口腔根管封闭剂生物相容性的研究进展

胡灿综述李祥伟，孙宏晨审校

(吉林大学口腔医院牙体牙髓病科，吉林长春130000)

口腔根管封闭剂生物相容性的研究进展

胡灿综述李祥伟，孙宏晨审校

(吉林大学口腔医院牙体牙髓病科，吉林长春130000)

近年来，随着口腔医学和材料学等学科的不断进步，根管封闭剂相关性能的研究得到了迅速发展。其中，生物相容性作为医用材料的基本性能，越来越多地受到口腔医务工作者和研发人员的广泛关注。本文对目前较常应用的根管封闭剂的生物相容性进行系统综述，为新型根管封闭剂的制备和应用研究奠定理论基础。

根管封闭剂；生物相容性；细胞毒性

根管治疗是治愈口腔根尖周炎与牙髓炎最简单有效的方法。在根管治疗过程中，根管封闭剂的作用是填充根管间隙、粘结牙本质和充填材料、消除根管内死腔。封闭剂充填牙胶尖和根管壁之间的空隙。一旦超充，封闭剂将长时间直接与根尖周组织接触，溶解和降解的产物也会通过牙本质小管、副根骨或侧支根管等进入周围组织。生物相容性不好的封闭材料可能会破坏根尖周组织，甚至导致周围细胞的恶变。封闭剂引起的局部组织反应也会影响根管治疗的最终效果。不同类型根管封闭剂的生物相容性存在差异，评价封闭剂生物相容性的主要参数有遗传毒性、诱变性、致癌性、细胞毒性、组织相容性和微生物反应等[1]。封闭剂生物相容性测定的方法一般包括体外细胞毒性实验和体内局部毒性反应实验，其中体内实验一般常用皮下或骨内埋植实验方法[2-3]。

1 氧化锌-丁香油类根管封闭剂(ZOE)

氧化锌-丁香油封闭剂的临床应用曾较为广泛，但其生物学性能并不理想。材料的溶解和扩散会长时间刺激根尖周组织，诱发根尖周组织形成慢性炎症[4]。氧化锌-丁香油封闭剂的毒性来自于缓慢长期释放的丁香油酚。有证据表明，丁香油酚可引起细胞内蛋白质变性，使细胞功能和结构变化，导致细胞死亡[5]。有学者用氧化锌-丁香油封闭剂的各成分与人口腔角质细胞共培养，证明释放的锌离子也会对细胞有不利影响[6]。Sousa等[7]将ZOE、二氧化物矿物聚合物(MTA)以及Z-100光固化树脂植入豚鼠下颌骨联合部内以检测三者的骨内相容性。4周和12周后，检测结缔组织反应。结果显示，4周内ZOE封闭剂组表现出高毒性反应，而12周后，毒性显著降低，表现出一定的生物相容性。

2 玻璃离子类根管封闭剂

玻璃离子封闭剂在调拌初期表现较强细胞毒性。而凝固后，毒性降低，充填一段时间后，邻近组织的炎症反应消失[8]。玻璃离子封闭剂有较高的水解性，细胞毒性在一定程度上来自于材料里残留的酸，氟离子的释放会影响骨细胞的生长，成分中的铝也可能会有一定的遗传毒性[9]。临床应用时，封闭剂并不完全暴露于有水环境，因此，临床上材料的细胞毒性会有所降低[10]。Ogasawara等[11]研究了玻璃离子封闭剂KT-308和传统的氧化锌-丁香油酚封闭剂的组织生物相容性。将两种封闭剂植入大鼠下颌骨内，分别于3 d和20 d后分析和观察组织反应情况。结果显示，3 d后KT-308组周围组织未出现炎症反应，而氧化锌-丁香油酚封闭剂组则表现出严重的炎性反应。20 d后，KT-308组大部分材料仍残留在骨内，而氧化锌-丁香油封闭剂材料大部分已被吸收，被结缔组织包绕。结果说明，与氧化锌丁香油封闭剂相比，KT-308引起的炎症反应较轻，被组织吸收的速率也较慢。

3 氢氧化钙类根管封闭剂

氢氧化钙类封闭剂具有良好生物相容性，并能增强根尖周组织损伤的愈合和再生修复[12]。Zmener等[13]将氢氧化钙类封闭剂植入大鼠背部皮下结缔组织，分别于7 d、30 d和90 d观察。在实验初期，可观察到急性炎症反应，但反应的严重程度随时间延长而逐渐降低；在90 d时，炎症反应已消退。Silveira等[14]评估AHplus、Epiphany、Pulp canal sealer和Sealapex的生物相容性，发现第7天所有的封闭剂都会引起中度至重度的炎症反应，一段时间后，Sealapex的炎性反应减轻，而其他封闭剂的炎症反应仍为中度或重度。在各观察时期，Sealapex诱导产生的炎性反应均为最轻。说明Sealapex在几种封闭剂中的生物相容性最佳。

4 树脂类根管封闭剂

环氧树脂根管封闭剂AH26具有尺寸稳定性、阻射性和低收缩率等特点，在粘附性、溶解度、封闭性和流动性方面也有优良性能表现。但其成分中含有甲醛，AH26的生物相容性欠佳。AH plus在AH26的基础上做了改进。有学者通过体外检测AH plus、Epiphany和EndoREZ等几种封闭剂的细胞毒性，结果显示AH plus细胞毒性最低。AH plus产生的细胞毒性被认为一方面来自于双酚A二缩水甘油醚，它是树脂材料中的诱变成分，有细胞毒性；另一方面是来自于甲醛或胺和环氧树脂成分的释放[15]。在体内实验研究方面，Camargo等[16]将AH plus和Epiphany植入豚鼠下颌骨联合部以检测两种材料的骨内生物相容性，观察4周和12周，取组织标本检查，结果显示，AH plus的毒性大约在中等水平。由此可见，AH plus的生物相容性较AH26有所提高，虽然仍会导致组织炎症反应或细胞毒性反应，但会随时间推移而逐渐减退，因此，AH plus有较为良好的生物相容性。

EndoREZ是第二代甲基丙烯酸酯类根管封闭剂，研究认为EndoREZ的细胞毒性来自于其成分中的氨基甲酸乙酯二甲基丙烯酸酯(UDMA)。UDMA是一种毒性物质，因为它可以消耗细胞内的谷胱甘肽，造成细胞损伤[15]。研究者将EndoREZ、AH plus和氧化锌-丁香油封闭剂Endofill装入聚乙烯管中，植入大鼠皮下结缔组织，一段时间后，观察评估炎症反应程度。发现EndoREZ和Endofill封闭剂可引发更强烈和更持久的炎症反应[17]。Zmener等[18]将EndoREZ充填入硅酮管中，植入大鼠皮下结缔组织，分别在10 d、30 d、90 d和120 d后，记录材料引起的组织反应。早期可在周围组织中观测到成纤维细胞和新形成的血管，炎性反应的程度随时间而逐渐降低。120 d后，结缔组织愈合，即实验最后，EndoREZ已不再造成皮下结缔组织的炎症反应。因此，90 d后，植入大鼠皮下结缔组织的EndoREZ表现的组织反应被认为是可接受的。同时也有学者应用原代人牙髓干细胞来检测不同时间段EndoREZ材料对细胞生长和分化及性能的影响，认为EndoREZ是无细胞毒性的[11]。

Epiphany是第三代甲基丙烯酸酯类根管封闭剂，是一种双固化树脂封闭剂。该树脂内包括双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)、乙氧基化的Bis-GMA、UDMA以及亲水性双官能团甲基丙烯酸酯。其细胞毒性一方面源于已固化的树脂上释放出来的残留单体，再者是复合树脂材料的降解。成分中未反应的单体释放，细胞毒性也会上升[19]。Santos等[20]的体内实验证明Epiphany可能会引发严重的根尖周炎症。在体外细胞毒性检测试验中，Epiphany的性能表现也不理想。Lodienė等[21]用L929细胞体外检测Epiphany、AH plus和EndoREZ，还有硅酮类封闭剂Roekoseal的细胞毒性，检测结果显示，多甲基丙烯酸酯树脂封闭剂Epiphany比Roekoseal和EndoREZ的细胞毒性更大。

5 硅酮类根管封闭剂

Guttaflow是一种硅酮类根管充填材料，含有Gutta-percha粉末，聚二甲基硅氧烷和纳米银颗粒。凝固后有0.2%的体积膨胀，使其拥有比AH plus更优越的封闭性能[22]。Accardo等[23]用人牙周韧带成纤维细胞与Guttaflow浸提液共培养，结果显示，在各个检测周期guttaflow组都表现出高细胞活性。另一实验利用人牙龈成纤维细胞检测材料的细胞毒性，检测结果显示，新鲜混匀的Guttaflow无细胞毒性[24]。体内实验检测Guttaflow的组织反应，在Wistar大鼠皮下埋植Guttaflow和AH plus，以评估两者的炎症反应。实验中，Guttaflow被纤维包膜包绕，并未发生降解。而AH plus诱导产生了血供丰富的肉芽组织，且AH plus被巨噬细胞吞噬。体内试验结果表明，Guttaflow会引起组织炎症反应，导致材料被封闭在纤维包膜中，因为Guttaflow不会被宿主的炎性细胞降解[25]。综上可见，Guttaflow的体外实验没有诱发炎症反应，而在体内试验中，Guttaflow仍是异物，被纤维包膜包裹。

6 具有生物学活性的根管封闭剂

MTA的生物活性较氢氧化钙类封闭剂更为突出，其成分中虽没有氢氧化钙，但其成分中的氧化钙能在材料凝固后与组织液发生化学反应形成氢氧化钙。Wälivaara等[26]对实验狗的右下颌前磨牙行根尖切除术后分别用MTA、热塑牙胶和氧化锌-丁香油根管封闭剂充填根管，120 d后切片组织学分析。MTA组的根尖周组织修复更好，炎性浸润范围更小，且只有MTA组的材料表面可以观察到新的硬组织的形成。然而MTA中的水杨酸树脂和二氧化硅等成分，可能会增加其细胞毒性。有实验用MTT法对比了MTA和AH plus的细胞毒性，结果显示MTA的细胞毒性更强。且不随实验时间的增加而减小[27]。Zhou等[28]的实验证明MTA的细胞毒性与剂量有关，当浸提液的浓度低于1:32时，MTA不再具有细胞毒性。与共培养的时间无关，高浓度MTA在实验全程均保持较高的细胞毒性，其原因可能是成分中有铅的释放。

新型生物陶瓷类材料iRootSP是一种无铝的亲水性硅酸钙-磷酸盐材料，其物理性能与MTA相似，有较好的生物学活性。这是因为在植入到机体组织后，材料中的钙、磷成分与组织液中成分反应生成羟基磷灰石晶体，是骨、牙本质和牙骨质的主要矿物成分[29]。iRootSP成分中的钙硅酸盐组分可避免其凝固过程中的体积收缩，有增强牙根机械强度的作用[30]和强效抗菌作用，还可促进牙周组织再生。用人成纤维细胞检测iRootSP的细胞毒性，在其未稀释时，iRootSP表现出一定细胞毒性，稀释后毒性轻微，浓度更低时则无毒性。这与临床应用时的表现一致，因材料被周围的组织液稀释导致[31]。综上可见，iRootSP具有非常良好的生物相容性。

7 小结

理想的根管封闭剂应具有良好的生物相容性，填充时超出根尖孔的材料易被周围组织吸收；易操作、粘附性好、体积稳定、易去除；X线阻射；不使牙齿变色。目前尚没有完全满足以上要求的根管封闭剂[32]。综上所述，每种根管封闭剂均有各自的优点，也存在一定的局限性。因此，新型根管封闭剂的探索制备及性能检测研究仍处于不断的摸索过程中并具有十分广阔的发展前景。

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Research progress in biocompatibility of root canal sealers.

HU Can,LI Xiang-wei,SUN Hong-chen.Stomatological Hospital of Jilin University,Changchun 130000,Jilin,CHINA

Over the past few decades,the research on root canal sealer has developed rapidly with the continuous advancement of stomatology and material.Its biocompatibility,as a fundamental property,draws more and more attention of medical workers and researchers.This paper reviews the most commonly used root canal sealers currently,and lays a theoretical foundation for the development and application of novel root canal sealers.

Root canal sealer;Biocompatibility;Cytotoxicity

R783.2

A

1003—6350（2016）21—3539—04

2016-03-07)

李祥伟。E-mail：lixiangwei@126.com

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.21.032