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臨床運用

一. 牙幹細胞來源

幹細胞(stem cell)的定義為一群尚未完全分化的細胞,具有分裂、增殖成另一個與本身完全相同的細胞,並且可以依照不同環境而分化成特定功能的細胞。

依照幹細胞的來源可以分為胚幹細胞(embryonic stem cell:ES)與成體幹細胞 (Adult stem cell),又依照幹細胞的能力而言,又分為全能幹細胞(Totipotent stem cell),潛能幹細胞(Pluripotent stem cell)及多功能幹細胞(Mutipotent stem cell)。

牙幹細胞(Tooth stem cell)來源也分為牙胚幹細胞(Tooth germ stem cell)及牙成體幹細胞(Tooth adult stem cell),牙胚幹細胞來源於胎兒及嬰幼兒牙床中之乳牙及恆牙之牙胚組織,由於其取得不易,因此目前有關牙胚幹細胞之研究都侷限於動物實驗。因為牙成體幹細胞之取得容易,所以相關之研究非常早而且豐富,1976年, Dr. Melcher即提出牙周韌帶細胞(PDL)具分化能力及促進牙周組織再生之功能,即認為牙周韌帶細胞具有幹細胞之特質。

於2003年,施松濤教授提出乳牙牙髓腔內擁有充沛之幹細胞,具有分化成神經細胞、造骨細胞、脂肪細胞、造象牙質細胞之功能,近年來我們首度發現牙組織內亦含有豐盛的幹細胞,尤其位在牙齦組織接近骨膜位置之纖維母細胞,擁有類似神經、軟骨、硬骨、脂肪…等幹細胞再生之特性,因此在目前的研究報告指出,牙周韌帶、牙髓腔組織與牙齦組織皆具有豐沛的牙幹細胞。

二. 臨床實驗過程
  1. 細胞來源:牙周韌帶、牙根尖、牙齦及牙髓腔組織。
  2. 細胞培養:將牙周組織分切成約0.5mm3大小。離心3次(1000rpm),每次10分鐘。將牙周組織放在6cm培養皿中培養。(培養箱條件37℃、5% CO2的潮濕環境中,培養液為89%α-MEM + 10%FBS + 1%AB)。
  3. 臨床使用成品:取下的牙周組織培養約45天後進行次培養(subculture) ,待牙幹細胞長滿後添加冷凍乾燥脫鈣骨 (DFDBA)共同培養10-14天,當牙幹細胞覆蓋冷凍乾燥脫鈣骨後即可進行牙周瓣膜手術。
  4. 研究結果: 於reentry手術時取下2mm3立方組織作組織切片觀察,圖B、C於光源鏡檢中可以清晰觀察,在氫氧磷灰石顆粒骨粉的周圍有成熟的骨質形成。自體牙周幹細胞移植術。治療前齒槽骨缺損情形(圖A) 與12 . 34. 84個月後齒槽骨恢復良好(圖B.C.D)。
    1. 電子顯微下觀察細胞形態:牙周幹細胞與冷凍脫鈣骨共同培養型態(A.B)、牙周幹細胞與氫氧磷灰石共同培養型態(C.D)
    2. 光學顯微鏡下觀察細胞形態
    3. 人體長期臨床療效自體牙周幹細胞修復。治療前骨缺損情形(圖A);術後九個月牙周組織恢復良好(圖B),並且實施 reentry手術,可以明顯發現牙周組織修復效果(圖C)

Representative radiographic examinations of treated subject at various time points of treatment and clinical follow-up. (a) Periapical radiograph of the right maxillary first molar before surgery. Radiographs taken at 12 (b), 36 (c), and 72 months (d) after surgery showing good osseous filling at both the mesial intrabony defect and buccal furcation. An obvious increase in bone height and radiopacity can be noted when compared with those of initial radiographs.

Fig. A. Representative photographs showing the extent of alveolar bone loss on the buccal side and the furcation area of the right maxillary first molar during surgery. B. New tissues appearing to cover most of the osseous defect and exposed root surfaces in sites treated with GF–HA particles. Rubber-like tissue hardness could be felt at the time of reentry surgery 9 months after the operation.