当牙齿神经(牙髓)暴露在外时,牙科长期以来使用的材料只能起到封闭创面、等待自然愈合的作用。中国武汉大学和日本大阪大学的研究团队最近各自发表的研究,为这类材料增加了抑制细菌乃至缓解炎症的功能。这种方法利用能够缓慢释放特定金属离子的生物活性玻璃(一种能与人体组织发生化学结合的玻璃材料),虽然目前仍处于大鼠动物实验阶段,但已经展现出保存牙髓的材料未来发展的方向。
现有材料:封闭创面,等待愈合
这类材料用于活髓治疗。当龋齿或外伤导致牙髓暴露、但牙髓仍存活时,不完全摘除牙髓神经、尽量保留剩余牙髓的治疗方式就是活髓治疗。将材料覆盖在暴露部位,阻止细菌进一步侵入,同时诱导其下方重新形成牙本质。
用能长时间释放氧气和葡萄糖的材料尝试牙髓再生的研究所探讨的再生性根管治疗,是在神经已经坏死的牙齿内构建新组织的治疗方式。与此不同,活髓治疗是要原样保留仍然存活的牙髓,因此材料所接触的组织状态本身就不一样。
目前用于这一治疗的材料主要集中在氢氧化钙、MTA、Biodentine三种。从近期发表的临床研究综合结果来看,成功率差距十分明显。氢氧化钙在不同研究中的成功率从37.5%到99.8%不等,差异很大,而MTA为80%~100%,Biodentine多数超过90%。但这三种材料的作用都止步于通过化学刺激促进牙本质再生,并不具备直接抑制细菌感染或缓解炎症反应的功能。
按顺序释放离子,同时控制细菌与炎症
武汉大学研究团队制备了掺镓的生物活性玻璃纳米颗粒。其结构具有大量微孔,能够长时间持续释放镓离子。这种离子能够抑制引起根管感染的细菌增殖,减少细胞内活性氧,同时抑制促进炎症的NF-κB信号通路,并激活能够缓解炎症的NRF2-HO-1通路。在暴露小鼠牙髓后覆盖这种材料的实验中,牙髓保持存活状态,炎症减轻,成牙本质细胞(生成牙本质的细胞)分化受到促进,新形成了修复性牙本质。
大阪大学研究团队制备了能够按时间差依次释放锂离子和锶离子的生物活性玻璃。锂离子先快速释放,恢复受炎症损伤的牙髓干细胞的增殖能力,并抑制炎症标志物的表达;随后锶离子缓慢释放,引导细胞向成牙本质细胞分化。在大鼠牙髓炎模型中,覆盖材料3天后就阻止了牙髓坏死,第28天时确认已形成修复性牙本质。
这两种材料的共同点在于,它们不只是单纯覆盖在创面上,而是让释放出的每一种离子分别承担抗菌、抗炎、再生等不同的作用。
目前仍处于大鼠与小鼠实验阶段
这两项研究的结果都来自小鼠和大鼠的动物实验,而非人体。人类的牙髓比实验动物更大,愈合速度也不同,因此同样的效果能否原样延续到人体身上,还需要另行确认。而且目前使用的MTA和Biodentine已经在临床试验中确认了80%以上的成功率,新材料要真正进入牙科诊室,还需要积累超越这一标准的人体临床结果。
尽管如此,这两项研究几乎在同一时期由不同国家的团队各自独立发表,这一点值得关注。这说明盖髓材料正在从单纯诱导牙本质再生,转向主动调节感染与炎症的方向发展。