【总编随笔】牙周组织再生——当前治疗策略和未来研究方向的思考

GTR是20世纪70年代末、80年代初，在对牙周组织再生潜能认识的基础上发展起来的新技术 ^［ 9 ］ 。GTR理念的提出，彻底改变了传统的牙周炎治疗观念，牙周治疗的目标也从传统的控制炎症水平、阻止疾病进程，提升到如何使失去的牙周组织获得重建与再生的高度。GTR的问世，带动牙周治疗的手段和方法在龈下刮治和根面平整术、翻瓣术等传统牙周治疗的基础上，不断迭代更新，越来越丰富和先进，从而推动牙周治疗进入一个新时代，也极大促进了牙周病学学科的发展 ^［ 17 ］ 。虽然，GTR在治疗骨下袋牙周缺损和Ⅱ度根分叉病变中显示出比传统方法更为优良的效能，并在一定程度上能引导缺失的牙周组织获得重建与再生 ^［ 18 ］ ，但目前GTR技术和材料并不完善，对临床一些牙周破坏严重、局部再生条件差的病例，很难达到满意的治疗效果 ^{［ 19 , 20 ］} 。

在实际应用中，GTR常与骨替代材料、生物活性因子联合运用。必须认识到，虽然这些技术给牙周炎的治疗带来新的机遇和深刻变革，但可预见性的牙周组织再生在临床上仍难以实现 ^{［ 19 , 20 ］} 。一方面，牙周炎所致缺损局部情况非常复杂，GTR技术引导牙周组织再生的能力十分有限；另一方面，骨材料的引入，有可能成为阻止病变部位真正意义上的牙骨质-牙周膜-牙槽骨（牙周复合体）同步协调再生的障碍 ^{［ 21 , 22 ］} 。迄今为止，尚无任何一种材料真正具有再生出功能性牙周复合体的能力，即能在病变部位牙根表面引导形成新的牙骨质，使功能性排列的牙周膜主纤维束附于其中，并与新生牙骨质相连从而形成新的牙周附着。实际上，目前临床牙周再生治疗手段，获得的结局实质上是在牙周病损区域获得骨材料与新生骨共存的一个稳定状态，一般称为骨缺损充盈（bone defect fill），医师也多以此作为临床效果的评价指标，因为稳定的骨缺损充盈，也达到了挽救患牙、维持牙齿稳定、恢复牙齿咀嚼功能的目的 ^［ 23 ］ 。2018年发布的牙周病和种植体周病新分类，从临床实用角度提出“牙周组织健康”的概念，明确将“有牙周组织量减少但处于稳定或可控状态”定义为牙周健康 ^［ 24 ］ 。也就是说即使牙周炎病损丧失的组织不可能得到完全修复和再生，只要能在相对稳定或可控的临床条件下，恢复部分牙周组织结构和基本功能，也可以实现牙周健康的目标。越来越多的学者正在认识到，牙周组织结构完美再生和真正意义上的功能重建也许是一个永远都无法实现的梦想，因此，保持患牙基本稳定、恢复患牙部分功能、维护患牙牙周相对健康，才是更有可能达到的临床效果、更切合实际的治疗目标。近20年来，组织工程研究取得突飞猛进的发展，牙周组织再生生物学研究也不断深入，利用组织工程的原理、技术和方法，促进牙周组织再生、实现牙周复合体重建的研究，有望成为未来牙周组织再生治疗的新希望 ^［ 25 ］ 。

干细胞治疗作为牙周病治疗的新手段、新方法一直是口腔再生医学研究的热点 ^［ 26 ］ 。基于体外培养扩增的干细胞，通过不同途径和方法植入牙周缺损区域，在动物实验中取得了令人振奋的结果，并从不同角度证实了牙骨质-牙周膜-牙槽骨复合体再生和功能重建的可能 ^{［ 12 ， 27 ］} 。但基于干细胞移植的牙周组织再生策略，目前还停留在实验室和动物实验研究阶段。虽然也有干细胞治疗牙周病的临床尝试，但多为病例报道。现有为数不多的临床对照试验中，干细胞治疗并未表现出比传统治疗更优良的性能 ^［ 28 ］ 。一方面，动物实验中的牙周缺损和实验性牙周炎，与临床牙周炎的慢性感染、进行性破坏特征可能还有差距；另一方面，干细胞移植的策略、技术还有待进一步完善。更重要的是，牙周炎治疗效果的影响因素十分复杂，小样本临床对照试验难以准确评价干细胞的实际牙周组织再生潜能。也就是说，干细胞作为一种基本再生“工具”，虽然在基础研究领域获得很多突破性进展，但离临床牙周病治疗还有很远的距离 ^［ 29 ］ ，其临床转化仍面临着巨大的困难和挑战 ^［ 15 ］ 。

干细胞移植需要良好的体外培养条件，复杂的操作规程和严格的临床准入标准。此外，细胞来源与选择，细胞的大规模生产与产品标准化，细胞储存与性能维持，细胞植入的方式、手段和剂量标准等都是临床转化前必须根本解决的问题 ^{［ 15 ， 28 ］} 。进一步推动牙周组织再生的生物学研究，解析牙周组织结构重建深层次的基础科学问题，建立干细胞移植各个环节的临床试验标准，开展设计严谨的大规模、多中心临床研究，是推动干细胞治疗牙周病的必由之路 ^{［ 26 , 27 , 28 , 29 ］} 。另外，基于干细胞的无细胞产品或药物（如外泌体等）的开发，可大大减少干细胞临床治疗的风险，降低临床准入条件，值得高度关注 ^{［ 30 , 31 ］} 。

从口腔临床医师的角度来看，应用一种高风险、高投入的方法治疗非致死性疾病（如牙周疾病），“取”与“舍”还存在诸多争议 ^{［ 26 ， 32 ］} 。与心血管疾病、糖尿病等致死性疾病不同，在牙周病的治疗策略上，寻求简单、实用和经济的方法可能是一种必然选择 ^{［ 15 ， 28 ］} 。实际上，机体绝大多数组织都有一定的自我修复再生能力，因此激活机体自身干细胞系统，促进牙周内源性再生，有望成为牙周病治疗和牙周缺损修复的新思路。内源性再生可以规避体外细胞培养和体内移植等复杂程序，从而加速牙周组织再生新技术、新方法临床转化的进程 ^{［ 33 , 34 ］} 。

所谓的内源性再生，是相对外源性再生而定义的。外源性再生是指利用体外培养的（干）细胞植入体内作为主要的再生工具，而内源性再生是指通过激活机体自身的细胞迁移募集到达缺损区域，实现组织再生 ^［ 35 ］ 。由于避免了体外细胞培养和移植等复杂程序，使再生治疗变得简单且安全，因此内源性再生的临床转化前景更为乐观。其实内源性再生并非一个新概念，无论是GTR技术，还是PRP/PRF、釉基质蛋白作为牙周病治疗的临床策略，都渗透着内源性再生的基本思想 ^［ 36 ］ 。目前已经用来矫正肢体长度缺陷和治疗颅颌面的先天畸形牵张成骨技术，也是建立在骨组织有一定内源性再生潜能的基础之上 ^［ 37 ］ 。由此可见，如何利用生物材料、信号分子等手段激发机体内源性再生的潜能，是未来牙周组织再生治疗非常贴近临床的研究方向。

内源性再生主要是通过细胞募集、诱导细胞增殖分化和促进组织再生与血管化等关键步骤完成的 ^［ 38 ］ 。现已证实，体内近距离的干细胞可通过主动的变形虫样运动到达组织缺损区域，发挥再生作用；而远程干细胞龛（例如骨髓）中的干细胞，则要通过激活后进入血流，随血流远程迁徙，最后到达损伤区域局部毛细血管，穿透血管壁，才能参与再生过程 ^{［ 39 , 40 ］} 。对中小程度的缺损或再生能力强的组织，或许仅靠自然的修复反应即可痊愈。但在更多的情形下（例如再生条件差的牙周缺损区域），则需要对内源性再生反应进行放大和调节，才能达到再生治疗的效果 ^［ 41 ］ 。研究表明，体内任何细胞的运动和迁移都是生物活性因子作用的结果，这种信号分子可来源于体内（损伤组织反应），也可来源于体外（局部或全身给药） ^［ 42 ］ 。借助现代药物控释技术，实现生物活性分子的定点、定量释放，模拟机体自然创伤修复过程，可以刺激和加速内源性细胞的募集，从而发挥组织自身修复再生的能力，有望真正实现牙周组织的内源性再生 ^［ 43 ］ 。

仿生生物材料是重建再生微环境的关键，也是引导复杂组织结构再生的关键 ^{［ 42 ， 44 ］} 。在牙周组织再生过程中，通过材料与机体组织、细胞和微环境之间的相互作用，调控牙周膜、牙槽骨、牙骨质这三种完全不同的组织以不同的方式和速率，实现协调的硬组织沉积和软组织生长，才能最终形成牙周组织复合体 ^{［ 45 , 46 ］} 。这是一个非常复杂的过程，涉及三种组织、两个界面（牙骨质-牙周膜界面、牙周膜-牙槽骨界面）。虽然在动物实验中，牙周复合体再生在不依赖外源性细胞移植的情况下已成为可能，但临床患者的牙周缺损，情况更复杂、条件更苛刻，因此再生尤为困难 ^［ 23 ］ 。只有依靠科学家和临床医师的精诚协作、集智攻关，通过牙周组织发育生物学解析和再生技术不断革新，才有可能真正将内源性再生策略转化为牙周炎治疗的新手段 ^{［ 33 ， 46 ］} 。

牙周组织工程是指利用体外培养的干细胞，与特殊设计的生物材料，通过不同的方法结合，在体外形成牙周组织或植入体内实现牙周组织再生。将组织工程理念引入牙周组织的再生设计，也是牙周组织再生的一个研究方向 ^{［ 12 ， 14 ， 25 ］} 。在过去的20年里，牙周组织工程研究取得了很大进展，我国学者的工作也引起越来越广泛的国际同行关注，但在基础研究方面，我们仍以跟踪和追赶国际前沿研究为主，原创性成果不多，在赶超世界一流的征程中仍任重道远。希望我国口腔医师和研究者热情不减，在已有研究的基础上，以更加完善的研究策略，共同推动牙周组织工程继续向前发展。

对于一些严重的牙周病患者，仅靠内源性再生的策略和手段，很难实现真正意义上的牙周组织再生 ^［ 32 ］ 。因此，牙周组织工程也具有重要的研究价值。更为重要的是，牙周病属于非致死性疾病，涉及的患者多、范围广，牙周组织工程的经验和教训也必将对生物医学研究领域内其他组织再生的推进产生深远影响 ^{［ 14 , 15 ］} 。因此，牙周组织工程研究的贡献也许并不局限于口腔医学领域。目前，牙周组织工程研究尚处于初级阶段，在种子细胞来源、异体种子细胞免疫原性、干细胞体内外调控、生物材料仿生设计和局部微环境免疫调节等方面都有很多问题未得到根本解决 ^{［ 32 ， 47 , 48 , 49 , 50 ］} 。牙周组织工程为牙周组织的重建和再生带来新的机遇和挑战，也必将在促进口腔医学发展方面做出更多、更大的贡献。我们也必须认识到，组织工程研究的巨大投入，与现阶段收获的微薄临床效益已形成巨大反差 ^{［ 14 , 15 ］} 。加强组织工程基础研究成果的临床转化，时间紧迫、任务艰巨，需要不同领域的学者通力协作，共同重视和关注。