牙周组织再生的临床研究进展_李治邦
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【Abstract】Along with recent advances in biological signal molecule and tissue engineering technology，periodontal regeneration has been gained more and more new opportunities，but also faces many challenges． This paper briefly reviewes the preclinical and clinical studies of periodontal tissue regeneration，highlighting the latest achievement and progress in the clinical study of biological signal molecules and stem cell therapy in the treatment of periodontal disease worldwide．
2 GTＲ 治疗的临床应用概况
GTＲ 生物膜主要包括不可吸收和可吸收膜材料。 聚四氟乙烯是研究最早、应用最广的不可吸收屏障膜 材料，具有良好的生物相容性和良好的力学性能，可以 单独使用。但是由于该类膜材料的不可降解性，需要 二次手术取出，增加患者痛苦，因此临床上倾向于使用 可吸收膜。以胶原膜为代表的可吸收膜是目前临床应 用最广泛的，而且其中许多已商品化如 Bio-Gide、Biomend、BME-10X 等［1］。胶原膜不仅具有良 好 的 生 物
基金项目： 国家自然科学基金（ 编号： 81500853） 作者单位： 710032 西安，第四军医大学口腔医学院·军事口腔医学国
家重点实验室
出与广泛临床应用，成为第一种真正意义上的牙周组 织再生治疗手段。
近年来，生物信号分子的开发与组织工程技术的 研究取得突飞猛进的发展，给牙周组织再生带来新的 机遇和挑战，牙周组织再生技术的发展也进入了一个 新时期。本文对牙周组织再生临床前期的研究和临床 研究概况作一简述。
3 生物信号分子治疗
3． 1 临床前研究 信号分 子 包 括 生 长 因 子、分 化 因 子、黏 附 因 子
等［6］。多种生 物 活 性 分 子 已 被 证 明 具 有 较 强 的 促 进 牙周组织修复的功能，它们包括 EMD、转化生长因子 β（ transforming growth factor，TGF-β） 、血小板源性生长 因子（ platelet-derived growth factor，PDGF） 、碱性成纤 维细胞生长因子（ b-FGF / FGF-2） 、胰岛素样生长因子 1（ insulin-like growth factor 1，IGF-1） 等。研究表明： bFGF 能促进牙周膜细胞冠向生长，但是它们可以诱导 胶原酶合成而减少胶原形成，这是否会影响牙周膜形 成目前尚不清楚。体外细胞培养研究表明，TGF-β 为 最佳骨基质形成刺激因子，但它对牙周膜细胞无趋化 功能，单有牙槽骨新生而不伴有牙周膜细胞冠向生长 可能导致骨粘连。PDGF 对牙周膜成骨细胞和成纤维 细胞有趋化活性，在骨细胞培养中能促进非胶原蛋白 合成，而 IGF-1 能促进胶原合成，二者联合应用具有协 同作用。可见单独的一种信号分子无法满足牙周组织 再生。
1 牙周组织再生概述
1． 1 传统的牙周治疗 传统的牙周治疗以去除牙周病发病的病因为主要
目的，主要方 法 包 括 洁 治 术、刮 治 术、翻 瓣 术、骨 修 整 术、药物治疗以及调 等，通过以上方法去除菌斑、牙 石等病原微生物的刺激，或切除感染的病变组织、建 立平衡良好的功能性咬合关系以消除病因，从而促进 牙周组织的健康和修复。尽管传统的牙周治疗在消除 病因方面有确切的作用，但是并不能使已经丧失的牙 周组织得到重建与再生。 1． 2 第一代牙周组织再生
相容性，而且其表面利于细胞生长，能够参与组织的修 复。但其力学性能较差，易于塌陷，因此，临床上常常 与植骨材料联合使用。
临床上 GTＲ 多应用于窄而深的骨内袋，尤其是三 壁骨袋，可能因为三壁骨袋的牙周膜细胞来源丰富而 且易于提供牙周膜细胞生长空间，故效果最好； 窄而深 的二壁骨袋也是较好的适应证。另外，二度根分叉病 变为主要 适 应 证［2］，但 必 须 要 有 足 够 的 牙 龈 高 度，以 便能够覆盖术区。杨泓等［3］通过 GTＲ 联合骨粉治疗 老年牙周病患者骨内缺损结果表明，相比于单纯的翻 瓣术，GTＲ 的临床效果更明显。但是，目前对于 GTＲ 联合应用植骨术的临床疗效，国际上还未能形成统一 的定论。二者的联合应用与单独应用植骨术，临床效 果也无很大的差异。Vouros 等对 34 个临床病例进行 了长达 10 年的临床观察，发现引导组织再生术与植骨 术联合应用，能够明显的降低患者骨内袋的深度，相比 临床 上 单 纯 的 应 用 翻 瓣 术 有 显 著 的 临 床 效 果［4］。 Gonca 等将 12 名牙周病患者分为 2 组，实验组应用 GTＲ 联合植骨术治疗，对照组只进行单纯的植骨术治 疗。术后 6 个月，临床检查与影像学分析显示： 实验组 与对照组的牙周状况较术前均有明显的改善，但是实 验组与对照组结果无统计学差异［5］。
【Key words】 Periodontal regeneration； Clinical research； Growth factors； Cell therapy； Platelet-rich plasma（ PＲP） ； Enamel matrix derivative（ EMD）
牙周病是口腔两大主要疾病之一，在世界范围内 均有较高的患病率，在我国，牙周病的患病率更是在龋 病之上。牙周病不仅危害口腔健康，导致牙齿丧失，还 与全身健康有着密切的关系，目前牙周病已被列为糖 尿病的第六并发症。自 19 世纪显微镜问世以来，人们 对牙周病的组织病理学有了深入的了解。病原微生物 随着牙周袋的深入诱发深部组织的感染，从而导致牙 周附着丧失、牙周袋的形成、牙槽骨吸收、牙齿松动脱 落。因此，1902 年俄国 Znamensky 提出去除牙石及刮 治袋壁的方法治疗牙周炎。20 世纪初牙周手术发展 成为牙周病治疗的重要手段，经历了切除性手术、重建 性手术、再生性手术 3 个发展阶段。切除性手术，其目 的在于切除“坏死感染”组织，不仅要去除“病变的牙 龈”和炎症组织，还要清除“感染和坏死的牙骨质”，消 除牙周袋； 重建性手术，其目的不再是消除牙周袋，而 是使牙周袋变浅，重建牙槽骨和牙龈生理外形，以有利 于菌斑控制； 再生性手术，其目的是促使牙周附着结构 的再生，即在病变部位的牙根表面形成新的牙骨质，使 有功能性排列的牙周膜主纤维附着其中，并与新生的 牙槽骨相连，形成新的牙周附着。20 世纪 80 年代引 导组织再生术（ guided tissue regenenration，GTＲ） 的提
PＲP 是自体血通过离心分离浓缩的富含血小板的 血浆。它来源于自身全血，具有无毒、无免疫原性、内 含多种高浓度的生长因子、能促进牙周膜成纤维细胞
实用口腔医学杂志（ J Pract Stomatol） 2015 Nov，31（ 6）
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的增殖、且 PＲP 内的生长因子的含量与年龄性别无 关［7 － 8］等优势 而 备 受 学 者 们 的 青 睐。但 是 已 知 PＲP 包括的生长因子有： PDGF、TGF-β、血管内皮生长因子 （ vascular endothelial growth factor，VEGF ） 等。 但 是 PＲP 的临床前研究所表现出的作用还不是很明确。就 PＲP 对骨组织再生的影响而言，不同的试验其结果也 不尽相同，可能是受到实验条件、试剂、动物、或者其他 原因的影响［9 － 10］。尽管 PＲP 在试验中的作用并不明 确，但确定的是 PＲP 不会产生相反的作用。因此需要 在现有试验研究的基础上，优化试验方法，力求对 PＲP 的作用达成共识。相较于 PＲP 作用的不确定性，釉基 质蛋白（ enamel matrix protein，EMP） 在临床前研究中 所表现出的作用相对比较明确。EMP 能够诱导形成 新的牙骨质，在形态结构和生物学功能上接近于正常 牙周组织，并且在形成牙骨质与牙周组织黏附中起重 要 作 用，因 而 被 认 为 可 以 用 来 诱 导 牙 周 组 织 的 再 生［11］。实验也表明 EMPs 在治疗人工 Ⅱ 度根分叉病 变中有显著促进再生的作用，而且可促进无细胞性牙 骨质的形成［12］，在 现 阶 段 的 大 动 物 实 验 研 究 中，更 多 的研究结果发现联合 GTＲ 与 EMP，对于牙槽骨和牙骨 质的形成可能存在促进作用［13 － 14］。
长期以来，大量的基础研究及临床牙周治疗结果 表明，GTＲ、局部应用 EMD 及生长因子促进牙周组织 再生能力有限且结果存在不可预知性，这可能与牙周 缺损的类型、剩余牙周组织量、生长因子发挥作用时间 的不可控性等因素有关。然而，牙周组织再生的基础 及关键是牙周膜细胞。牙周组织工程、干细胞治疗及 基因治疗有望解决这一难题。组织工程学是近年来发 展起来的一门新兴边缘学科，牙周组织工程则是利用 组织工程学原理将体外培养的高浓度、功能相关ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ牙 周膜细胞种植于具有良好生物相容性和生物可降解性 的细胞外基质材料上，经过一段时间的培养，将这种细 胞与生物材料复合体植入牙周病损部位以形成新的具 有其原来特殊功能和形态的相应组织和器官，达到修 复创伤和重建功能的目的。而基因治疗是将具有特定 作用的基因导入靶细胞后，再将靶细胞植入，使细胞能 持续分泌生长因子从而促进组织再生。
【关键词】 牙周再生； 临床研究； 生长因子； 细胞治疗； 富血板血浆（ PＲP） ； 釉基质衍生物（ EMD）
Development and progresses of periodontal tissue regeneration in clinical research LI Zhibang，GAO Li＇na，BI Chunsheng，CHEN Faming． 710032 Xi＇an，State Key Laboratory of Military Stomatology， School of Stomatology，The Fourth Military Medical University，China
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实用口腔医学杂志（ J Pract Stomatol） 2015 Nov，31（ 6）
檵檵檵檵殝 综述
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牙周组织再生的临床研究进展
李治邦 高丽娜 毕春升 综述 陈发明 审校
【摘要】 近年来，生物信号分子的开发与组织工程技术的研究取得突飞猛进的发展，给牙周再生带来新的机遇和挑战。该文将就 牙周组织再生的研究现状作一简述，重点介绍世界范围内生物信号分子和干细胞治疗牙周病的最新临床研究成果和进展。
牙槽骨的解剖形态，达到理想的骨再生和新附着的愈 合。GTＲ 是指在牙周手术中利用膜性材料作为屏障， 阻挡牙龈上皮在愈合过程中沿根面生长，并为牙周膜 细胞的增殖分化提供一定的空间，引导具有形成新附 着能力的牙周膜细胞优先占领根面，形成新附着促进 牙周组织的再生。 1． 3 第二代牙周组织再生
生长因子是一类存在于体内的生物活性因子，通 过与靶细胞上的相应受体结合，调节细胞生长、伤口愈 合及组织再生的有关基因，从而促进组织的修复和再 生。因此，为了促进新的附着形成，提高根面的生物相 容性及增强牙周前体细胞生物活性，在 GTＲ、植骨术、 翻瓣术中应用注射装置在根面涂抹生长因子后缝合软 组织，以增强牙周手术的术后效果。目前已应用于临 床研究的生长因子主要包括： 富血小板血浆 （ platelet rich plasma，PＲP） 、釉基质衍生物（ enamel matrix derivative，EMD） 、碱 性 成 纤 维 细 胞 生 长 因 子 （ fibroblasts growth factor-2，FGF-2） 等。 1． 4 第三代牙周组织再生
第一代牙周组织再生是在传统牙周治疗的基础上 通过植骨术（ bone grafts） 、GTＲ 等方法实现牙周组织 的再生。植骨术是将骨或骨替代品等移植材料植入因 牙周炎造成的牙槽骨缺损处促进骨再生的方法。目的 是通过移植材料来促进新骨的形成，修复骨缺损，恢复
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2 GTＲ 治疗的临床应用概况
GTＲ 生物膜主要包括不可吸收和可吸收膜材料。 聚四氟乙烯是研究最早、应用最广的不可吸收屏障膜 材料，具有良好的生物相容性和良好的力学性能，可以 单独使用。但是由于该类膜材料的不可降解性，需要 二次手术取出，增加患者痛苦，因此临床上倾向于使用 可吸收膜。以胶原膜为代表的可吸收膜是目前临床应 用最广泛的，而且其中许多已商品化如 Bio-Gide、Biomend、BME-10X 等［1］。胶原膜不仅具有良 好 的 生 物
基金项目： 国家自然科学基金（ 编号： 81500853） 作者单位： 710032 西安，第四军医大学口腔医学院·军事口腔医学国
家重点实验室
出与广泛临床应用，成为第一种真正意义上的牙周组 织再生治疗手段。
近年来，生物信号分子的开发与组织工程技术的 研究取得突飞猛进的发展，给牙周组织再生带来新的 机遇和挑战，牙周组织再生技术的发展也进入了一个 新时期。本文对牙周组织再生临床前期的研究和临床 研究概况作一简述。
3 生物信号分子治疗
3． 1 临床前研究 信号分 子 包 括 生 长 因 子、分 化 因 子、黏 附 因 子
等［6］。多种生 物 活 性 分 子 已 被 证 明 具 有 较 强 的 促 进 牙周组织修复的功能，它们包括 EMD、转化生长因子 β（ transforming growth factor，TGF-β） 、血小板源性生长 因子（ platelet-derived growth factor，PDGF） 、碱性成纤 维细胞生长因子（ b-FGF / FGF-2） 、胰岛素样生长因子 1（ insulin-like growth factor 1，IGF-1） 等。研究表明： bFGF 能促进牙周膜细胞冠向生长，但是它们可以诱导 胶原酶合成而减少胶原形成，这是否会影响牙周膜形 成目前尚不清楚。体外细胞培养研究表明，TGF-β 为 最佳骨基质形成刺激因子，但它对牙周膜细胞无趋化 功能，单有牙槽骨新生而不伴有牙周膜细胞冠向生长 可能导致骨粘连。PDGF 对牙周膜成骨细胞和成纤维 细胞有趋化活性，在骨细胞培养中能促进非胶原蛋白 合成，而 IGF-1 能促进胶原合成，二者联合应用具有协 同作用。可见单独的一种信号分子无法满足牙周组织 再生。
1 牙周组织再生概述
1． 1 传统的牙周治疗 传统的牙周治疗以去除牙周病发病的病因为主要
目的，主要方 法 包 括 洁 治 术、刮 治 术、翻 瓣 术、骨 修 整 术、药物治疗以及调 等，通过以上方法去除菌斑、牙 石等病原微生物的刺激，或切除感染的病变组织、建 立平衡良好的功能性咬合关系以消除病因，从而促进 牙周组织的健康和修复。尽管传统的牙周治疗在消除 病因方面有确切的作用，但是并不能使已经丧失的牙 周组织得到重建与再生。 1． 2 第一代牙周组织再生
相容性，而且其表面利于细胞生长，能够参与组织的修 复。但其力学性能较差，易于塌陷，因此，临床上常常 与植骨材料联合使用。
临床上 GTＲ 多应用于窄而深的骨内袋，尤其是三 壁骨袋，可能因为三壁骨袋的牙周膜细胞来源丰富而 且易于提供牙周膜细胞生长空间，故效果最好； 窄而深 的二壁骨袋也是较好的适应证。另外，二度根分叉病 变为主要 适 应 证［2］，但 必 须 要 有 足 够 的 牙 龈 高 度，以 便能够覆盖术区。杨泓等［3］通过 GTＲ 联合骨粉治疗 老年牙周病患者骨内缺损结果表明，相比于单纯的翻 瓣术，GTＲ 的临床效果更明显。但是，目前对于 GTＲ 联合应用植骨术的临床疗效，国际上还未能形成统一 的定论。二者的联合应用与单独应用植骨术，临床效 果也无很大的差异。Vouros 等对 34 个临床病例进行 了长达 10 年的临床观察，发现引导组织再生术与植骨 术联合应用，能够明显的降低患者骨内袋的深度，相比 临床 上 单 纯 的 应 用 翻 瓣 术 有 显 著 的 临 床 效 果［4］。 Gonca 等将 12 名牙周病患者分为 2 组，实验组应用 GTＲ 联合植骨术治疗，对照组只进行单纯的植骨术治 疗。术后 6 个月，临床检查与影像学分析显示： 实验组 与对照组的牙周状况较术前均有明显的改善，但是实 验组与对照组结果无统计学差异［5］。
【Key words】 Periodontal regeneration； Clinical research； Growth factors； Cell therapy； Platelet-rich plasma（ PＲP） ； Enamel matrix derivative（ EMD）
牙周病是口腔两大主要疾病之一，在世界范围内 均有较高的患病率，在我国，牙周病的患病率更是在龋 病之上。牙周病不仅危害口腔健康，导致牙齿丧失，还 与全身健康有着密切的关系，目前牙周病已被列为糖 尿病的第六并发症。自 19 世纪显微镜问世以来，人们 对牙周病的组织病理学有了深入的了解。病原微生物 随着牙周袋的深入诱发深部组织的感染，从而导致牙 周附着丧失、牙周袋的形成、牙槽骨吸收、牙齿松动脱 落。因此，1902 年俄国 Znamensky 提出去除牙石及刮 治袋壁的方法治疗牙周炎。20 世纪初牙周手术发展 成为牙周病治疗的重要手段，经历了切除性手术、重建 性手术、再生性手术 3 个发展阶段。切除性手术，其目 的在于切除“坏死感染”组织，不仅要去除“病变的牙 龈”和炎症组织，还要清除“感染和坏死的牙骨质”，消 除牙周袋； 重建性手术，其目的不再是消除牙周袋，而 是使牙周袋变浅，重建牙槽骨和牙龈生理外形，以有利 于菌斑控制； 再生性手术，其目的是促使牙周附着结构 的再生，即在病变部位的牙根表面形成新的牙骨质，使 有功能性排列的牙周膜主纤维附着其中，并与新生的 牙槽骨相连，形成新的牙周附着。20 世纪 80 年代引 导组织再生术（ guided tissue regenenration，GTＲ） 的提
PＲP 是自体血通过离心分离浓缩的富含血小板的 血浆。它来源于自身全血，具有无毒、无免疫原性、内 含多种高浓度的生长因子、能促进牙周膜成纤维细胞
实用口腔医学杂志（ J Pract Stomatol） 2015 Nov，31（ 6）
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的增殖、且 PＲP 内的生长因子的含量与年龄性别无 关［7 － 8］等优势 而 备 受 学 者 们 的 青 睐。但 是 已 知 PＲP 包括的生长因子有： PDGF、TGF-β、血管内皮生长因子 （ vascular endothelial growth factor，VEGF ） 等。 但 是 PＲP 的临床前研究所表现出的作用还不是很明确。就 PＲP 对骨组织再生的影响而言，不同的试验其结果也 不尽相同，可能是受到实验条件、试剂、动物、或者其他 原因的影响［9 － 10］。尽管 PＲP 在试验中的作用并不明 确，但确定的是 PＲP 不会产生相反的作用。因此需要 在现有试验研究的基础上，优化试验方法，力求对 PＲP 的作用达成共识。相较于 PＲP 作用的不确定性，釉基 质蛋白（ enamel matrix protein，EMP） 在临床前研究中 所表现出的作用相对比较明确。EMP 能够诱导形成 新的牙骨质，在形态结构和生物学功能上接近于正常 牙周组织，并且在形成牙骨质与牙周组织黏附中起重 要 作 用，因 而 被 认 为 可 以 用 来 诱 导 牙 周 组 织 的 再 生［11］。实验也表明 EMPs 在治疗人工 Ⅱ 度根分叉病 变中有显著促进再生的作用，而且可促进无细胞性牙 骨质的形成［12］，在 现 阶 段 的 大 动 物 实 验 研 究 中，更 多 的研究结果发现联合 GTＲ 与 EMP，对于牙槽骨和牙骨 质的形成可能存在促进作用［13 － 14］。
长期以来，大量的基础研究及临床牙周治疗结果 表明，GTＲ、局部应用 EMD 及生长因子促进牙周组织 再生能力有限且结果存在不可预知性，这可能与牙周 缺损的类型、剩余牙周组织量、生长因子发挥作用时间 的不可控性等因素有关。然而，牙周组织再生的基础 及关键是牙周膜细胞。牙周组织工程、干细胞治疗及 基因治疗有望解决这一难题。组织工程学是近年来发 展起来的一门新兴边缘学科，牙周组织工程则是利用 组织工程学原理将体外培养的高浓度、功能相关ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ牙 周膜细胞种植于具有良好生物相容性和生物可降解性 的细胞外基质材料上，经过一段时间的培养，将这种细 胞与生物材料复合体植入牙周病损部位以形成新的具 有其原来特殊功能和形态的相应组织和器官，达到修 复创伤和重建功能的目的。而基因治疗是将具有特定 作用的基因导入靶细胞后，再将靶细胞植入，使细胞能 持续分泌生长因子从而促进组织再生。
【关键词】 牙周再生； 临床研究； 生长因子； 细胞治疗； 富血板血浆（ PＲP） ； 釉基质衍生物（ EMD）
Development and progresses of periodontal tissue regeneration in clinical research LI Zhibang，GAO Li＇na，BI Chunsheng，CHEN Faming． 710032 Xi＇an，State Key Laboratory of Military Stomatology， School of Stomatology，The Fourth Military Medical University，China
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实用口腔医学杂志（ J Pract Stomatol） 2015 Nov，31（ 6）
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牙周组织再生的临床研究进展
李治邦 高丽娜 毕春升 综述 陈发明 审校
【摘要】 近年来，生物信号分子的开发与组织工程技术的研究取得突飞猛进的发展，给牙周再生带来新的机遇和挑战。该文将就 牙周组织再生的研究现状作一简述，重点介绍世界范围内生物信号分子和干细胞治疗牙周病的最新临床研究成果和进展。
牙槽骨的解剖形态，达到理想的骨再生和新附着的愈 合。GTＲ 是指在牙周手术中利用膜性材料作为屏障， 阻挡牙龈上皮在愈合过程中沿根面生长，并为牙周膜 细胞的增殖分化提供一定的空间，引导具有形成新附 着能力的牙周膜细胞优先占领根面，形成新附着促进 牙周组织的再生。 1． 3 第二代牙周组织再生
生长因子是一类存在于体内的生物活性因子，通 过与靶细胞上的相应受体结合，调节细胞生长、伤口愈 合及组织再生的有关基因，从而促进组织的修复和再 生。因此，为了促进新的附着形成，提高根面的生物相 容性及增强牙周前体细胞生物活性，在 GTＲ、植骨术、 翻瓣术中应用注射装置在根面涂抹生长因子后缝合软 组织，以增强牙周手术的术后效果。目前已应用于临 床研究的生长因子主要包括： 富血小板血浆 （ platelet rich plasma，PＲP） 、釉基质衍生物（ enamel matrix derivative，EMD） 、碱 性 成 纤 维 细 胞 生 长 因 子 （ fibroblasts growth factor-2，FGF-2） 等。 1． 4 第三代牙周组织再生
第一代牙周组织再生是在传统牙周治疗的基础上 通过植骨术（ bone grafts） 、GTＲ 等方法实现牙周组织 的再生。植骨术是将骨或骨替代品等移植材料植入因 牙周炎造成的牙槽骨缺损处促进骨再生的方法。目的 是通过移植材料来促进新骨的形成，修复骨缺损，恢复
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