综述：牙源性基质与脱蛋白牛骨矿物质颗粒促进骨愈合的比较

《Current Oral Health Reports》：Comparison Between Tooth-Derived Matrix and DBBM Granules on an Enhanced Bone Healing

本文是关于牙源性基质（ATDM）与脱蛋白牛骨矿物质（DBBM）颗粒促进骨愈合的综述。通过检索文献，对比两者在成骨细胞行为、新骨形成等方面的差异，发现 ATDM 和 DBBM 在骨愈合上效果相当，为骨修复材料的选择提供参考。

　　

一、引言

在牙齿缺失后，牙槽骨会发生形态变化，导致骨量减少，这给后续的口腔修复带来诸多临床问题。骨移植材料能为成骨细胞分化和血凝块稳定提供支撑，降低骨缺损处软组织塌陷的风险。传统的自体骨移植虽被广泛应用，但存在一些局限性，如需要开辟供体部位取骨，手术创伤大，且骨重塑率高。

脱蛋白牛骨矿物质（DBBM）作为一种异种骨移植材料，近年来在临床上的应用日益广泛。它是通过化学和热处理从牛骨中提取的，在去除有机物的同时，保留了原始骨结构中羟基磷灰石的完整性。其具有三维多孔结构，这种结构能够刺激人体细胞的生长、迁移和分化，从而促进骨愈合。DBBM 的优势众多，比如其相互连通的大孔结构，孔径在 100 - 400μm 之间，有利于骨组织的整合和血管化；表面润湿性高，能诱导细胞吸附和增殖；具备良好的生物整合性和生物吸收性；抗压强度适中，与松质骨相近；在工业生产中，可制成特定形状和尺寸。

牙齿的化学成分与骨组织有显著的相似性。牙本质中含有 60 - 80% 的羟基磷灰石（Hap）、I 型胶原蛋白、生长因子和非胶原蛋白等。而且，牙齿和颌骨在胚胎发育上起源于神经嵴。近年来的研究表明，自体牙源性基质（ATDM）因其化学成分和形态特征，具有成骨刺激作用。从患者自身提取的牙齿，经过机械和化学处理，可在短时间内制成颗粒状材料，这使得 ATDM 在作为骨替代材料方面具有一定的临床可行性。不过，ATDM 颗粒的数量有限，因此将其与异种或合成骨替代材料混合，成为了促进骨愈合的一种有前景的策略。

本研究旨在对 ATDM 和 DBBM 颗粒促进骨愈合的效果进行比较，从成骨细胞行为、新骨形成、血管生成、残留移植材料和结缔组织等方面进行分析。研究假设为：自体牙源性基质和牛骨矿物质颗粒通过不同途径刺激成骨细胞，从而促进骨愈合。本综述将总结它们在骨再生方面的异同，为未来的研究和临床应用提供参考。

二、材料和方法

（一）信息来源和检索策略

本研究在 PubMed（通过美国国立医学图书馆）和 Scopus 数据库中进行文献检索，这两个数据库涵盖了牙科和生物材料领域的主要研究。检索方法参考了以往在综合、范围界定或系统评价研究中使用的搜索方法。检索词的组合包括：“deproteinized bovine bone mineral” 或 “DBBM” 或 “Bio - Oss” 与 “dentin matrix” 或 “tooth - derived” 或 “dentin” 或 “dentin - derived” 或 “ATDM” 或 “ATDG” 以及 “bone substitute” 或 “graft” 或 “granule” 或 “block” 与 “bone” 以及 “healing” 或 “repair” 或 “augmentation” 或 “regeneration” 或 “growth” 或 “formation” 或 “osteoblast” 或 “osteogenic” 或 “mineralization” 或 “cell culture”。

纳入标准为：以英文发表，截至 2024 年 4 月，报道自体牙源性基质（ATDM）与脱蛋白牛骨矿物质（DBBM）颗粒促进骨愈合比较的研究；包括体外研究、荟萃分析、随机对照试验和前瞻性队列研究。同时，在多个临床试验注册平台，如 Current Controlled Trials、International Clinical trials registry platform、ClinicalTrials.gov、ReBEC 和 EU Clinical Trials Register 中搜索正在进行的研究，并手动检索相关主要研究的参考文献列表，以获取更多相关发现。排除标准包括：无摘要的论文、会议论文集、未发表的数据、随访期短的病例报告以及仅评估 DBBM 或牙源性基质颗粒的研究。在检索过程中，不受研究发表日期的限制。

（二）研究选择和数据收集过程

检索到的研究分三步进行评估。首先通过标题初步筛选相关性，然后评估摘要。由两位作者（JCMS 和 VC）独立分析潜在相关研究的标题和摘要，如有分歧，则由第三位作者（BH）进行最终评估。使用 Mendeley 引文管理器去除重复研究。第二步，根据摘要修订中的纳入标准，对摘要和未排除的研究进行评估，初步判断文章是否符合研究目的。最后，对入选文章进行单独阅读和评估，符合要求的文章给予研究识别标签，标签由第一作者和发表年份组成。本研究检索并提取了以下信息：作者姓名、发表年份、期刊、研究目的、研究设计、DBBM 和 ATDM 的制备方法、分析方法以及主要结果。

本研究遵循 PICO（人群、干预、比较和结果）框架来构建研究假设：自体牙源性基质（ATDM）和脱蛋白牛骨矿物质（DBBM）对骨愈合有不同但可比的影响，它们通过不同机制影响成骨细胞行为、新骨形成和血管化。在 PICO 策略中，考虑的因素包括：（i）人群：骨替代材料、人类志愿者、细胞、动物模型；（ii）干预：外科手术、细胞培养试验、组织形态计量分析、显微镜检查、锥形束 CT（CBCT）、X 射线、进一步分析和设备；（iii）比较：其他骨替代材料、骨移植物和血凝块；（iv）结果：研究比较 ATDM 和 DBBM 时报告的主要发现。

三、结果

通过文献检索，在 PubMed 中找到 148 篇文章，在 Scopus 中找到 236 篇文章。阅读标题和摘要后，排除了 250 篇不符合纳入标准的文章，剩余 60 篇潜在相关研究进入后续评估。在这 60 篇研究中，又有 48 篇因未包含与本研究目的相关的全面数据而被排除，最终 12 篇研究被纳入本综述。

所选研究的主要结果如下：化学处理脱矿的牙本质能保留约 20% 的有机成分，同时提高骨形态发生蛋白（BMP - 2）的生物利用度。脱矿的自体牙本质（dD）表现出优异的生物相容性，甚至超过了 DBBM，移植材料未发生感染，移植部位愈合良好，无并发症。

在一项针对人类的研究中，评估了牙本质基质和 DBBM 治疗后牙槽骨的垂直维度变化。结果显示，拔牙 6 个月后，牙本质基质治疗组牙槽骨垂直维度增加了 5.3 ± 2.6mm，DBBM 治疗组增加了 6.5 ± 3.5mm。组织形态计量分析表明，牙本质基质移植部位新骨形成的百分比约为 31.2 ± 13.8%，DBBM 移植部位约为 35 ± 19.3%。在植入稳定性商（ISQ）方面，牙本质基质移植部位植入物的 ISQ 值为 72.8 ± 10.8，DBBM 移植部位植入物的 ISQ 值为 70 ± 12.8。接受自体牙本质基质移植的患者，其鼻窦高度（SH）显著降低，残留率低于接受 DBBM 移植材料的患者。这表明自体牙本质基质在治疗口腔骨缺损的骨增量方面与 Bio - Oss 效果相当。

在一项动物研究中，对 18 只成年雄性兔子的上颌窦进行骨再生组织形态计量分析，分别使用血凝块移植物、DBBM 和脱矿牙本质基质。结果显示，新形成骨的百分比分别为 8.4 ± 1.8%、17.8 ± 2.6% 和 12.1 ± 2.7%，脱矿牙本质基质组新形成骨的面积显著高于 DBBM 组和血凝块组。

与脱矿牙本质和脱矿牙本质联合间充质干细胞（MSCs）治疗组相比，DBBM 组的骨形成较少，但在苏木精 - 伊红（H&E）分析中未发现其他显著差异。DBBM 组 I 型胶原蛋白和骨钙素的表达增加。这些结果表明，自体脱矿牙本质是牙槽骨移植的可行替代材料，与 MSCs 联合使用可进一步改善骨再生效果。

四、讨论

本研究对比了脱蛋白牛骨矿物质（DBBM）和自体牙源性基质（ATDM）在细胞、动物模型以及患者研究中的情况。结果显示，DBBM 和 ATDM 都能显著刺激成骨细胞，促进骨形成。然而，它们的化学成分和孔隙率不同，这影响了蛋白质吸附、细胞分化以及骨愈合过程中的血管生成，从而验证了本研究最初的假设。

以往研究对 ATDM 的化学成分和形态特征进行了探索，并与 DBBM 进行了比较。ATDM 通常按照特定方法制备，例如使用 Smart Dentin Grinder? 方法，从健康个体拔除的牙齿经处理后得到颗粒。研究发现，ATDM 具有高结晶度，与 DBBM 相似，且含有多种元素，其钙 / 磷溶解比与下颌支骨密切相关。化学处理还能使 ATDM 完全去除微生物污染。牙本质的细胞外基质（ECM）表现出优异的生物相容性，优于常用的 Bio - Oss?，脱矿处理能保持有机成分并提高 BMP - 2 的生物利用度，进一步提升了生物相容性。

牙源性牙本质基质含有 BMP 蛋白，在牙齿基质部分脱矿后仍能保留，且不影响其结构，这是 ATDM 成为再生治疗有前景选择的关键因素。在骨形成过程中，DBBM 和 ATDM 的孔隙率差异不容忽视。DBBM 的孔隙率约为 75%，而 ATDM 的孔隙率约为 45%，孔隙率对生物相互作用至关重要。

有研究对牙本质基质单独或与间充质干细胞（MSCs）联合对拔牙后牙槽骨再生的影响进行了深入研究。在动物体内实验中，H&E 分析显示 Bio - Oss 组的骨量少于 ATDM 组，这表明牙本质基质和 MSCs 可能对骨再生有积极作用，但组间其他差异不显著，还需要进一步研究来全面理解这些结果。非脱矿的自体牙本质已被证明是牙槽骨移植的可行替代物，与 MSC 联合使用可进一步改善骨再生效果，为改进骨移植技术开辟了新方向。

在兔子上颌窦和大鼠颅骨缺损的体内研究中，也验证了 ATDM 作为骨移植材料的有效性。在人类临床研究中，对比 ATDM 和 DBBM 在引导骨再生（GBR）和治疗口腔骨缺损方面的效果，发现两者在植入稳定性商和边缘骨吸收等指标上无显著差异，ATDM 在促进骨再生方面与 DBBM 相当。

本综述也存在一些局限性。所选研究在方法、结果测量和样本群体方面存在显著差异，涵盖了多种动物模型和不同条件下的人体研究，但未充分探讨这些差异对整体研究结果的影响。范围界定综述通常不进行正式的统计分析，无法解决发表偏倚问题，可能导致有利结果的过度呈现，高估 ATDM 和 DBBM 的益处。此外，本综述仅检索了 PubMed 和 Scopus 数据库，可能遗漏了其他数据库中的相关研究。不过，本综述全面报道了两种骨移植材料的主要发现，避免了对任何一种材料结果的过度解读。

基于以往对 ATDM 的研究，未来的研究应在体内研究之前进行详细的体外物理化学表征。例如，在微观层面详细分析 DBBM 和牙本质基质颗粒的结构和功能，有助于改进骨移植技术。具体而言，未来研究可关注以下方面：（i）移植材料的孔隙率如何影响新血管形成，这对理解骨愈合机制具有重要意义；（ii）颗粒大小和分布对骨再生的影响，可为优化移植材料的制备提供参考；（iii）将颗粒与水凝胶（如胶原蛋白）或富含血小板的纤维蛋白混合，如何影响颗粒分布，进而提高移植效果；（iv）探索 DBBM 和牙本质基质颗粒的最佳组合，以实现更有效的骨修复。

五、结论

尽管范围界定综述存在一定的局限性，但本研究仍获得了关于自体牙源性基质（ATDM）和脱蛋白牛骨矿物质（DBBM）促进骨愈合潜力的重要发现。ATDM 经过化学处理后，保留了部分脱矿的羟基磷灰石结构，含有大量有机化合物，如胶原蛋白和骨形态发生蛋白。在兔子模型中，DBBM 颗粒移植部位的骨形成在统计学上高于血凝块部位，ATDM 颗粒移植部位的骨形成也高于血凝块部位。在人类口腔骨缺损的骨增量治疗中，ATDM 颗粒与 DBBM 效果相当。这些结果为骨修复材料的选择和骨再生研究提供了有价值的参考，未来需进一步深入研究以优化骨移植技术，推动再生医学的发展。