富血小板血浆影响正畸牙齿移动效率的研究进展

张 鑫，樊永杰

正畸治疗的平均持续时间为2.0～2.5年，拔牙病例和其他复杂病例需要的时间可能更长。而在长期的正畸治疗中，也可能会出现龋病、牙周病和牙根吸收等情况。因此，加速牙齿移动效率、缩短治疗时间具有重要意义。为了达到这个目的，许多新技术已经应用于临床中，如外科手术辅助治疗，包括微骨穿刺技术(micro-osteoperforation)和压电骨皮质切开术(piezocision)等，已被证明其有效性，但它会对骨和软组织造成损伤[1]。一些生物制剂，如前列腺素、甲状旁腺素和维生素D3，在加速牙齿移动的研究中显示出了正向的结果。但使用激素或其他同源性产品，存在对机体造成不可逆的系统性损伤风险[2]。为了减少对口腔颌面部软、硬组织的破坏，降低对机体造成损伤的风险，富血小板血浆(platelet-rich plasma，PRP)走进了研究者们的视野。PRP是自体生长因子和细胞因子的丰富来源[3]，可以刺激成骨细胞和破骨细胞的活动，从而干预牙槽骨的重塑过程[4]，影响正畸牙的移动效率。本文将分别就PRP在动物及人体临床研究中的表现和PRP影响骨改建的相关基础研究作一综述。

1 PRP影响牙齿移动在动物实验中的表现

1.1 动物实验中局部注射PRP可影响正畸牙齿的移动效率

目前，有相关动物实验报道通过PRP调节破骨细胞和成骨细胞的活性，加速正畸牙齿的移动效率[5-7]。

Güleç等[5]在大鼠实验中发现，第21天高浓度PRP组(血小板2.59×106个/μL，0.01 mL)诱导的牙齿移动量是对照组的1.7倍，是中等浓度PRP组(血小板1.22×106/μL，0.01 mL)的1.4倍。Rashid等[6]对成年犬局部注射PRP，发现实验组上颌牙齿总移动速度明显快于对照组，牙齿移动速度比约为2.3∶1。Nakornnoi等[7]在对大白兔注射PRP后的第0、3、7、14、21和28天评估牙齿移动量，发现在所有观察时间，PRP组牙齿移动量都比对照组大，并且在前14 d，PRP组的牙齿移动率提升显著。此三项研究，研究者们选择不同的实验动物、不同的观察时间，都得出一致的结论，即局部注射PRP可加速正畸牙齿的移动效率。

Akbulut等[8]虽同样使用大鼠作为研究动物，分别于第0、1、3、7、14天测量牙齿移动的距离，但Akbulut等发现在第3天PRP组牙齿移动明显小于对照组，而在第1、7、14天各组间无显著性差异。此结果与上述三项实验得出的研究结果相反，Akbulut等[8]认为PRP不利于加速正畸牙的移动效率。

1.2 PRP浓度和给药方式对牙齿移动效率的影响

通过对上述实验进行对比分析，发现不同研究结果的出现可能归因于不同的PRP浓度和不同的给药方法。对于给药方法而言，腔内注射PRP[5-6]似乎比黏膜下注射PRP效果更好[8-9]。但对于PRP的最适浓度，目前尚存在较大争议[10]。据报道，PRP对骨重建的影响具有剂量依赖性[11-12]。Güleç等[5]研究了中剂量和高剂量的PRP，使血小板浓度分别增加2.5倍和5倍。他们报道称，这些剂量只通过增加第3天的破骨细胞数量来促进破骨细胞的活性，并增强正畸牙齿的移动效率。此结果与Graziani等[11]相似，他们认为血小板浓度增加2.5倍就会提高破骨细胞的增殖和活性。而Slapnicka等[12]却指出，血小板浓度从38%增加到286%，在第1、2、3天抑制了破骨细胞的增殖。不过他们的实验没有说明基线血小板浓度。为了正确讨论PRP的剂量依赖效应，必须知道基线血小板浓度、增加的血小板浓度以及PRP的应用量。然而，一些研究在这方面提供的信息不足，文献中对PRP效果的争议可能来源于此。

2 PRP影响牙齿移动在人体试验中的表现

PRP在正畸方面的应用，尤其是在加速正畸牙移动效率方面的应用，在近5年刚刚起步，故大多实验均使用动物开展[13]。关于PRP影响正畸牙移动的人体试验近2年才有文献报道[14-16]。

El-Timamy等[14]对16例女性患者采用自身随机对照临床试验，干预侧注射含有CaCl2激活液的PRP，而另一侧(对照侧)只接受CaCl2注射，注射分别在0、3和6周进行，研究持续4个月。发现干预侧前2个月牙齿移动速度较对照侧快，但是从第3个月开始，干预侧的牙齿移动效率明显降低，先是低于对照侧而后趋于一致。Liu等[15]采用类似的试验方法，同样纳入16例女性患者，结果显示：在4个月的时间里，干预侧仅在第1个月检测到较快的牙齿移动速度。停止PRP注射后，干预侧牙齿移动速度先是慢于对照侧，而后接近对照侧。Angle等[16]将10例受试者(4例男性，6例女性)共20个位点随机分配为PRP侧和对照侧，在第30天和第60天评估牙齿的移动率。发现研究结果类似，即干预侧前2个月(特别是第1个月)牙齿移动速度较快，但缺少更长时间的研究结果。

经对比三者研究，得出一致结论。即伴随着PRP注射，尽管在牙齿移动的早期阶段牙齿的移动效率增加有统计学意义，但是并没有表现出长期的加速效应。

并且三者都存在一定的局限性，即：目前对于PRP在人体的应用比较谨慎，局部注射PRP后，是否存在潜在的不良影响目前仍存有争议[17-18]；上述三项研究受试者样本量均偏低。未来研究者们需要对人体局部注射PRP的安全性进行验证，从而放心开展人体研究。

3 PRP影响骨改建的相关基础研究

3.1 PRP的生物学特性

PRP是血小板浓度高于基线(离心前)自体血液的血浆部分[19]。健康成人外周血中约含有94%的红细胞(RBC)、6%的血小板和<1%的白细胞(WBC)，而PRP中约含有5%的RBC、1%的WBC和94%的血小板[20]。高浓度的血小板使得组织内血小板α、δ和λ颗粒含量增加，此三种颗粒在组织修复和愈合过程中起重要作用，分泌组织所需的各种蛋白质和其他物质[21]。

先前的研究表明，PRP的功能特性主要基于血小板活化后分泌的多种生长因子[22]。这些因子大多储存在血小板的α颗粒中，其中有4种生长因子：血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor，PDGF)、转化生长因子β(transforming growth factor β，TGF-β)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)和表皮生长因子(epidermal growth factor，EGF)[17]在调节细胞趋化、分化和有丝分裂过程中起主要作用。

同时，PRP中还包括促炎和抗炎细胞因子，如白细胞介素-1(interleukin-1，IL-1)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)。二者在调节牙槽骨重建的过程中，也起到了各自的作用。

3.2 PRP对成骨细胞和破骨细胞的影响

牙齿受正畸力后，牙槽骨发生活跃的组织改建是牙齿移动的生理基础[23]，压力侧破骨细胞生成增多，吸收压力侧的牙槽骨，使牙齿向压力侧移动。同时张力侧成骨细胞生成增多，形成类骨质，使在张力作用下拉伸变宽的牙周膜恢复到正常牙周膜宽度[24-25]。PRP对正畸牙移动的影响，正是在于PRP对破骨细胞和成骨细胞的形成产生影响，调节骨改建[26]，影响正畸牙的移动效率。

Rashid等[6]、Nakornnoi等[7]的动物实验通过组织学分析发现，PRP组的成骨细胞和破骨细胞的数量与对照组相比增加明显。Güleç等[5]也提出，高浓度PRP组和中浓度PRP组的破骨细胞数量在第3天大于对照组，而在其他所有观察日，破骨细胞的数量均小于对照组。这可能是由于PRP的半衰期较短以及其中的生长因子所致。但也表明高、中浓度PRP可能通过瞬间增强破骨细胞活性，降低牙周组织上的牙槽骨密度，促进正畸牙的移动。

3.2.1 局部注射PRP可加速破骨细胞形成 有研究表明，黏膜下单独注射PRP可增加破骨细胞的数量[27]。破骨细胞是导致骨吸收的主要功能细胞，在生理及病理骨改建过程中起重要作用，也是正畸牙齿移动的必要条件。破骨细胞在巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor，M-CSF)和核因子κB配体受体激活剂(receptor activator of nuclear factor κB ligand，RANKL)的刺激下，从单核/巨噬细胞系的多潜能造血前体中分化而来。其中RANKL通过激活破骨细胞前体表面的RANK，促进破骨细胞的融合、分化和骨吸收功能，其成熟过程也受到多种因子的调控。

在Angle等[16]的人体研究中，于第0、1、7、21、30、60天采集患者龈沟液，用酶标抗体法测定龈沟液中骨保护素(osteoprotegerin，OPG)和可溶性RANKL(sRANKL)的含量。RANKL和OPG是骨代谢的旁分泌因子。sRANKL在生成成熟的功能性破骨细胞方面具有生物学意义[28]。而OPG是RANKL的诱骗受体[29]，通过阻断RANK/RANKL信号传导途径抑制破骨细胞的生成，以维持平衡。经检验发现PRP侧的OPG水平在第7天和第30天明显下降，而sRANKL在注射后第3周，就可在PRP侧被检测到。此结果可以辅助说明，在60 d的观察期内，黏膜下注射PRP可显著改变干预侧的OPG和sRANKL的水平，调节RANK/RANKL信号传导途径激活破骨细胞，加速正畸牙齿的移动效率。

有研究发现，肿瘤坏死因子受体2(tumor necrosis factor receptor-2，TNFR2)可以加强RANK-TRAF6信号的表达[30]。局部注射PRP后，PRP中的TNF-α与TNFR2结合，加强TRAF2的表达，促进RANKL在破骨细胞形成过程中的表达。同时TNF-α可增强VEGF的表达[31]，VEGF为PRP中主要的生长因子之一，可通过增加RANKL/OPG值促进RANK/RANKL信号传导途径刺激破骨细胞分化[32]，加速骨改建。

此外PRP中还含有IL-1，可显著增加与破骨细胞形成相关的特定基因的蛋白质和mRNA表达，诱导破骨细胞分化[33]。

3.2.2 局部注射PRP可诱导成骨细胞形成 成骨细胞来源于骨髓间充质干细胞，随着生长发育依次分化为骨祖细胞、成骨前体细胞、成骨细胞和骨细胞。在这个过程中，成骨细胞会受到一些活性因子的调节。研究表明PRP中PDGF可以增加胶原沉积，启动骨祖细胞向成骨细胞的分化，并刺激骨桥蛋白的表达，在骨形成中起重要的促进作用[34]。并且PRP中TGF-β可通过MAPK途径刺激Runx2转录因子的表达，激活成骨细胞[35]，促进骨改建，加速正畸牙齿的移动效率。

4 总 结

综上所述，目前PRP对骨重建的调控机制已逐渐明朗。但其在正畸领域的应用，尤其是在加速正畸牙齿移动效率方面的应用仍然有限。目前大部分的实验均基于动物，其方法和结果不能贸然地应用于人体。此外，PRP促进正畸牙移动的最适作用条件、生长因子的浓度释放曲线和作用区域尚未明确，这也是目前对PRP加速正畸牙齿移动效率产生争议的原因之一。因此，未来需要提出标准化的PRP最适浓度和制备方法并进行更多的人体随机对照试验，对PRP是否能普遍并且长期加速人正畸牙齿的移动效率进行验证。