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研究目的:再生牙髓学的目标是恢复坏死和感染牙齿的正常牙髓功能,包括其免疫功能、营养功能、感觉功能和形成功能等。在牙髓独特的微环境中,牙髓组织工程三联体可描述为,在控制感染的前提下,种子细胞、生物材料以及支架三要素。本实验选取大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone mesenchymal stem cells,rBMSCs)作为种子细胞,海奥胶原膜作为支架,联合生物陶瓷活性材料iRoot BP,移植至大鼠皮下,观察类牙髓样组织中血管和神经纤维的形成效果以及iRoot BP与新生类牙髓组织的生物相容性,以期为牙髓组织工程的临床转化研究提供一定的实验依据。研究方法:(1)大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)的分离、培养及其在胶原支架材料中的分布观察。取wistar大鼠胫骨骨髓,贴壁法体外培养,传代,冻存备用。将rBMSCs种植到胶原支架上,37℃培养箱常规条件下孵育培养12h,扫描电镜观察细胞在胶原膜内的分布情况。(2)大鼠切牙牙根片段的制备。拔除大鼠切牙,去除牙髓组织后制备3mm牙根片段,消毒后管腔内放置胶原支架材料,复合rBMSCs体外培养12h后进行皮下移植。(3)构建wistar大鼠皮下移植动物模型,将复合1×106 BMSCs的牙根片段移植至大鼠皮下3个月,观察类牙髓样组织中血管和神经纤维的形成情况。实验组:rBMSCs组(牙根片段内胶原支架复合rBMSCs);对照组:胶原组(牙根片段内胶原支架复合等量培养基);空白组(单纯牙根片段)。(4)观察iRoot BP与类牙髓样组织生物相容性及其对牙髓再生的影响。选择大鼠切牙3mm牙根片段,一侧封闭iRoot BP,厚度为0.5-1mm,凝固后管腔内放置胶原支架材料。复合rBMSCs体外培养12h后进行皮下移植。观察类牙髓样组织的再生情况及其与iRoot BP的生物相容性。研究结果:(1)全骨髓贴壁法分离和培养rBMSCs,可见细胞呈均一的长梭形旋涡状生长。胶原膜复合rBMSCs 12h后扫描电镜观察,可见细胞与胶原膜纤维支架存在一定的贴附结合,细胞分布较为均匀。(2)rBMSCs组可以明显看到组织再生,H&E染色显示新生组织中类成牙本质细胞和大量血管再生,免疫组化显示神经纤维标志物PGP9.5阳性表达。空白组与胶原组均未见类牙髓样组织再生。空白组:牙齿片段两侧开口处有纤维组织长入,中间部分无新生组织形成。胶原组:可见管腔大部分为未完全降解胶原成分,根管两侧有纤维组织长入,与外侧组织连续。(3)H&E染色显示:iRoot BP与新生类牙髓组织及机体均结合良好,无任何炎症及不良反应;BP周围1/3大量新生血管生成,明显多于牙根的上1/3和中1/3处。结论:(1)BMSCs来源广泛,分离率高,增殖能力强,与胶原支架结合良好,可作为动物实验牙髓组织再生的种子细胞。(2)BMSCs联合胶原支架用于大鼠牙髓组织再生,可诱导类牙髓样组织的再生。(3)iRoot BP与新生类牙髓组织生物相容性良好,诱导血管形成,促进组织的再生,可作为牙髓再生冠部封闭的理想材料。