骨移植材料現狀及研究進展

戴嬈 趙子墨 李昀生

【摘要】牙齒脫落后，牙槽骨不可逆的吸收，導致該區域沒有足夠的骨量來進行種植治療。骨移植是改變骨質流失的唯一解決方案，現如今大約四分之一的種植牙手術均需骨移植手術。多年來，隨著材料、設計和制造技術的研究和創新，越來越多成功且持久的種植牙得以應用于骨缺損的患者。本綜述闡述了骨移植手術中骨移植替代材料的現狀及研究進展。

【關鍵詞】骨移植替代材料;骨移植;骨缺損;骨組織工程

近年來，不同形式的自體骨、異種骨和人工骨移植技術在口腔種植手術中得以應用。大大提高了種植手術的適應癥和成功率。骨移植替代材料被定義為能夠促進骨組織的愈合，可單獨或與其他材料混合使用移植到骨缺損處的材料。主要分為天然材料和合成材料兩種。它在醫學領域已經使用了幾個世紀，第一次使用是在1682年，當時使用一只死去的狗的顱骨移植物成功修復了人的顱骨缺損。近年來，由于口腔種植學的進步和對顱面部骨缺損修復的需求日益增長，在口腔中進行骨移植的應用越來越多。這些骨缺陷可能由外傷、牙周病、手術切除、感染或先天畸形以及口腔癌等原因造成。在口內，骨量不足最常見的原因是牙齒缺失后，由于缺乏牙周膜纖維的骨內刺激，造成的牙槽骨的快速吸收。據估計，目前進行的所有種植牙手術中，多達50%的手術將涉及使用骨移植替代材料。截至2018年，牙科骨替代品的市場價值估計約為4.93億美元，預計到2025年將增長至約9.31億美元，年增長率為9.5%。盡管在全球范圍內，骨移植物和替代材料使用廣泛，但目前使用的材料仍然存在局限性。這些主要涉及使用同種異體移植物，即在兩個基因無關的受試者之間轉移移植材料;和自體移植，即移植材料從同一個受者體內的一個部位轉移代另一個部位。這兩種材料均不具備骨移植材料的所有理想特性，包括低發病率、易操作性、低免疫原性、低成本和血管再生潛力。自體移植的缺點包括缺乏移植組織、疼痛、供區感染以及需要兩次手術;而同種異體移植的缺點包括受者免疫系統對供體組織的排斥，以及對疾病傳播的風險，例如HIV和肝炎。

隨著組織工程領域的研究進展，出現了許多新的發展。我們在分子水平上對這些材料和生長因子的了解越來越多，以便能夠更好地控制和修飾它們的結構，了解它們的表面特性，并調整與其他材料或生理環境的相互作用。組織工程骨可以避免以上提及的風險，是良好的移植物。骨缺損組織工程有望成為修復骨缺損的重要措施。它的 3 個重要要素為種子細胞、支架、細胞因子。種子細胞是骨組織工程的重要組成部分。理想的種子細胞取材方便，對機體損傷小，具有較強的增殖和向成骨方向分化的能力，體內植入后能耐受機體免疫，適應受區環境能力強，安全性好。目前，常用的種子細胞有骨髓間充質干細胞、脂肪源干細胞和胚胎干細胞。不同的支架材料對細胞的生長具有不同的影響，合適支架的選擇是骨組織工程的一個關鍵因素。細胞因子具有促進血管生成作用，而且具有良好促進骨生成的作用。

這一進展最終將使我們能夠設計和開發更有效的骨替代品。骨缺損組織工程有望成為修復骨缺損的重要措施。由于該領域的技術不斷進步，天然骨移植物已逐漸被合成骨移植材料取代。利用能夠誘導骨再生的生長因子和成骨細胞的混合移植物的開發代表了骨移植和牙種植體的未來。

我們需要解決的一個主要問題是缺乏研究新型骨移植替代材料的安全性和有效性的研究。大多數關于這些新材料的可用信息來自病例報告或實驗動物模型，因此這些信息的可靠性可能值得懷疑。需要進行更標準化的臨床研究以提供數據支持，了解每種材料的臨床可行性和優勢，從而引入市場。

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