髁突重建的研究现状

景彩霞1刘昌奎2

（1.延安大学医学院病原生物学教研室陕西延安716000；2*.解放军总医院口腔科北京100853）

【中图分类号】R68【文献标识码】A【文章编号】1004-6194（2015）01-0093-01

颞下颌关节髁突缺损修复主要是利用组织或材料对缺损部位进行修复重建，有自体骨移植、牵张成骨、同种异体骨移植、关节假体等。各有优缺点，目前还没一种“理想”的重建方法：例如自体骨移植颞下颌关节重建有良好的组织相容性，抗感染能力强等优点，但自体骨移植最大的缺点是供区并发症，特别是需联合移植时，手术创伤大，并发症增多；牵张成骨重建颞下颌关节是自体骨重建的一特殊类型，重建关节同时还能纠正伴有面部的畸形，但治疗过程较长且需要病人密切配合，许多病人难以忍受，且易发生感染以及引起病人心理疾患等。同种异体骨的生物学特性及外形结构与自体骨相似，但由于其手术复杂，重建移植的是复合组织，存在免疫原性等客观原因，所以无法得到广泛运用。人工关节尽管能缩短手术时间，仍可能有感染、异物反应、假体松动等并发症；假体重建的下颌骨不利于后期义齿修复。

1组织工程髁突研究的进展

21世纪以来，随着组织工程迅猛发展，组织工程髁突也成为国内外学者研究的热点。2010年Grayson[1]等利用快速原型技术生物支架材料制成髁突形态，将人干细胞经培养增值后植入，再用特制生物反应器灌注培养液，最后形成与人髁突一样形态的骨组织。Brady[2]等2011年报道在体外同一培养条件下，利用双向诱导方法培养出骨样与软骨样整合的组织。同年Schek[3]也培养出骨与软骨结合的髁突样组织。不足之处在于这些是体外培养出来的组织工程髁突。翁雨来[4]等人曾在2000年报道利用生物支架材料制成人髁突形态，在支架材料内部接种成骨细胞，髁突头部涂软骨细胞与PluronicF127凝胶后植入裸鼠皮下，12w后构建出带软骨与骨组织的人组织工程髁突。Alhadlaq[5]等利用老鼠骨髓干细胞，诱导成软骨细胞和成骨细胞后，分层植入支架材料上，埋入裸鼠背部皮下，12w后从裸鼠体内取出，形成带骨与软骨整合的髁突样形态的组织。这些虽然是异位培养出的组织工程髁突，但是组织工程在关节重建中选用的支架材料的强度和形态难仍以达到临床要求，目前还没有在原位培养出组织工程髁突等许多问题亟于要解决。

2同种异体骨移植修复骨组织缺损的研究进展

同种异体颞下颌关节的外形结构及生物学特性与自体骨相似，随着同种异体骨处理和保存方法的改进，使其具有来源丰富、低免疫原性、储存方便等优点。但移植后存在的主要问题是免疫排斥和成骨速度缓慢。有学者采用血管化的同种异体骨移植加速成骨，术后使用免疫抑制剂[6]。免疫抑制剂有强的细胞毒性作用，大多数患者需要长期甚至终身使用，严重者可威胁患者生命。冻干处理后的同种异体骨，制作技术成熟、安全、不需要免疫抑制剂，材料来源丰富，不需降解，爬行替代即为自体骨。同时经冻干的同种异体骨仍含有骨形态发生蛋白和胶原，能促进骨细胞能有效降低其免疫原性。虽然同种异体骨经冻干处理后的强度有所下降，但仍能达到重建下颌骨及颞下颌关节的要求[7,8]。但冻干处理后的同种异体骨同时又降低了成骨速度，EnnekingWF等人[9]研究发现大段同种异体骨五年后仅20%被新骨替代。异体骨在体内长时间以死骨形式存在，引起感染、骨折等一系列并发症几率较高。黄长明等人[10]在研究同种异体骨移植修复骨组织缺损中发现，同种异体骨移植后的愈合为自体宿主骨向移植骨爬行替代过程。是同种异体移植骨周围血管、间质组织不断向异体骨中央侵入、异体骨不断被吸收和新骨形成的过程。是通过“全方位”的爬行替代而实现异体骨活化的过程。

3利用同种异体骨为支架骨组织工程的研究

随着组织工程的原理和技术的不断发展，为同种异体骨移植开辟了新的道路。Messora[11]等对新鲜冷冻同种异体骨粒与富血小板血浆复合后与FFBA比较，修复犬双侧下颌骨下缘1.5cm×1.0cm的骨缺损。PRP能够提高FFBA的成骨速度，加速缺损愈合。刘志勇[12]等人采用碱性成纤维细胞生长因子复合部分脱矿异体骨修复下颌骨缺损。他们认为BFGF可促进异体骨植骨区骨质形成。2009年朱威等[13]观察胎盘组织液-同种异体冻干骨修复犬的人工颌骨缺损效果，以同种异体冻干骨为对照。结果显示胎盘组织液-同种异体冻干骨复合材料能够积极地促进颌骨缺损的修复并有效缩短修复时间。我们课题组在前期的实验中，将同种异体下颌骨人为制造一定孔隙，在孔隙内填充明胶海绵，将自体骨髓干细胞注射于孔隙内的明胶海绵内，有效加速了同种异体骨的成骨速度。这主要是由于人为地孔隙为周围血管、组织液渗入提供了有利条件，同时干细胞的加入提供了大量的种子细胞。

4对干细胞在同种异体骨移植髁突重建中应用的设想

目前干细胞的应用成为骨组织再生的研究热点。自体骨髓来源的间充质干细胞（MSCs）具有多分化潜能，在体外扩增后加入诱导因子，能向成骨细胞分化[14-16]，加速骨组织的形成。HaruAbukawa[17]将分离培养的BMSCs接种到PLGA支架上，生物反应器中培养10d后移植到下颌骨缺损区，6w后缺损区充满硬骨样组织，组织学检查发现了骨细胞、成骨细胞、骨小梁和血管；Yue[18，19]等人将经成骨诱导的BMSCs接种于β-TCP支架，在体外培养5d和7d后，移植于犬下颌骨缺损区，术后4w有新骨形成，3月和8月后显示，下颌骨缺损区愈合，仅用支架修复的对照组则很少成骨。那么，骨髓来源的间充质干细胞复合同种异体骨是否能加速同种异体骨的成骨和血管化呢？我们课题组在前期的实验中，将同种异体下颌骨人为制造一定孔隙，在孔隙内填充明胶海绵，将自体骨髓干细胞注射于孔隙内的明胶海绵内，有效加速了同种异体骨的成骨速度。这主要是由于，人为地孔隙为周围血管、组织液渗入提供了有利条件，同时干细胞的加入提供了大量的种子细胞。对于周围血供较差的髁突重建，是否能达到同样的效果？需要我们用实验去验证。

参考文献：

[1]翁雨来，曹谊林，VacantiCA.组织工程化人形下颌骨髁突的实验研究[J].上海口腔医学，2000，9（2）:94-96.

[2]许亦权,胡敏.冷冻／冷冻干燥处理对犬下颌骨生物力学性能的影响[J].口腔医学研究，2006,22(3):232-235.

[3]许亦权,胡敏,孙立群,等.同种异体下颌骨移植修复犬颞颌关节、下颌骨缺损的免疫学观察[J].中国组织工程研究与临床康复，2008:10420-10424.

[4]黄长明，王臻，童星杰，等.大段同种异体骨移植愈合的实验研究[J].骨与关节损伤杂志，2000，15（5）：355-358.

[5]刘志勇.bFGF复合部分脱矿异体骨修复兔下颌骨缺损的电镜观察[J].医药论坛杂志,2011，32(18):69-71.

[6]朱威,马宏伟,王娜,等.胎盘组织液-同种异体冻干骨与同种异体冻干骨修复颌骨缺损的对照[J].中国组织工程研究与临床康复,2009，13(28)：5425-5428.

[7]李忠，杨柳，戴刚，等.骨髓间充质干细胞在壳聚糖凝胶中体外三维培养的实验研究[J].四川医学，2006，27（12）:1.

基金项目：

国家自然科学基金（81470726）