牙周组织再生的生物材料 PRP PRF

牙周组织再生的研究毛小泉1综述 李成章2审校1、 中南大学湘雅医学院附属海口医院 口腔中心 海南海口5702082、 武汉大学口腔医学院附属口腔医院 牙周病科 湖北武汉 430000牙周组织修复的最佳方式是建立牙周新附着，这是以牙周膜细胞在根面上的附着、生长、移行、分化为基础的组织再生。有究表明1，牙周韧带来源的细胞具有成纤维表型和骨表型，其中，成骨表型包括成牙骨质细胞表型和骨细胞表型。牙骨质是建立牙周韧带与牙根之间锚状结构的附着点，是牙周韧带在牙根表面形成锚状结构的钙化层，对于牙周组织再生具有重大意义，是防止牙骨性粘连的关键。当牙根受到炎症侵袭时，牙周膜导致不可逆性的损坏，临床上，牙骨质再生作为牙周韧带细胞的附着与迁移区，对于结缔组织的再生至关重要。1、牙周组织再生的生物材料1.1富含血小板血浆(platelet-rich plasma，PRP)PRP是第一代的血小板凝集物，为具有粘性的富含高浓度纤维蛋白原及各种生长因子的血小板胶，为粘稠红色液态，没有特征性的赋型，血小板聚集成簇互相堆叠，伸出大量的伪足，有一些白细胞散在。一般单独或联合其他生物材料注入硬组织缺损或软组织创伤处，可修补缺损，诱导生长，加速局部创伤的愈合并提高愈合质量2。研究表明3加入促凝剂的PRP成凝胶状不能凝结成膜状结构，PRP扫描电镜图显示为大量伸出伪足的血小板团及红细胞，未见明显的纤维蛋白结构，说明PRP中胶原含量很少，没有有效的结构延长生长因子逐渐释放，临床应用时生长因子的释放快速而短暂，不能有效发挥生长因子的作用；也由于法律对血液制品的限制，制备复杂，费用较高，发展上受到很大的限制4。 1.2富血小板纤维蛋白(platelet-rich fibrin，PRF)PRF是第二代血小板浓缩制品，最早由法国科学家Choukroun5等2001年报道。全血经低速离心，促发凝血，血液中的纤维蛋白原缓慢聚合成为三分子网状结构纤维蛋白，类似于天然血凝块中的纤维蛋白。1.2.1 PRF的制备收集10mL外周血至10mL没有抗凝剂的试管中，立即以2700转（大约400-700克6、7）离心12分钟，离心后分为3层，最上层为血清，中层为PRF血凝块，下层为胶冻状红细胞层。PRF为自体全血离心的产物，可被认为是一种自体移植物8，是具有粘性的富含高浓度纤维蛋白原及各种生长因子的血小板胶，其与PRP最大的不同来源于其制备方法的不同。所以富血小板蛋白相对于富血小板血浆最大的优点就在于制备简单及不需要添加任何人工的生物化学试剂9，同时也避免了交义感染的风险及伦理道德的争议。1.2.2 PRF理化性状PRF为半透明膜状结构，10mL血液得到PRF膜大约15.08.0mm0.8mm，有弹性且质韧，表面光滑，纤维蛋白网由密集变疏松；其内的纤维蛋白能将血小板和释放的生长因子以化学键的方式结合起来，通过缓慢释放，延长生长因子的作用时间8。扫描电镜标本观察PRF表面的纤维蛋白数量多，形态规则清晰，红染的纤维蛋白网内分布有大量蓝染的白细胞核；由纤维蛋白聚集形成的疏松多孔的立体网络结构中大量的纤维蛋白三叉结构随处可见。其不仅可以通过机械作用滞纳循环血中的血小板及各种细胞因子，而且可以借助循环血中的葡萄糖胺聚糖与循环血中的小分子肽如各种细胞因子发生化学联系，使得这些细胞因子在PRF的降解过程中能逐步缓慢释放，体现了相对长效的特点。1.2.3 PRF的修复作用PRF的组织修复效果主要通过两方面实现，即细胞因子的调节作用及纤维蛋白的支架作用。PRF中的细胞因子主要有转化生长因子-l(TGF-1)、血小板源性生长因子(PDGFs)、胰岛素样生长(IGFs)等，这些细胞因子有效募集了与组织修复相关的细胞，调节并促进了组织修复过程10。同时，PRF中的纤维蛋白为组织修复相关的细胞提供了增殖分化的场所，在组织修复过程中发挥了重要的细胞支架作用。PRF中滞纳了大量白细胞，在降解过程中持续释放免疫调节相关的细胞因子，减轻了局部不良的免疫反应，增强了抗感染能力11。1.2.4 PRF中的主要细胞生长因子转化生长因子（TGF-1）TGF-1对细胞的作用决定于细胞的种类、发育、分化状况、含量以及其他生长因子的存在。TGF-1调节细胞间基质合成，强烈促进前胶原蛋白的合成，刺激纤维结合素的合成，为胶原蛋白的蓄积提供网络，增加整合体和其他膜受体，加强细胞与基质的相互作用，有利于炎症细胞向创伤部位移动。TGF-1还能降低细胞间基质蛋白的合成，抑制金属蛋白酶的活性，有助于胶原蛋沉积，纤维化形成12。血小板来源的生长因子（PDGFs）PDGFs是血清中很强的间质细胞如成纤维细胞的生长刺激因子，在体内通过激活巨噬细胞合成bFGF和TGF，作用于内皮细胞诱导血管增生13。胰岛素样生长因子-1（IGF-1）IGF-1有促进生长，促进成骨细胞分化，在重建组织过程中起了重要的作用。血小板凝聚时，IGF-1释放出来，促进血管内皮的趋化，刺激血管内皮细胞迁移到创伤部位，促进新血管的形成14。2、钙化小结的形成PRF在体外能明显刺激骨髓源基质细胞的分化，且有剂量依赖关系，大量现存于浓聚血小板中的生长因子，在体外促进了骨髓源基质细胞的增生；关键细胞因子TGF-1主要促进细胞分化，PDGF-AB主要促进细胞增生。扫描电镜检测了使用PRF膜培养的成骨细胞，成骨细胞沿着PRF构成了很大的网络，围绕在白细胞周围，组成钙化小结节 6。3、促进牙周组织再生的蛋白 牙骨质附着蛋白（CAP）是一组从牙骨质中提取获得的能显著促进牙周韧带细胞和牙龈成纤维细胞等对根面附着的蛋白。McAllister15等在1990年从牙骨质中分离得到Mr55103的胍提取物（CAP），发现其可调节人牙龈成纤维细胞的黏附行为，细胞的黏附能力与此提取物有剂量及时间依赖性，且不为抗纤维连接蛋白和抗层黏连蛋白等抗体阻断，却能被含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列的合成多肽完全抑制。谢玉峰16初步观察了CAP对人牙周膜细胞（hPDLCs）黏附、伸展、增殖的影响。提示CAP可促进hPDLCs的黏附和增殖，但对细胞伸展无明显作用。实验结果为进一步研究CAP和hPDLCs联合应用修复牙周组织缺损提供了理论依据。4、牙周组织再生存在的问题目前文件大多数讨论PRP/PRF对成牙骨质细胞、成纤维细胞的分化与增殖的影响，扫描电镜观察到矿化物形成，但是它们分化增殖之后如何附着于牙根：即和牙本质、或已有的牙骨质如何连接或连接方式如何，诱导的矿化物和正常含SHARP纤维的矿化物是否相似？没有文章论及。参考文件1、周彬,曾引萍,凌翔,等.纯钛表面牙周韧带细胞牙骨质附着蛋白的表达.现代口腔医学杂志.2005,19(3):294-2952、蔡华雄,宋洁文,赵小朋. 富含血小板血浆和rhBMP-2复合物诱导兔下颌骨再生的实验. 中山大学学报（医学科学版）,2008,28(4):430-433,438.3、Dohan Ehrenfest DM, de Peppo GM, Doglioli P,et al. 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