骨組織工程應(yīng)用于口腔頜面部骨組織缺損修復(fù)研究進展

肖日勇

【摘要】目前，口腔額面部畸形、感染、腫瘤、外傷等原因所致的頜面部骨組織缺損疾病已經(jīng)成為口腔醫(yī)學(xué)界的重點關(guān)注問題之一。通常情況下，臨床一般會選擇骨移植進行治療，因此過程中骨替代材料的選擇則顯得至關(guān)重要。替代材料中，常見的有人工骨、異種骨、同種異體骨、自體骨、組織工程骨等。而組織工程骨在其中的優(yōu)勢十分顯著，其自身的生物相容性、安全性、傳導(dǎo)性、誘導(dǎo)性、生物降解性等均較高，是較為理想的一種骨替代材料。鑒于此，本文將圍繞骨組織工程展開以下研究。

【關(guān)鍵詞】骨組織工程;口腔頜面部骨組織缺損;修復(fù);研究進展

【中圖分類號】R783 【文獻標(biāo)識碼】A 【DOI】10.12332/j.issn.2095-6525.2021.03.267

頜面部骨組織缺損患者的危害極大，臨床口腔醫(yī)學(xué)中也一直在尋求最佳的治療方案，但目前采用最多的還是骨移植方法[1]。進行骨移植治療時需要選擇相應(yīng)的骨替代材料，其中人工骨、異種骨、同種異體骨、自體骨、組織工程骨等均可作為替代材料。但經(jīng)諸多的實驗證明，組織工程骨的優(yōu)勢更為顯著，更利于臨床實踐。

組織工程學(xué)屬于細胞生物學(xué)結(jié)合材料科學(xué)的一門綜合學(xué)科，系專門針對體內(nèi)、體外組織器官的構(gòu)建所開發(fā)的新科種。此學(xué)科開展的主要目的是促進生代材料的發(fā)展，并通過替代、修復(fù)實現(xiàn)人體器官功能的提升。就該學(xué)科而言，主要有四大重要要素，即材料、細胞、骨構(gòu)建方式、誘導(dǎo)因子。

1材料

材料主要為生物支架材料，屬于種子細胞誘導(dǎo)分化所需的一個過渡場所。若其生物支架材料需要合用于組織工程學(xué)中，還應(yīng)具備一定條件。（1）必須有三維立體空間結(jié)構(gòu)，以便細胞生長黏附所需，確保多孔率高于80%。（2）塑形性強。能夠加工為各種形狀，并且在移植后依舊可保持原樣。（3）生物相容性佳。不會破壞種子細胞的增殖和分化誘導(dǎo)，不干擾宿主的順利生長，降解性強，能夠自我降解或符合組織生成速度。有研究表示，在羊股骨缺損中使用BMP骨基質(zhì)修復(fù)，效果將與自體骨移植無顯著差異[2]。因此可見，異體骨與異種骨有著類似的效果，并給在結(jié)構(gòu)力學(xué)性能良好、取材方便、加工便捷等優(yōu)勢。然而移植后會出現(xiàn)相應(yīng)的免疫反應(yīng)，進而造成預(yù)后不良;同時，在移植前還需要進行冷凍、脫鈣等處理，骨的基本生理特性可能發(fā)生改變，骨誘導(dǎo)過程則無法完成，并且還可能伴有一定的病毒傳播風(fēng)險。因此，臨床研究方向也轉(zhuǎn)向了人工合成骨的研制方面。人工合成骨的材料有磷酸三鈣、生物活性玻璃、輕基磷灰石等生物活性陶瓷材料，手術(shù)開展前無須采骨，也不會受到骨量限制，對并發(fā)癥有預(yù)防效果，骨傳導(dǎo)性、生物降解性、機械力學(xué)性等均較好，不過在骨誘導(dǎo)性方面卻存在一定不足。

2細胞

組織工程學(xué)的關(guān)鍵與核心便是種子細胞，與此同時，種子細胞也是器官和再生組織的重要來源[3]。就一顆完美的種子細胞而言，必須具備取材方便、誘導(dǎo)分化力強、增殖能力強等特點。而骨組織工程中種子細胞又包括成骨細胞、其他類型的干細胞兩類。成骨細胞的成骨能力較強，但是取材需要從骨膜生發(fā)層進行，存在一定局限性。并且在體外培養(yǎng)后，成果骨能力會與體外細胞有所差異，增殖能力也會對應(yīng)下降，對成骨能力有一定阻礙。而其他類型的干細胞多指那些復(fù)制能力強、潛能多的細胞，主要分為成體干細胞與胚胎干細胞。有研究表示，人體諸多器官組織中均有成體干細胞，而其中的牙源性干細胞與骨髓間充質(zhì)干細胞對于口腔頜面部骨組織缺損有著重要意義。

3骨構(gòu)建方式

構(gòu)建組織工程骨的方式主要有三種。（1）支架材料+生長因子+種子細胞;（2）支架材料+單純種子細胞;（3）支架材料+生長因子。目前，臨床中研究支架材料+單純細胞方式較多，但經(jīng)典方式主要為三維支架材料+種子細胞，這種方式屬于體外構(gòu)建，已在臨床投入使用，并獲得了積極的效果，不過操作時間偏長，有排斥風(fēng)險?？谇活M面部骨組織工程在牙槽骨缺失、頜骨缺損、種植區(qū)骨量缺乏牙槽骨吸收等方面均已有巨大的研究進展，對中、小尺寸的骨缺損修復(fù)問題已能順利解決，不過在厚組織培養(yǎng)、大塊骨缺損、血管化組織工程骨塊的體外構(gòu)建方面仍有待深入。此外，國內(nèi)外研究的熱點均在神經(jīng)化構(gòu)建方面，有國外學(xué)者在研究中還發(fā)現(xiàn)，動物若缺乏神經(jīng)支配，其自身的骨結(jié)構(gòu)力學(xué)特征也會下降[4]。現(xiàn)階段，國際上對組織工程化骨中神經(jīng)支配影響新骨生成的作用方式還未達成一致，而有團隊研究顯示，影響成骨細胞受體的原因中，下丘腦激素占據(jù)重要部分，并且還能干預(yù)成骨的過程，由此可以推測，骨形成過程中的激素調(diào)節(jié)可借助下丘腦進行[5]。

4誘導(dǎo)因子

誘導(dǎo)因子中主要涵蓋骨生長因子（SCF）、骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP）、酸堿性成纖維細胞生長因子（aFGF、bFGF）、成纖維細胞生長因子（ FGFs）、血小板衍生生長因子（PDCF）、β-轉(zhuǎn)化生長因子（TCF-β）、表皮生長因子（ECF）、血管內(nèi)皮生長因子（ VECF）等多種[6]。并且以上誘導(dǎo)因子均可推動骨髓間充質(zhì)干細胞、牙源性干細胞的多向分化和增殖，意義價值重大。

5總結(jié)

綜上所言，目前組織工程修復(fù)口腔頜面部骨缺損的研究還在不斷進行和發(fā)展，但是，國內(nèi)外諸多專家和學(xué)者，已在動物實驗中證實了骨組織再生效果的有效性。未來在醫(yī)療技術(shù)的不斷革新下，此項研究還將更加深入，并會對臨床口腔頜面部骨組織缺損的治療提供積極有效的理論基礎(chǔ)，促進患者的早日康復(fù)和預(yù)后。

參考文獻：

[1]陳旭卓，周知航，鄭吉駟， 等.3D生物打印技術(shù)在口腔頜面部骨組織缺損修復(fù)的研究進展[J].中國口腔頜面外科雜志，2018，16（3）：279-283.

[2]陳佳娜，邱燕玲，聶敏海， 等.組織工程支架材料修復(fù)口腔頜面部軟組織缺損[J].中國組織工程研究，2021，25（4）：644-650.

[3]劉夢楠，戚孟春.口腔頜面部骨組織缺損修復(fù)材料研究進展[J].全科口腔醫(yī)學(xué)雜志（電子版），2019，6（6）：57-58.

[4]宋喬健.口腔頜面部骨組織缺損修復(fù)材料的研究進展[J].臨床醫(yī)藥文獻電子雜志，2017，4（25）：4943-4944.

[5]李明煒.引導(dǎo)骨組織再生技術(shù)種植修復(fù)口腔頜面部創(chuàng)傷后牙缺失伴骨缺損的臨床效果分析[J].全科口腔醫(yī)學(xué)雜志（電子版），2020，7（5）：84，97.

[6]周燕忠.評價引導(dǎo)骨組織再生技術(shù)在口腔頜面部創(chuàng)傷后牙缺失伴骨缺損種植修復(fù)中的應(yīng)用[J].全科口腔醫(yī)學(xué)雜志（電子版），2020，7（5）：54，72.