CN1033839C - 诱导活体矿化组织粘结的组合物的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种通过在至少一个部分上再生矿化组织以诱导活体矿化组织各部分间粘结的组合物，特征在于其含有一种牙质前体物即所谓质基质作为活性组分；本发明还公开了使用这种组合物在矿化组织各部分间诱导粘结的方法。

Description

诱导活体矿化组织粘结的组合物的制备方法

本发明涉及在活体矿化组织之一部份或亦可能在其他部份上形成新的矿化组织，用于诱导活体矿化组织各部份之间粘合的组合物。本发明还涉及诱导这种粘结如用于治疗牙周炎的方法。

本发明涉及以生物学为基础的用于诱导矿化组织如骨组织各部份之间粘合的新方法。虽然本发明总地提供了这种粘结方法，但在本说明书中主要是结合着治疗松动牙齿，即所谓牙周炎来阐述的。但应注意的是，本说明书绝不是以一种限定的方式来阐述本发明的原理。为了便于了解本发明，在更确切地描述本发明的技术之前，有必要对与牙齿及相关疾病有联系的生物学条件作一简要介绍。在正常情况下，牙齿是固定在颌骨中称为牙槽的特定的窝内的。在牙根和颌骨之间有牙周膜。牙根主要由牙本质外周复盖了一层厚度约0.01～1mm的牙骨质。在牙骨质中，发现主要有胶原纤维由牙骨质穿过牙周膜固定到颌骨中。因此，牙骨质对于使牙齿附着在颌牙上是极为重要的。外周膜厚度约0.2mm，由上述胶原纤维和位于纤维与属于这些组织之细胞间的血管及神经组成。

颌骨并没有伸展到整个骨冠，而且没有被颌骨复盖的牙根部份，有纤维由根部牙骨质伸出进入周围的牙齿中。这些纤维有助于固定牙齿，因此也可稳定牙龈。牙龈及整个口腔是由一层上皮复盖的。这层上皮形成了环绕牙齿的致密环或套。相邻的牙齿在牙齿和上皮之间形成了一个浅沟。

在使牙齿附着到颌骨里的组织中，炎症的发生率很高，全世界的大部份人口都在不同程度上受到这类炎性疾病的侵害。本发明所使用的治疗方法主要是延迟病症的发作，尽可能地阻止牙齿松动。目前，还没有一种能够以这种方式进行治疗、以使牙齿重新附着于颌骨上的临床上适用的方法。

该领域中的一部份问题是某些病人存在牙齿固着方面的先天性缺陷。这类病人在未成年时便出现牙周炎症状，即所谓青少年牙周炎。治疗方法常常包括拨牙和花费很高费用用某种桥结构进行复位。

牙齿表面上的细菌可在牙齿周围的牙龈中引起慢性炎症。炎性细胞分泌其分解酶用于对服细菌，但在这种情况下它们攻击使牙齿固着于牙龈和颌骨上的胶原纤维。牙根或牙骨质表面上的细胞受到破坏，而口腔粘膜的上皮细胞沿着牙齿向下生长并产生所谓龈缝。在这种龈缝中，细胞得以保护并能在这里生长。新的炎性细胞聚集在所谓的保护区域内，并破坏牙周膜。牙骨质细胞死亡并使牙槽骨受到破坏。病变一般都进行得缓慢，但有时也进展很快。过一定时间后，牙齿将完全失去与颌骨固着的能力。

目前的治疗方法主要是去除寄存在牙齿表面的细菌。当细菌被清除后，便可终止牙龈和牙周膜中的炎症并使分解过程不再继续下去。这种治疗也有助于防止在牙齿表面上形成细菌沉积物。因此，这一治疗方法的结果是破坏了牙齿在颌骨上的固着，但治疗没有形成新的牙周膜或牙骨质。

在进行形成本发明之基础的研究过程中，已差不多令人惊疑地发现，牙骨质的形成是由一薄层釉质前体发动的，而釉质是在根的发育中沿着所有根表面部份形成的。这层釉质似乎对该区域的胶原纤维细胞有影响，从而使之发育成牙骨质生成细胞。在牙骨质继续发展中，牙釉质薄层大范围地消失，但在某些区域可能观察到残留部份。

研究中发现，如果牙质与牙周膜细胞接触、如在牙根部表面磨一个洞，便能以骨样组织即没有使牙齿固着于周围组织上之纤维的骨组织形式愈合。但如果所产生的洞被釉质前体(下称釉质基质)复盖，则可产生正常牙骨质组织。在最初实验中使用了内生的釉质基质，但后来发现，如使用不同种动物的釉质基质亦可得到同样有利的结果。据此，在对猴子所作实验中发现，用不同种动物如猪的釉质基质复盖牙根表面上的洞，即可诱导牙骨质形成。

据此，本发明提供了在至少一个部份上重新形成矿化组织以诱导活体矿化组织各部分间粘结的新技术，这些技术的特征在于应用形成釉质的前体即釉质基质来诱导粘结。因此本发明提供了有这种用途的组合物，且所说的组合物含有作为活性组分的釉质基质。

如前面所指出的，本发明特别适用于治疗牙科疾患，如牙周炎，以及牙齿移植和意外事故引起的牙齿断裂再引入时出现的牙齿松动。然而本发明亦适用于处理人工植入物，如牙齿植入物、骨骼替代物如人工髋关节的植入物。本发明还可用于在期望提供新的腱附着点的骨骼替代物上诱导形成矿化组织。在应用依据本发明的技术时，所用的釉质基质可由某些牙齿正处于发育期的哺乳动物得到。釉质基质的一个适宜来源是被宰杀的动物如猪和小牛，此时动物牙齿仍处于发育中，被宰杀的猪多在半岁左右。这些哺乳动物最好是小牛或小猪，但亦可以是其他种动物如不断地长牙的绵羊和啮齿动物。亦可使用培养的细胞或细菌(使用DNA重组技术)作为这种物质的可替代的来源。

本发明的组合物可以只由这种釉质基质构造，亦可与水混合，但该组合物还可包含与载体、稀释剂或为此目的可接受之粘合剂结合的釉质基质。用于牙科时，最好使用牙齿可接受的载体或稀释剂。为提高储存稳定性，组合物中可包含稳定剂或防腐剂。但单单将釉质基质与水混合时，可在低温下储存一定时间后使用。

本发明提供了诱导牙根骨质和颌骨以及它们之间生理胶原纤维接合的形成、使牙齿重新固着以治疗牙周炎的方法。该方法的特征在于除去牙根部可能存在的上皮，然后提供一层牙釉质前体物。

在应用本发明方法治疗牙周炎时，最好使受损牙齿的部份开口以暴露根的表面，同时除去可能形成的上皮，然后在根部清洁的表面上涂以一层釉质基质或含这种釉质基质(作为活性组分)的组合物，其后再使胶原组织复位，必要时可进行缝合，以达到治疗目的。

除了治疗牙周炎外，还可将上述本发明的方法用于牙齿移植或再植。十三、四岁的孩子常常会遭受意外事故，造成一个或几个牙齿脱位。这种情况又大多发生在门牙。将已脱位的牙齿迅速放回，使之正常固着于颌骨上即可得以治愈。许多情况下，已脱位的牙齿并不能在一定时间内完成这些复原，而是牙齿必定在口腔外非适当介质如游离空气中保留了一段时间。这样，根部表面上的牙周膜细胞将被破坏，当把牙齿重新置回口腔时，便不会恢复生理性固着，而在一定时间后脱落。迄今为止还没有设计出一种能使牙齿重新固着的方法。

然而，可按着本发明的技术，用适当方法除去脱位牙齿上已死亡的牙周膜，然后将釉质基质的组合物涂敷于牙根的裸露表面上。再将牙齿放回牙槽内并轻轻固定几周。由于牙根表面上有新的釉质基质而产生了新的骨质层，进而使牙齿得以重新固着。

对于牙齿移植(即将牙齿以一个人的口腔内移植到另一个人的口腔内)来说，已发现被移植牙齿的组织将受到受体之免疫防御功能的攻击，并在很短时间内遭到破坏。已作过在免疫学上适宜个体间进行牙齿移植的尝试。但这些尝试却不能令人满意。为保留一个或几个被移植的牙齿而使用可抑制排斥反应的医药制品，并不能认为是合理的长期治疗手段。因此，如今尚没有进行牙齿移植而又可获得好的长期效果的适宜方法。

然而，可使用本发明的技术，由供体身上除去将被移植的牙齿，去除牙髓、清洁髓腔并在髓腔内充入牙根充填剂来解决这一问题。用机械或化学方法除掉牙周膜并用含有釉质基质的组合物涂敷牙根。然后将牙齿置入受体口腔内其新的位置上。牙齿在固定的位置中保留一个短时间，由于涂有釉质基质，便可重新形成复盖被移植牙齿的内生性矿化组织，并将诱导被移植牙齿的固定。

依据本发明的其他优选方面，釉质基质组合物内可以添加以纤维蛋白原，因子XIII(为一种得自血浆的血凝因子)和凝血酶为基础的组织粘结剂。可将釉质基质与纤维蛋白原以及因子XIII预混合来配制本发明的组合物，并在应用于外科部位之前将凝血酶直接加到组合物中。预混合物中可包含抑肽酶，以降低分解速率。用于这种含添加成分之组合物的优选商品是Tisseel，——一种由IMMUNO AG公司(Vienna，Austria)制造并出售的两组分纤维蛋白密封剂。

在使用这种组织粘结剂时，可将釉质基质、纤维蛋白原、因子XIII预混合，必要时可将抑肽酶与凝血酶溶液混合，然后将所得组合物迅速施用于外科部位。这一技术在处理牙周炎中大大促进了外科治疗。因此提高了组合物在根部的粘结能力，阻止出血并大大简化了粘膜骨膜瓣的定位，同时也不必使用缝合线。

下列具体实施例将进一步阐述本发明。所给实例均与在大鼠、猴和人身上进行的牙科实验有关，并与有关附图相联系。

图1显示了猴的带有连结组织之牙根的横截面。

图2显示按本发明方法处理过的猴的牙根之横截面。

图3显示没有处理的被移植的猴牙齿。

图4显示依照本发明方法处理过的被移植的猴牙齿。

图5显示外科手术前的口腔内X照相。

图6显示外科手术后的口腔内X照相。

图1放大显示了正常和天然固着于颌牙上之猴牙齿的、附有相联组织之牙根的横剖断面。在颌骨1(牙齿在其中附着)和牙根7之间，发现使牙齿固定于颌骨1上的牙质，即牙骨质3和牙周膜5是与牙根7相联的。

实施例

下列实施例中所用的治疗组合物为釉质前体物或釉质基质，所用组织得自被宰杀的6个月令的猪，因此提供了发育期的牙齿。由清洁的猪颌牙上分离牙胚。这些牙胚系由釉质基质生成细胞(釉质器)、釉质基质、牙质、成牙质细胞和牙乳头构成的。刮下游离于釉质器的牙胚，以分离和回收所需的釉质基质，将所得到的这种半固体白色块与水一起调制成有奶油样稠度的匀浆。所用匀浆器为KinematicaGmbh公司(Luzern Switzerland)制造的所谓Polytron。然后将所得组合物用于下述实施例。

实施例1

自猴身上摘取牙齿并在空气中存放1小时，然后除去牙周膜。在该牙齿的根部上涂一薄层按上述方法制得的猪的釉质基质，然后将牙齿重新置回颌骨中它的位置上。

图2显示颌骨1和牙根7之间新的牙周膜5再生几周后的情况，以及在牙周膜5和牙根7之间所形成的新的牙骨质层3。由于使用了本发明的组合物，得以成功地进行猴牙齿再植，而使之在颌骨内形成全新的牙齿锚基。

实施例2

本实施例对使用本发明的技术治疗经过或未经过处理的猴牙齿中的洞进行了比较。图3中显示颌骨1和牙根7之间区域的放大图。首先分离该牙齿，然后在牙根表面磨一洞，再将牙齿置回颌骨中它的位置上使之愈合。放大的图3显示8周后只形成很小范围的骨样矿化组织(如弯曲箭头所示)。

图4显示了以同样方式完成的实验，但不同的是所产生的洞已在放回牙齿之前用按上述方法制得的组合物充填。由图中可以清楚看出愈合8周后的牙周膜5的良好愈合情况。图中还显示了洞中新的牙骨质3的形成情况(如图中未填满的箭头所示)。

实施例3

本实施例的目的在于显示“促进固着组合物”对实验性边缘牙周伤口之愈合作用的影响。用牙钻钻颈一根尖距离约为5mm的洞，经除去牙骨质、牙周膜和边缘牙槽骨，以造成猴牙之边缘牙槽骨膜(牙周组织)的实验性缺损。然后用组合物涂敷该实验性缺损部及需要愈合的区域。同时制备对照缺损，但使之在不施用组合物的情况下愈合。愈合期后，从组织学上来估计愈合效果。

结果表明，只有当施用组合物时，才得到与前面实施例中所述结果相似的愈合效果。这包括形成新的牙骨质粘合层、牙周膜及牙槽骨。从而致导新的固着。只用口腔上皮复盖缺损的对照牙齿则不是这种情况。这些结果表明使用本组合物治疗牙周炎是适宜的。

实施例4

本实施例显示在治疗实验动物的牙周炎后，“促进固着组合物”对边缘性牙周愈合的影响。选择患有自然发生之牙周炎的猴进行实验。在动物接受常规牙周外科处理后，每只动物的一个实验侧，均用组合物处理暴露的牙根表面。另一侧则作为对照。愈合期过后从组织学上估计实验结果。

结果表明，在应用组合物后产生了包括新的粘合牙骨质、牙周膜及达到釉质—牙骨质边缘水平之牙槽骨的新的边缘附着物。由图中司见有几个毫米的新的牙周附着物。对照牙齿则只显示具有不明显的并且完全没有任何新的牙骨质的附着物。这些结果表明该组合物亦适用于治疗人的牙周炎。

实施例5

本实施例的目的是为了显示“促进固着组合物”对人类边缘性牙周炎的影响。在获得瑞典卫生部和地区伦理学委员会同意后，将组合物用作常规外科治疗人类边缘性牙周炎的辅助药物。在对病人施行手术时除去牙结石和肉芽组织。在裸露的牙根表面上涂上组合物并复盖粘膜骨膜瓣。通过定期的临床观察、记录袋深度和“补给”指数以及口腔内X光检查来估计愈合效果。将使用组合物后的效果与以前对常规牙周外科治疗的定量研究结果相比较。

结果表明，组合物大大促进了边缘牙槽骨高度的增加(见图5和6)。这些图显示了在进行包括应用“促进固着组合物”在内的牙周外科治疗前(图5)或治疗后6个月(图6)时摄制的口腔内X线照相。手术前照相显示牙槽骨(1)的水平(箭头所示)几乎位于牙齿尖部。应用组合物后6个月(图6)，则形成了大量新的牙槽骨(1)，箭头所指的水平是在牙根中间部分，即提高了几个毫米。常规的牙周外科治疗则从未见到过这样的愈合效果。与先前对常规牙周外科所作定量研究的结果相比较，就临床表现及边缘袋深度的降低来说，显然是总地加快了愈合过程。这些结果证明该组合物也能够促进人的新牙周附着物的生成，而用常规治疗则看不到这样的愈合效果。

实施例6

本实施例举例说明了在临床实践中应用“促进固着组合物”的一种改良方法。按实施例5中所述方法处理患有边缘性牙周炎的病人，所不同的只是将一种纤维蛋白基组织粘结剂混合到本发明的组合物中，组织粘结剂是由纤维蛋白原、血浆纤维结合素、因子XIII(一种来源于血浆中的凝血因子)、纤维蛋白溶酶原、抑肽酶、凝血酶及氯化钙组成并由IMMUNO AG公司(Vienna，Austria)生产的。市售的组织粘结剂(商品名Tisseel或Tissucol)，在其各组分混合在一起后聚合形成一种粘结的凝块。因此，向“促进固着组合物”内加入Tisseel(Tissucol)可提高与牙根表面的粘合力，有利于牙周外科治疗。另外还可阻止出血并改善粘膜骨膜瓣的可见度及定位。亦可使瓣更紧固地定位在牙根表面上并除掉骨缝。对于愈合效果来说，复盖牙根表面是很重要的，因为这样便最终确定了新生附着物的范围。

实施例7

本实施例的目的在于描述“促进固着组合物”的诱导矿化组织生成的能力。将组合物装在明胶胶囊中，然后手术植入大鼠的腹肌内。同时以作过假手术的大鼠作为对照。愈合期后杀死大鼠并根据X线照相、组织学检查及⁴⁵Ca掺入来估计手术区域内的组织反应情况。

结果表明，在使用组合物后形成了类似于牙骨质的矿化组织。而作过假手术的动物则未见到任何新生组织的痕迹。

上述实验明确地显示了本发明的实用性和优点。另外，用得自猪的釉质基质在猴身上进行实验这一事实表明，不一定要使用内生的釉质基质。当然，后一发现具有实际意义，即能确保比较容易地得到原材料。

Claims (5)

1.通过在至少一个部分上再生矿化组织而诱导活体矿化组织各部分之间粘结的组合物的制备方法，该方法包括从未成熟的哺乳动物颌牙上取出牙胚，将所述牙胚与釉质器分开并从所述分离的牙胚中回收釉质基质。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述牙胚来源于小牛或小猪。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中将牙科或生物学上可接受的载体，稀释剂或粘结剂与组合物混合。

4.应用从未成熟哺乳动物颌牙的牙胚上分出的釉质基质来制备通过在至少一个部分上再生矿化组织而诱导活体矿化组织各部分之间粘结的组合物。

5.根据权利要求4所述的用途，其中所述釉质基质来源于小牛或小猪。

Images