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“《今日口腔》：新年看未来，当我们看口腔医学的未来时，天然牙再生是必不可少的关键词。我们知道，从国内到国际，近年来再生医学都颇受重视，您的课题组也致力于口腔颌面再生医学。新年伊始，“再生”恰好代表着“希望”，能不能请您谈谈口腔颌面再生医学的研究现状，并对其未来进行展望。“ 王松灵教授：再生医学是一门研究机体正常组织特征与功能、受创后修复与再生机制及干细胞分化机制，寻找有效的生物治疗方法，促进机体修复与再生或构建出新的组织与器官，以改善或修复损伤组织和器官形态及功能的学科。口腔颌面再生医学需要解决的科学问题主要包括牙及牙周支持组织、颌骨及关节、唾液腺这几部分，如果能透彻研究这几个体系的再生，就基本能实现口腔颌面部主体器官的再生。我将聚焦上述几个部分，谈谈国际上以及我们课题组所做的一些工作。 1 牙再生 背景及研究方向 牙齿疾病、牙齿缺失的发生率占人体各器官疾病之首，属于重大公共卫生问题。年第三次全国口腔健康流行病学调查显示，50岁以上人群平均失牙数为11颗，65岁以上人群全部牙齿缺失占30%，牙发育异常和牙颌畸形发生率为73%。 牙齿缺失的危害包括影响咀嚼、语言、容貌等，易造成心理障碍、认知缺陷和其他全身疾病。总之，牙齿缺失是影响人类生活质量的重要因素。 牙再生有待解决的科学问题包括： 牙缺失目前为赝复体修复，如何在未来实现生物学上的牙再生修复； 对牙再生的基础即牙发育的研究，包括其分子调控及细胞来源； 实现生物学上的牙再生修复方式方法及转化应用。 目前有两大策略对上述科学问题进行解答，包括： 基于牙发育原理进行全牙再生； 干细胞结合组织工程技术再生生物牙根。 牙再生领域的研究方向分为牙发育学原理和组织工程学两部分，包括大型动物牙发育研究、全牙再生种子细胞、全牙发育微环境，牙源性干细胞库-种子细胞、非牙源性干细胞牙向分化、基于异体牙齿干细胞的生物牙根再生、异体干细胞移植后机体免疫应答等。 基于牙发育原理进行全牙再生 研究模型选择 以前大部分牙齿发育的研究都是基于啮齿类动物（如鼠类）模型。鼠类是很好的动物模型，可获得很多信息，但鼠的牙列不全，没有双尖牙；且只有一个牙列，没有乳恒牙替换；且其前牙不断地生长，因此每天要磨牙来保持平衡；这些都与人类牙齿特点不同，因此找一个与人类牙齿更相近的模型进行研究应该意义更大。 本课题组用小型猪模型进行研究，小型猪模型有异质性牙列，即包括全部类型牙齿；且为双牙列，有乳恒牙替换；其牙齿大小形态也与人类非常相近；是较为理想的临床转化模型。 在小型猪研究模型中，我们可以研究小型猪继发恒牙组织发生及其与乳牙的时空关系。研究结果显示，小型猪的牙胚发育成为乳牙，乳牙慢慢发育直至突破口腔黏膜，这时其舌侧恒牙才开始启动发育。同样，我们对小型猪恒牙后续的生长也做了一些观察。 全牙再生研究 关于全牙再生策略的研究，首先，我们把小鼠的牙胚取出，将其上皮和间充质细胞离解，制成单细胞悬液，再重新组合，在体外培养，发现其在体外最终可长成牙冠。日本学者用同样的方法，待其在体外长成牙冠后，将其再放入颌骨中，可长出形态较为正常的牙齿，且有咬合功能。 我们进一步在小型猪模型上进行了同样的研究。将牙胚取出，离解上皮和间充质细胞，进行不同的组合：①将上皮和间充质细胞重组；②单独运用间充质细胞；③上皮和间充质细胞混合，未分开；④阳性对照为即将完整的牙胚胎。然后经体外培养一周，将体外培养物分别放入鼠的肾囊膜下、颌骨及猪的颌骨。 在鼠模型中，我们发现：如果将上皮和间充质组合在一起，能发育出一个完整的牙齿；单独使用间充质细胞，则最终形成骨；两种细胞不分开，最终也能形成牙齿结构，但其形态没有第一种组合效果好。 上述结果说明，只要有牙源性上皮和间充质两种细胞，在合适的环境中就能形成全牙。在鼠的颌骨上，用上述方法可形成一个较大的牙齿；而在猪的颌骨上，上述方法虽成活率不高，但可在颌骨原位长出牙齿。 然而，需要思考的问题是，即使通过上述方法形成了牙齿，如何使其萌出到位？因此，实验室中根据细胞发育学形成的牙齿距离临床应用还有比较遥远的距离。 干细胞结合组织工程技术再生生物牙根 牙根是牙的基础，有了牙根可以在其基础上做冠，因此我们提出“生物牙根”的概念，用牙源性干细胞再生牙本质，用牙周膜干细胞再生牙周膜，从而形成一个完整的牙根。 在组织工程学领域，我们运用支架材料及干细胞进行“生物牙根”再生。关于“生物牙根”再生的研究层层递进：第一步，尝试用猪自体干细胞介导，“生物牙根”再生在小型猪模型中获得成功，并且戴冠后可以保持其至少半年至一年的咀嚼功能。第二步，使用异体干细胞介导，同样可以再生出牙根。第三步，将异体干细胞介导的“生物牙根”与种植牙进行比较，发现在力学角度，“生物牙根”凸显出优势。 但是，目前“生物牙根”的成功率并不高，且形成速度较慢，因此，我们还要进行进一步的研究，希望经过大家的共同努力，将其转化应用到临床。 2 牙周组织再生 我国牙周病发病率超过90%，是成年人牙齿缺失的首要原因，且牙周炎与全身疾病密切相关。 目前牙周炎症病变机理尚不清楚，对于牙周炎尚无有效再生性治疗方法。解决上述问题的策略包括：干细胞再生牙周组织、非细胞的组织工程化牙周组织再生、抗炎及免疫调节等新治疗方法。 目前，在牙周再生领域有待于进一步研究的方向包括：干细胞治疗的有效性、安全性及转化应用，牙源性干细胞的牙周组织再生，非牙源性干细胞的牙周组织再生，生物材料+生长因子进行组织工程化牙周组织再生，基因修饰细胞治疗以及牙周炎致病机制。 牙周组织包括牙龈、牙骨质、牙周膜和牙槽骨四部分。目前应用于临床的牙周再生性治疗包括引导组织再生（GTR）、引导骨组织再生（GBR）、生长因子等，但上述治疗仍存在一些问题：由于牙周炎组织中干细胞数量减少，剩余干细胞功能明显受损，造成牙周组织再生效果不理想。 本课题组用小型猪建立与临床相近的牙周炎模型，并在该模型上进行自体及异体牙周膜干细胞治疗，效果良好。其中运用局部手术翻瓣放置异体牙髓干细胞膜片和局部注射异体牙髓干细胞的方式，均有明显的再生效果，说明牙周组织再生，微创的治疗方式是可行的。 牙周再生方面，不同干细胞牙周再生效果，牙源性干细胞好于非牙源性干细胞，牙髓干细胞再生效果与牙周膜干细胞相当。异体牙髓干细胞膜片牙周骨再生效果优于单细胞注射组，异体肝生长因子修饰牙髓干细胞牙周骨再生效果优于非修饰牙髓干细胞。 那么，到底哪一种干细胞应应作为首选来实现牙周再生呢？各种干细胞的特点及不足如表1所示。牙髓干细胞（DPSCs）取材方便，扩增保存容易，牙周再生能力强，为较理想的临床应用于牙周再生的干细胞。 表1不同干细胞再生牙周组织特点比较 另外，运用干细胞的不同治疗方式也有其不同特点，适用于不同类型的牙周炎。不同治疗方式特点的比较及其在牙周再生中的应用前景如表2所示。 表2不同的干细胞治疗方式特点比较 3 颌骨及关节再生 颌骨及关节畸形、缺损在临床极为常见，目前对于外伤、肿瘤造成的大面积缺损尚无有效生物再生方法，形态及功能兼顾尚难；对放射性颌骨坏死等难治性颌骨病变，亦缺乏有效治疗方法。 解决上述问题的策略包括：①干细胞再生颌骨，②组织工程化的颌骨再生，③组织工程化的关节再生及重建。研究方向包括异体干细胞再生颌骨，骨组织生物活性材料，干细胞+生物材料+生长因子进行组织工程化颌骨再生，颌骨及牙齿联合再生，生物材料+干细胞+生长因子重建关节等。 已有课题组采用自体骨髓干细胞在体外扩增，再结合一些支架材料充填局部的骨缺损，此技术在临床上已有应用。 在临床，放射性骨坏死是一个疑难病症，目前尚无适合的治疗方法。对此，本课题组建立了小型猪的放射性骨坏死模型进行研究，结果显示，只应用支架材料充填骨坏死区无效，而将骨髓干细胞加支架材料移植到坏死区域，可观察到明显的局部骨再生修复。上述结果提示，干细胞移植可有效治疗放射性骨坏死。 同样，目前对应用牙源性干细胞进行颌骨缺损也有一些探讨，研究结果提示，乳牙干细胞、牙髓干细胞、牙周膜干细胞等均有修复、再生颌骨的效果。 另外，颞下颌关节因为联动关节，是全身最复杂的关节，再生难度比较大，目前研究虽有些进展，如采用生物材料+干细胞+生长因子重建关节等，但距临床应用还有相当的距离。 4 唾液腺再生 唾液具有润滑、清洁、滋润、止血、抗菌、消化等作用。唾液腺损伤将导致口腔干燥、味觉与进食障碍、龋齿、咀嚼障碍、语言功能障碍。 目前对放射损伤唾液腺引起的口干及舍格伦综合征等导致的口干，尚无有效治疗手段。解决上述问题的策略包括基因转导，组织工程，干细胞治疗等。包括投递外源性基因至唾液腺重建其功能，基因转导预防唾液腺放射损伤，人造唾液腺，间充质干细胞重建唾液腺功能。 重建唾液腺功能，可充分利用放射损伤后残留上皮，转导外源性基因（如水通道基因AQP1）赋予其新的功能。这种方法主要针对放射治疗后局部腺泡细胞消失，只留下导管细胞，但导管细胞不能分泌唾液的患者。 健康个体和舍格伦综合征患者唾液腺组织中均存在唾液腺间充质干细胞，但后者干细胞的功能明显受损。应用异体脐带血干细胞输入舍格伦综合征患者体内，能明显重建其唾液腺功能，研究显示患者症状明显减轻，随访一年后腮腺造影片显示，其形态和功能较治疗前均有改善。 展望综上所述，目前口腔颌面再生医学的研究丰富，进展显著，下面我将对其未来发展也做一些畅想： ①更多的大型动物应用于口腔颌面发育及转化应用研究。由于有些治疗方法在啮齿类动物中的有效性可能高达80%~90%，而应用在人类后有效性很低，所以我们需要与人类形态和功能更相似的大型动物模型来进行系统研究。 ②干细胞将广泛应用于口腔颌面组织再生。目前干细胞来源广泛，包括自体、异体、牙源性、非牙源性干细胞，其中在牙周组织再生中，牙源性干细胞有其优越性。未来的研究方向包括牙源性干细胞库建立，用于自身、家庭及异体组织再生；异体干细胞通过新药申报审批后应用；小分子药物开发应用于促干细胞组织再生；转化应用后口腔干细胞产业组建。 ③基因治疗及基因修饰技术的应用。将来的发展方向包括单基因病的基因治疗，基因修饰的细胞治疗，基因转导功能重建及改善微环境。 ④适于口腔组织再生的生物支架材料研发。适用于颌骨、牙槽骨、牙本质、髁状突的分子生物材料需进一步研究。 ⑤更有效、低毒副作用的防治唾液腺功能损伤的方法。目前研究热点包括雷帕霉素、硝酸盐、基因药物、小分子药物等。 来自《中国医学论坛报·今日口腔》 第期第02~03版 ★转载请获本公众平台许可 “发现口腔人的精彩，满足口腔人的需要！” ——《中国医学论坛报·今日口腔》 赞赏 长按白癜风丸零售价格是多少元北京哪家治疗白癜风
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