牙本质和牙骨质的仿生修复与再生

王珏， 王倩， 吴佳， 李凌锋， 隋欣， 李美慧， 张骁， 高颖， 杨柳青， 刘志辉

吉林大学口腔医院修复科，吉林 长春（130021）

牙体硬组织缺乏完善的自我修复能力［1］。在牙本质和牙骨质中，羟磷灰石（hydroxyapatite，HA）可存在于胶原纤维外，也可存在于纤维内［2］。如何在胶原纤维存在的情况下，修复或再生出具有高度有序定向排列的HA 是牙本质和牙骨质修复和再生的难点。牙本质是人类牙齿的硬组织基础，约70%的牙本质由板状不规则HA 纳米晶组成，并存在少量的Na+、Mg2+和Zn2+等无机离子，并具有一定的再生能力［3］。牙骨质矿化度约为50%，其无机相为纳米HA 颗粒，并存在Na+、Mg2+和F⁃等无机离子，其中F⁃高于其他任何矿化组织［4］。牙骨质分为无细胞牙骨质和细胞牙骨质［5］。无细胞牙骨质包含Sharpey 纤维和纤维之间平行排列于牙根表面的固有胶原纤维，其生长是Sharpey 纤维逐渐矿化的过程，具有Sharpey 纤维的无细胞牙骨质是悬挂固定牙齿的重要功能结构［4，6］。

1 源于纤维矿化机制的仿生矿化体系

将矿物质重新引入胶原纤维并部分或全部恢复牙本质和牙骨质组织特性称为功能性再矿化［2］。胶原蛋白（collagen，COL）的间隙区域内存在带正、负电荷的氨基酸簇，形成了能协调Ca2+、PO43⁃的三维环境以提供成核位点。而牙本质基质蛋白（dental matrix protein 1，DMP1）、牙骨质蛋白1（ce⁃mentum protein 1，CEMP1）等非胶原蛋白（non⁃col⁃lagenous proteins，NCPs）可自组装并诱导无定型磷酸钙（amorphous calcium phosphate，ACP）于COL 的成核位点定向矿化，使得HA 的C 轴与胶原纤维的C 轴一致［6⁃8］。

含有COL 的硬组织在脱矿时，纤维外矿物质先被去除；再矿化时则相反，适当条件下，ACP 先渗入纤维内进行矿化，达到一定程度的纤维内矿化后，纤维间会发生纤维外矿化。……