在牙列缺损和牙列缺失患者中最好的修复方式无疑是种植修复，但是大部分患者往往存在着因炎症、外伤、缺牙后长期不修复、长时间佩戴可摘义齿等原因导致的种植区骨量不足。充足的骨量可以为种植义齿提供良好的生物力学支持，也为后期临床修复提供良好的软组织支撑。
近年来随着口腔材料学的不断发展，不同类型的骨代用材料被应用于修复牙槽骨。自体骨因富含多种生长因子具有优秀的骨诱导、骨传导和骨生成作用，不引起免疫炎症反应，被认为是最佳骨移植材料，但存在来源有限、吸收率高达50%[4]、二次创伤和供骨区域疼痛、感染等缺点[5-6]。异种和异体骨来源丰富，可根据缺损部位与形态修饰成需要的形状，修复个性化骨缺损[7]，但有传播疾病和移植物排斥反应的风险，且制作的技术复杂、费用较高[8]。具备生物相容性、可降解和骨传导作用的人工合成材料是最常用的生物材料，例如：羟基磷灰石、磷酸钙等，不会引起免疫排斥反应，来源广泛，符合伦理学规范，可以大规模应用于临床，但也存在着成骨有限、价格较高等缺点。由此可见，各种骨代用材料都各有优缺点，因此寻找一种新型骨移植材料成为了骨再生领域的研究热点。
实验选取的牙本质是经过煮沸法和异丙醇脱脂处理的未脱矿异种牙本质颗粒，牙齿作为近年来骨移植材料研究的热点，具有制备方法简单、为患者节省费用、不易吸收等优点。牙齿中含有多种生长因子，在修复创伤和诱导新骨形成时发挥重要作用，另外还含有骨形成蛋白，可与生长因子共同促进新骨的形成[9]。与其他人工合成支架材料相比，牙本质具有多种生物活性成分，可以诱导分化未成熟的间叶细胞转变为成骨细胞[10]，羟基磷灰石晶体中的大量钙磷等无机物可为其矿化提供必需的原材料，牙本质中的非胶原蛋白可以启动并调节矿化过程，促进骨的钙化[11]。牙齿中可引起免疫反应的物质主要是在牙髓组织中，牙本质中缺少细胞成分，所以其免疫源性很低，但牙本质中含有的胶原、脂类、成牙本质细胞突起中可能有免疫原性。
动物实验研究表明，经过不同方法处理的牙本质颗粒和未经过处理的牙本质颗粒在免疫排斥反应方面无显著差异，表明牙本质的免疫原性很低，并显示出优异的骨传导能力[12]。课题组前期动物实验也发现，经过煮沸和异丙醇脱脂处理的未脱矿牙本质颗粒与骨髓浓缩物或富血小板纤维蛋白联合使用可以有效地促进颌骨的再生[13]。此次实验发现，术后3个月时牙本质颗粒有虫噬状吸收，并在吸收过程中逐渐与新骨发生整合，这与KIM等[14]的研究结果相同。
有的患者没有可以拔除的智齿或者正畸牙可以利用时，在临床中常使用的是人工合成材料，例如：羟基磷灰石、磷酸钙等。β-磷酸三钙是由独特工艺加工得到的富含钙磷的磷酸盐结构，颗粒型的β-磷酸三钙具有海绵状多孔样结构，颗粒与颗粒相互连接增大了材料的表面积，更有利于快速血管化和成骨细胞的黏附及营养物质的输送，可以通过局部细胞的吞噬作用和体液的溶解作用最终被机体吸收[15]。β-磷酸三钙作为骨移植材料在血液供应充足的部位可以获得良好的骨再生效果，缺点是由于直接与宿主骨接触，刺激破骨细胞和成骨细胞，在材料吸收的同时新生骨逐渐长入，吸收速率过快，难以维持成骨细胞生长相对稳定的空间微环境，植骨区空间塌陷，机械强度有限，影响后续新骨形成。这种支架材料缺乏生长因子而不具备骨诱导性，成骨能力有限，有可能引起宿主的排斥反应。
胶原蛋白常作为黏合剂与羟基磷灰石或磷酸三钙结合在一起，类似于骨基质和胶原的骨组织成分，结合了胶原蛋白的弹性和β-磷酸三钙的高机械抗性的混合支架材料，可以为骨组织工程中遇到的问题提供可行性方案[16]。钟金晟等[17]将多孔β-磷酸三钙与胶原蛋白制成复合体与犬牙周膜细胞复合培养，发现材料与细胞之间紧密相连，并且β-磷酸三钙/胶原蛋白浸提液可以促进细胞的增殖，表明β-磷酸三钙/胶原蛋白具有优异的生物相容性，并可以促进牙周组织的再生。ARAHIRA等[18]将采用固态液相分离技术和冷冻干燥法制备的β-磷酸三钙/胶原蛋白复合材料和单纯胶原材料作为支架培养大鼠骨髓间充质干细胞28 d，检测细胞数量、碱性磷酸酶活性等成骨的标志性基因表达产物，发现复合培养的β-磷酸三钙/胶原蛋白比单纯胶原蛋白有着更高的碱性磷酸酶活性和更高的成骨标志物生成，表明β-磷酸三钙可以激活骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞和Ⅰ型胶原等细胞外基质，并促进后续的矿化过程，当添加了有机物胶原蛋白后赋予了材料骨诱导的性质，使这种复合材料有了生命力，结构的组成类似于骨组织的成分，可以使骨缺损区快速成骨和血管生成，比单一无机材料成骨效果更好。
实验结果显示3个月时，β-磷酸三钙/胶原蛋白成骨效果不如Bio-oss颗粒和未脱钙异种牙本质颗粒，有可能与β-磷酸三钙和胶原蛋白的比例有关。有报道指出80%β-磷酸三钙和20%Ⅰ型牛胶原蛋白组成的复合材料骨传导效果相当于自体骨，而此次实验中β-磷酸三钙与胶原蛋白的比例为1∶1，术后3个月组织学切片可见少量的新生骨小梁和少量成骨细胞，说明材料的骨诱导能力有限。
Bio-oss颗粒结构中含有不同大小的孔隙，总的孔隙率为60%-70%，使内部的表面积增大，并且不含有机成分，材料的亲水能力强，这些特性在材料植入缺损区时可以使血液和组织液快速地充满材料，保持植骨区的相对稳定，有利于新骨的再生和血管长入。有研究表明与其他骨增量材料相比较，Bio-oss 颗粒可以更早地与周围骨组织发生骨融合[19]，这也解释了Bio-oss颗粒比仅具有骨生成和骨传导能力的材料成骨效果较好的原因。但是 Bio-oss颗粒在生物体内降解缓慢，吸收时间长，有文献报道称在生物体内需要 3-5 年的时间才能完全降解[1]，可见Bio-oss 颗粒对于轮廓的维持效果较好。
实验结果显示，术后3个月时Bio-oss颗粒与牙本质颗粒的成骨效果无显著差异，这与杨力硕等[11]的研究结果不一致，可能是因为其选用的牙本质颗粒是自体脱矿的牙本质，而此次实验使用的是未脱矿异种牙本质颗粒。有研究表明脱矿处理因去除了无机物，牙本质小管会变得更加宽，并作为释放必需蛋白质的通道[20]，可以使牙本质中的生长因子和骨形成蛋白快速地释放，促进成骨细胞的成长和分化，可以加快新骨的生成，并且对材料的吸收有促进作用。许多动物实验表明，脱矿牙本质在4周时开始进行骨诱导，而未脱钙牙本质在8-12周才开始进行骨诱导，未脱钙牙本质的延迟诱导特性可能与磷灰石晶体阻碍了骨形成蛋白的释放有关[21]。虽然Bio-oss颗粒与牙本质颗粒的成骨效果无显著差异，但牙本质颗粒具有诸多优点，来源丰富、操作简单、为患者节省骨粉费用，如果脱钙使用成骨效果更优，因此牙本质颗粒作为一种天然的生物材料值得临床上大规模推广。空白对照组术后3个月时骨缺损塌陷，长入大量的纤维结缔组织，因未覆盖屏障膜，导致软组织竞争性抑制成骨细胞的生长，并未见新骨形成。
在口腔骨增量手术中应该充分评估缺损区的部位、大小、术式及各种骨移植材料的优缺点，详尽了解材料的性质，包括颗粒大小、处理工艺、孔隙率、复合材料的比例等选择适宜的骨移植材料。
实验发现在下颌骨箱状缺损修复中，未脱钙异种牙本质颗粒、磷酸三钙/胶原蛋白复合材料、Bio-oss颗粒3种骨移植材料都能促进新骨的形成，骨移植后3个月，未脱钙异种牙本质颗粒与Bio-oss颗粒成骨效果无显著差异，两者的成骨效果均优于磷酸三钙/胶原蛋白复合材料，但远期效果还需进一步观察。在临床应用中建议优先使用生物材料牙本质颗粒，可节省费用，且成骨效果优异。若无可使用正畸牙或智齿可考虑使用Bio-oss颗粒，成骨效果亦可，但材料不易吸收，建议用在需要维持骨弓轮廓的部位；其次，考虑使用人工复合材料如磷酸三钙/胶原蛋白复合材料，但促进骨缺损重建能力有限，建议具体情况具体分析。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程
