产⽣⽛釉质⽛本质复合体。

⾻髓细胞
实验研究中，⾻髓细胞与单纯⼝腔上⽪细胞的悬液可与⽛胚间充质相互作⽤。

经过20天的培养，可形成⽛冠结构。

这项研究的成功提供了⼀个新的⽛釉质组织⼯程的细胞来源。

⼈胚胎⼲细胞来源的上⽪细胞
将⼈的成釉细胞谱系（ALCs）与⼈类胚胎⼲细胞（hESCs）相⽐发现，可胚胎⼲细胞作为⼀个潜在的成釉细胞再⽣的替代细胞来源。

⼝腔⾓质形成细胞
⾮⽛科上⽪细胞可能是⼀个新的⽛釉质组织⼯程技术的细胞来源。

特别令⼈感兴趣的是成体⾮⼝腔上⽪细胞可分化为成釉细胞产⽣⽛釉质。

⽪肤上⽪细胞
Liu Y等⼈的研究发现，成体⽪肤上⽪细胞具有转化为成釉细胞的潜⼒。

研究表明，⽪肤上⽪细胞可在合适的条件和有效的诱导下，成为替代细胞。

替代细胞来源的优点和局限性见下表。

来源：⼝腔前沿。