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生物材料在牙髓再生治疗中的应用(2)

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需要注意的是，上述研究主要针对兼性厌氧菌，然而原发性感染的根管中定植的主要是专性厌氧菌。因此，近期一项研究证实，牙龈卟啉单胞菌生物膜对三联抗生素洗脱纳米纤维也较为敏感。

与制备抗生素洗脱纤维相关的进一步研究，主要集中于改善牙本质染色问题。其中一项研究发现，与其他TAP糊剂相比，含有米诺环素或多西环素的纳米纤维使牙本质发生了相似的颜色变化，尽管多西环素处理组比米诺环素处理组的牙本质变色较浅。另一项研究旨在使用克林霉素，即另一种具有广谱作用的强效抗生素，替代米诺环素，测试其抗菌性能、细胞相容性和牙本质变色作用，发现这些改良的抗生素洗脱纳米纤维可能具有显著的抗菌作用和生物相容性，不会造成牙本质变色。同样重要的是，一项体外研究证实，克林霉素具有促血管生成活性，而血管生成是牙髓-牙本质复合体再生的关键步骤，因其对于氧气和营养物质向再生细胞的转运至关重要；相反，米诺环素可减少血管内皮生长因子的分泌和抑制内皮细胞的血管新生，从而影响血管生成。因此，在TAP中使用克林霉素替代米诺环素会使TAP更具生物活性，并可能提高细胞存活率，促进血管生成。

总之，相关研究提供了丰富的背景信息，不仅可以测试这些纳米纤维对体外多菌种生物膜的抗菌效果，还可以利用根尖周病的临床前动物模型探索其临床疗效。

替代的抗菌策略

其他替代抗生素洗脱纳米纤维的抗菌策略，也具有显著的根管消毒作用。例如，研究者制备了由聚(D-L-丙交酯-共-乙交酯)和玉米醇溶蛋白（一类醇溶蛋白）构成的负载阿莫西林的微球，具有有效的抗Ef活性；还发现通过改变玉米醇溶蛋白的含量，可调节阿莫西林的释放，使根管内的药物更有效，从而提高微球的消毒能力。另一种对Ef生物膜有效的抗菌策略是使用由纳米氧化石墨烯和吲哚菁绿（即通常用于医学诊断的花青染料，在光活化时具有抗微生物特性）制备的光触发药物递送系统。除了对Ef生物膜有效之外，与该分子的常规使用方式相比，使用更低浓度的活性吲哚菁绿制备的负载吲哚菁绿的纳米氧化石墨烯，细胞毒性更低，引起牙齿染色的可能性更小。

最近研发出的对于口腔生物膜有效的一种抗菌策略，是将核-壳化合物形式的银纳米颗粒用作根管冲洗液。银以其广谱抗菌活性著称，但是银纳米粒子在环境条件下具有颗粒聚集的趋势，导致其抗菌效果显著降低。为了克服这种缺点，该研究提出了使用多孔的二氧化硅壳来包埋银纳米颗粒的方法来提高纳米颗粒稳定性。该研究首次证实纳米技术在牙髓感染治疗中具有长期的抗菌能力。当与恰当的清洁剂组合时，核-壳银纳米粒子也可有效防止生物膜再生，并且比经典抗菌剂细胞毒性更低。

研究已证实，上述抗菌策略可有效控制根管内感染，可能成为牙髓再生领域与死髓年轻恒牙消毒有关的研究热点。该领域的未来研究应旨在最大限度增强抗菌效果的同时，尽量减少对干细胞存活和分化能力的损害。

牙髓再生治疗策略

无细胞移植法

使用干细胞归巢再生牙髓，是通过内源性、牙本质衍生的生长因子募集固有干细胞，诱导这些干细胞迁移到个体化支架中，以及促进干细胞的增殖和分化。利用可被吸附、束缚或包埋到支架中的外源性生物活性分子，以吸引邻近根管治疗牙根尖的干细胞/前体细胞，这种方法具有良好的临床应用前景。研究发现，仅仅将成纤维细胞生长因子（FGF-2）和/或血管内皮生长因子（VEGF）输送到根管中，而不进行干细胞移植，就可以再生出牙髓样组织。近期一些研究证实，某些冲洗液和药物可使特定的生物分子［例如组织生长因子-β1（TGF-β1）、FGF-2、骨形态发生蛋白-2（BMP-2）、血小板衍生生长因子（PDGF）和VEGF］释放，有利于宿主干细胞的活性和增殖，从而将细胞归巢机制整合，可为细胞提供更适宜的可持续环境。

生物分子（包括但不限于牙本质和牙髓中的生长因子和基质分子）的识别，为根管消毒后牙髓再生中利用这些信号分子提供了独一无二的机会。通过某些冲洗剂和药物释放这些生物分子，可避免使用非人类外源性生物分子。理想的调节剂可使牙本质的无机成分脱矿，有助于储存在牙本质基质中的生长因子或基质蛋白的释放。比如，乙二胺四乙酸（EDTA）是主要的根管冲洗液之一，根据最近的一项研究，当EDTA与牙本质直接接触10分钟时，EDTA能够诱导大量生长因子释放；相反，使用次氯酸钠冲洗不能诱导任何生物活性分子从牙本质中释放；值得注意的是，EDTA处理后的牙本质表面可趋化牙髓细胞，促进细胞黏附并分化为牙髓样细胞。临床上可行的细胞归巢方法如图1所示。