作者：裴婷婷 于洪强 文超举 郭天奇 周延民 彭慧敏 吉林大学口腔医院

种植义齿极大地扩展了固定义齿的适应证，有着优良的咀嚼效率和生物学性能。健康的软硬组织是理想的种植义齿必要的生物学基础。然而各种原因导致的种植后软组织吸收，极大地影响了种植义齿的美学效果。研究表明，种植体周围充足的角化黏膜可以阻挡菌斑的积聚，角化层的韧度可以缓冲咀嚼及食物冲击造成的应力，角化黏膜下稳固的桥粒、半桥粒连接实现了良好的软组织封闭。从而降低种植体周围炎的发生，减少软组织退缩，确保种植体的稳定性。目前用种植体周围软组织增量术恢复软组织，尤其是角化黏膜。种植体周围软组织增量方法可分为外科手术和组织工程学两方面，常用的外科手术方法有唇颊侧黏骨膜瓣滑行法、冠向复位瓣、根向转位瓣、侧向转位瓣等转瓣技术以及腭侧结缔组织移植术，但仍有不足：二次损伤增加了手术时间以及患者的不适感；软组织有限、适用范围小；二次切口易形成瘢痕组织；术后软组织萎缩的复发率较高。组织工程学主要是指综合应用细胞生物学和工程学的原理恢复组织结构，维持或增强组织的功能，组织工程包括三要素：种子细胞、支架材料、生长因子及局部微环境。目前，仅部分支架材料在临床应用中较普及，且临床效果肯定，相关技术较成熟，常联合多种生长因子，取得了良好的美学效果。以种子细胞为主的组织工程方法由于宿主细胞分离培养操作时间长、步骤繁琐、技术要求严格、细胞种类单一，研究尚处于初步阶段。现详细阐述近些年以组织工程学方法增量种植体周围软组织的研究现状，并对未来的发展趋势进行探讨。

一、支架

1．天然支架：

（1）脱细胞真皮基质（acellular dermal matrix，ADM）：

ADM包括异种脱细胞真皮基质（xenogenic acellular dermal matrix，XADM）和异体脱细胞真皮基质（allograft acellular dermal matrix，AADM ）。XADM对获取的异种软组织进行生化处理，去除引起宿主免疫排斥反应的细胞成分而保留细胞外基质及其支架结构。它不仅能提供基本的结构强度，同时允许血管较快地长入，促进局部微血管化的形成。来自牛的ADM含有丰富的Ⅰ、Ⅲ型胶原，不仅是人体皮肤组织的主要胶原，同时能维持ADM的超微结构。Liu等通过使用树脂夹板固位牛ADM重建种植体周围软组织，结果提示ADM能较好地重建及再生种植体周围附着龈。新型非交联的猪胶原基质由Ⅰ、Ⅲ型胶原构成，基质有两层功能性结构，致密层朝向创口外侧，在开放性愈合过程中保护移植物，多孔的一层朝向移植物，有利于血块的稳定，进而促进宿主间充质细胞向内生长和骨组织早期血管化，加速软组织愈合。该胶原基质膜在术后30 d愈合过程中仍能保持膜的完整性，在术后2~3个月逐渐被角化组织所取代，若与骨移植物联合使用则具有保存牙槽嵴位点的作用。体内试验中Schmitt等以无牙颌患者为研究对象，使用前庭成形术在前牙2~4个牙位的黏膜下分别植入猪胶原基质及游离龈移植物，术后5年发现：猪胶原基质促进种植体周围黏膜角化组织的量和稳定性与腭部移植物相比差异并不显著，而且猪胶原基质移植后再生的软组织颜色和质地与周围组织更加接近，大大增加了角化牙龈的宽度。Simion等提示，局部移植可吸收胶原膜增加的软组织在术后3.5年仍稳定存在，保持了种植体周围长期稳定的软组织厚度，降低了软组织退缩导致的种植体周围功能及美学风险。因此，可吸收的胶原膜添加适量的生长因子有助于维持软组织量，减缓种植体周围组织的萎缩，但由于评估手段标准尚缺少大量的数据及信息支持，所以其准确性需要更多的实验支持。近年来，许多学者通过理化手段交联胶原基质从而延长其降解时间，发现相比于天然基质，交联后的基质虽稳定性更好，但其生物相容性却大大下降，容易引起宿主周围严重的炎症反应。Rothamel等采用物理及化学的方法交联猪胶原基质，并将其植入大鼠皮下袋中，交联后的胶原基质更加稳定，但是与天然胶原基质相比引起了严重的炎症反应。Annen等将天然的与交联后的猪胶原基质应用于临床种植体周围骨裂开的患者，同样证实了交联后的猪胶原基质更易引起宿主严重的炎症反应。

AADM主要来源于人的皮肤，富含基底膜结构和细胞外基质成分，可以转化为角化龈。Anderson等在上颌前牙区单枚种植体唇侧软组织缺损部位分别植入上皮下结缔组织以及AADM，二者均能够增加种植体周围软组织含量，且临床修复后的美学效果无差异。然而，AADM只有与活组织接触时血管才能重建，Sadat等用AADM修复牙龈退缩，术后部分患者未表现出理想的根面覆盖率。胡秀莲等使用AADM重建上颌前牙区多枚种植体周围附着牙龈，经过1年临床观察，附着龈宽度的收缩率较自体硬腭黏膜游离移植高很多。众多学者认为AADM与上皮下结缔组织移植物均能增加天然牙与种植体周围软组织量，根面采用不同方法处理、各种转瓣技术的应用造成了二者在数值上略有不同，差异无统计学意义，但对是否影响角化龈含量的增加持有不同意见。Gholami等认为结缔组织移植物与AADM在促进角化龈增量等方面的差异显著，并通过牙龈活检术发现冠瓣下结缔组织的植入能促进上皮细胞的角化，明显增加了角化龈量，而AADM只是存在于龈组织、完全融入血管化的结构，并未明显角化，但是他认为AADM的两面结构使得对角化龈含量的增加是可预见的。有学者认为当基底膜面朝向根面及骨膜，而另一面朝向组织瓣时，可见角化龈含量增加，然而AADM不同面的朝向问题对角化龈含量是否有影响还有待研究，对于种植体周围角化龈量的影响更是未知，毕竟种植体表面缺乏牙周膜等结构。另外，AADM更适用于小范围的缺损，Haghighati等认为龈乳头高度和宽度影响AADM对软组织根面的覆盖，龈乳头至少达到5 mm的高度才能保证完整的根面覆盖。赖红昌等以50例临床患者为研究对象，用AADM骨膜下植入恢复前牙种植区唇侧的饱满度，术后12周发现术侧水平向软组织宽度与同名对侧无差异，并且当牙槽嵴缺损≤3 mm时，治疗效果更理想，但缺乏术后随访。

近些年来AADM因供体有限、易传播疾病，且保存运输不方便等缺点，国内临床上用于口内种植体周围软硬组织增量的市售产品主要以XADM为主，即以口腔修复膜（海奥®）为代表，其来源广、价格易接受、不受创面大小的影响，无论是膜还是基质的形式均能促进成纤维细胞的附着及增殖，但由于湿润条件下膜的膨胀性较基质无较大改变，而且在软组织受植床内术后膜收缩明显，因而XADM通常作为屏障膜广泛应用于引导骨组织再生术中。

（2）透明质酸：

透明质酸是可天然降解的黏弹性聚合物，具有良好的生物相容性及亲水性，存在于软组织、皮肤及细胞外基质中，成纤维细胞、角质细胞、软骨细胞均可分泌。透明质酸的生物活性取决于相对分子质量，相对分子质量高的透明质酸抑制细胞的增殖及血管的形成，经过透明质酸酶裂解后的透明质酸片段（相对分子质量为1 000~ 4 000）能促进内皮细胞附着及皮肤移植物的血管重建。单独应用透明质酸作为填充物虽然不影响细胞的活性及增殖能力，但会降低细胞的黏附性，影响修复效果。因此，常与胶原等支架联合应用。Kim等将透明质酸与人胶原蛋白组成的复合物注射于裸鼠皮下，填充物呈现新生的组织结构，且稳定性好、降解率低，在软组织增量方面具有良好的应用前景。在损伤修复的早期阶段，透明质酸合成的增加可以促进细胞迁移，含有丰富透明质酸的细胞外基质沉积为细胞迁移提供了一个开放、水合的稳定环境。Prato等将透明质酸负载成纤维细胞及角质细胞用于牙龈增量技术，3个月后透明质酸膜完全消失，患者无任何不适。患者的角化龈增加1.5~2.5 mm，新生的牙龈组织与自体牙龈相连续，颜色质地完全相同。透明质酸还可负载间充质干细胞修复种植体间龈乳头。研究证实，种植术后应用透明质酸凝胶能有效促进伤口愈合。

透明质酸半衰期非常短，在体内可通过血液、淋巴、肾脏等迅速代谢，在室温下又高度可溶。国内外学者常通过提高相对分子质量以及采用物理或化学方法交联透明质酸提高其稳定性同时延长降解时间，但是较高的相对分子质量以及交联剂的使用又抑制细胞的增殖，即使制作方法进步也存在着细胞黏附性差等问题。因此，如何稳定透明质酸结构，联合细胞及因子使其作为一个3D支架应用于口腔软组织增量仍有待研究。

（3）其他天然水凝胶：

壳聚糖、琼脂糖、明胶等天然水凝胶目前在软组织扩增方面研究较少，但越来越多的学者将焦点转向天然支架材料。壳聚糖作为天然高分子材料具有良好的生物相容性及降解性能，能促进伤口愈合及骨生成。近年来，众多学者认为壳聚糖具有促进牙周组织再生的潜能。Lotfi等将壳聚糖支架负载牙龈成纤维细胞植入犬牙周组织中，评估其对角化龈宽度的影响，结果显示负载成纤维细胞后的壳聚糖能增加角化龈宽度，促进表皮突形成。琼脂糖来源丰富、安全、有效，其凝胶是形状可塑的三维网状结构，能诱导新生血管和纤维组织形成，常与其他天然材料复合使用以提高组织相容性和细胞黏附性。

2．人工合成支架：

（1）致密聚四氟乙烯膜（density polytetrafluoroethylene，d-PTEE）：

d-PTEE是稳定的聚合物，能抵御蛋白酶及微生物的侵袭。传统的不可吸收性膨体d-PTEE具有良好的引导骨再生能力，此屏障膜易暴露于黏膜外造成菌斑聚集，继发感染，导致膜较早脱落，最终影响骨的形成量，且覆盖于膜上的软组织关闭技术常造成角化组织丧失。而改良后的d-PTEE无孔、高密、无渗透性、由纯医用惰性的PTEE制备而成，不仅降低了在口腔内暴露后引发感染的风险，而且不需要初期严格的瓣膜封闭，依靠软组织自身生长关闭创口，极大改善了种植体周围软组织结构。Barboza等在牙拔除后的牙槽窝使用d-PTFE，在初期不能拉拢缝合创口的情况下能明显增加角化组织含量，不需要较大的皮瓣移植及松弛切口，从而减轻患者的痛苦。然而Kasaj等认为d-PTEE在生物相容性及刺激细胞增殖方面不如可吸收的胶原膜。

（2）合成水凝胶：

口腔种植骨组织再生术前可用软组织扩张器扩张软组织，以利于瓣膜关闭，减少炎症的发生。传统的软组织扩张器因不断增加的压力造成组织坏死、反复感染，而以高吸水性树脂为代表的合成水凝胶能有效增量软组织，并且颜色和质地与原组织相似。口内软组织扩张器有多种，包括丙烯酸、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺类，聚乙烯醇类等高吸水树脂，以半球形和圆柱形最常用。Abrahamsson证实口内植入扩张器的下方可见成纤维细胞及丰富的毛细血管，可形成多余的软组织覆盖骨移植物，并为骨移植物提供良好的血供，移除软组织扩张器2周后未见明显的软组织萎缩。Mertens等使用软组织扩张器进行萎缩牙槽嵴骨增量术发现，大部分患者软组织总量得到提升，但角化龈含量并未增加，而且部分患者出现了感染及骨吸收的现象。目前国际上只有Osmed公司生产的自动膨胀软组织扩张器P (MMA-VP）已经通过认可并在临床使用，国内对软组织扩张器的研究较少。因此，改进软组织扩张器、减少术后并发症是口腔学者亟待解决的问题。

理想的组织工程学支架材料必须满足模拟细胞外基质结构、支持细胞及血管生成、基因表达及组织形态；具有维持细胞生长和分布的预期寿命、良好的生物相容性及极佳的孔隙，既利于细胞渗透，又协助血管生成。然而，无论是哪种支架材料，单一应用都存在一定的缺陷，联合应用结合细胞及因子等优化支架材料将成为组织工程学的发展趋势。

二、细胞

1．成纤维细胞：

成纤维细胞是结缔组织中的主要细胞，也是胶原和细胞外基质的重要成分。因此，将成纤维细胞分离、培养，接种于3D支架中形成复合物以替代结缔组织，可修复软组织缺损。2003年Prato等首次将透明质酸基质联合人成纤维细胞替代游离龈移植物，使用牙龈活检术获得患者2 mm ×1 mm ×1 mm的牙龈（包括上皮和结缔组织），在实验室提取人牙龈成纤维细胞并将其培养在透明质酸基质上15 d获得2 cm ×4 cm ×0.1 cm的无菌材料，牙龈缺陷处翻瓣后暴露骨膜，将材料贴附，3个月后角化组织量增加1.5~2.5 mm，但该病例缺乏术后随访。近年来，胶原联合人成纤维细胞修复软组织缺损取得了良好效果，以胶原作为支架材料，早期保护创口，利于细胞附着、迁移和分化。陈欣戬等发现复合牙龈成纤维细胞的ADM可改善附着丧失的程度及角化龈宽度。Milinkovic等认为成纤维细胞来源的移植物可以替代上皮下结缔组织。临床应用成纤维细胞仍存在一系列问题，如细胞来源的局限性、治疗时间长等弊端。

2．间充质干细胞：

间充质干细胞的稳定获取已成为现实，因其良好的自我复制能力及充足的来源在组织再生方面受到广泛青睐。然而，间充质干细胞临床应用于软组织增量的报道少见。2009年Okabe等用可注射的间充质干细胞复合材料植入大鼠皮下进行软组织增量，结果发现注射的细胞能促进Ⅰ型胶原的生成，认为间充质干细胞具有应用于软组织增量的潜能。研究报道，骨髓间充质干细胞能促进胶原沉积，并在血管和上皮再生中具有重要作用。Yamada等首次临床用可注射的骨髓间充质干细胞修复前牙美学区域龈乳头，改善黑三角现象，术后随访2~5年，无论是天然牙还是种植牙，增量的龈乳头仍十分稳定，未见龈乳头萎缩。干细胞注射疗法操作简单、相对无痛、微创等优势是以组织工程学方法进行口腔软组织增量的发展趋势。

三、因子

1．血小板衍生生长因子（platelet-derived growth factor，PDGF）：

PDGF位于血小板α颗粒中，是血清间充质来源的最有效的促细胞分裂剂，促进成纤维细胞增殖，进而促进肉芽组织形成，加速伤口愈合。Simion等已证实负载重组人PDGF-BB (recombinant human PDGF-BB，rhPDGF-BB）的可吸收猪胶原膜应用于种植体周围软组织增量，术后3.5年根端表现出约2 mm的软组织增加量，组织活检发现形成的软组织中含有角质细胞，交错分布的胶原及血管。而结合rhPDGF-BB的β-磷酸三钙能治疗牙龈萎缩，术后6个月与上皮下结缔组织移植物相比表现出相似的根面覆盖率，可显著促进牙周组织再生。研究发现，天然支架材料结合PDGF能显著促进人牙龈成纤维细胞的附着，如壳聚糖。PDGF可显著提升成纤维细胞在微纳米级壳聚糖表面的附着，并通过激活ERK1/2信号通路促进细胞的增殖。

2．转化生长因子β （transforming growth factor beta，TGF-β）：

TGF-β作为多功能的信号蛋白，参与伤口愈合和组织重塑所有阶段的调节。在重塑过程中，通过调节整合素在成纤维细胞中的表达从而影响胶原结构，促进Ⅰ、Ⅲ型胶原的生成。同时，TGF-β能刺激成纤维细胞、单核细胞、巨噬细胞向炎症部位迁移。TGF-β包含TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3，Cheung等发现TGF-β1能促进人牙龈成纤维细胞在人工合成支架上的附着及增殖。重度牙周炎治疗后患者血清中的TGF-β1较治疗前显著增高，而TGF-β局部应用，可导致胶原和纤连蛋白表达增强，在促进牙周组织愈合过程中起重要作用。Schultze-Mosgau等发现通过活检患者种植体表面的软组织，TGF-β1表达水平增高，作为多效性调节因子参与种植体周围软组织再生，促进细胞外基质合成的同时促进成纤维细胞的增殖黏附。而在角化龈中TGF-β结合蛋白的存在为重建种植体周围角化黏膜提高了可行性。

3．血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）：

VEGF是血管内皮细胞特异性有丝分裂原。研究表明，在伤口愈合的过程中，角化细胞分泌VEGF，皮瓣的血管化减少组织裂开的可能。Anitua等研究发现，牙周软组织再生过程中，VEGF表达增高，推测VEGF能促进软组织再生。Schultze-Mosgau等也发现种植体周围软组织再生过程中VEGF水平的升高，而VEGF的激活不仅受微环境的影响，同时受TGF-β的调节。因此VEGF受其他因子调节，辅助参与种植体周围软组织增量。

4．碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor, b-FGF）：

bFGF最主要的作用是促进牙周膜成纤维细胞迁移、增殖、分化，在牙周组织的愈合过程中具有重要作用。Tanimoto等从腭部龈组织提取人牙龈成纤维细胞，评估b-FGF对牙龈成纤维细胞增殖和凋亡的影响，结果表明b-FGF能显著提高Ⅰ型胶原的基因表达，促进成纤维细胞的增殖及基质合成，抑制瘢痕组织形成。邰佰霞等发现b-FGF能促进人牙龈成纤维细胞的增殖，当浓度为10 mg/L时达峰值，且能促进细胞外基质中糖胺多糖的合成，但在最佳浓度时，bFGF抑制人牙龈成纤维细胞Ⅰ型胶原的分泌。b-FGF与TGF-β联合应用比单一应用促进细胞增殖及细胞外基质合成效果更显著。虽然目前无相关报道b-FGF在种植体周围软组织增量中的显著作用，但其对牙龈成纤维细胞的影响，被认为是软组织增量相关的因子之一。

5．富血小板纤维蛋白（platelet rich fibrin, PRF）：

Choukroun等从自体静脉血离心分离获取出PRF, PRF是以纤维蛋白为支架结构，负载大量的生长因子，包括VEGF、PDGF、TGF-β1、β2、胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor，IGF）和表皮生长因子（epidermal growth factor, EGF）、b-FGF等多种因子，并含有白细胞及干细胞EGF能促进细胞分裂，诱导纤维和细胞外基质的沉积，IGF能促进创口愈合，虽然目前并不能明确干细胞的类型，但其多向分化的能力有助于组织的愈合，而白细胞的存在降低了炎症反应的发生率。Barone等在颊侧骨板薄弱的种植体周围放置PRF或骨粉后覆盖PRF膜，结果发现PRF不仅可以促进骨再生，改善唇侧的塌陷外观，提高唇侧的饱满度，同时也能增加角化龈的量。该病例在术后5个月的随访过程中取得了良好的效果。研究表明，PRF能促进人牙龈成纤维细胞的增殖、迁移以及胶原的分泌，调节炎症和刺激趋化免疫过程，加速生理伤口愈合，从而提高牙龈生成质量及厚度。Marrelli和Tatullo将PRF凝胶填充于种植体与骨组织之间的间隙，并覆盖PRF膜，术后2年局部软组织均有不同程度的增加。PRF能促进种植体周围软组织再生，为改善种植义齿软组织美学提供新途径，目前许多学者也在进行相关软组织再生的长期研究。

四、展望

充足的角化黏膜可提高种植修复后的美学效果以及控制种植体周围的菌斑已逐渐成为国内外医师的共识。目前以组织工程学原理增量口腔软组织的方法有许多种，然而没有一种十分理想的材料能够达到在减轻患者痛苦的前提下获得天然美观的软组织外形，对于种植体周围软组织提升的各种术式及方法的研究，其临床量化的数据结果依然匮乏。而近年来组织工程学应用于组织再生刚刚起步，仍存在生物安全性等局限。因此，构建负载种子细胞具有良好生物相容性及生物活性的组织工程学材料，从而促进种植体周围软硬组织再生的相关研究，仍是今后的热点问题。

来源：中华口腔医学杂志 2016年第51卷第5期

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