综述：基于支架的生物材料用于牙周炎中的牙周再生：一项系统综述与Meta分析

《Journal of Functional Biomaterials》：Scaffold-Based Biomaterials for Periodontal Regeneration in Periodontitis: A Systematic Review and Meta-Analysis

　　

背景：牙周炎的特征是牙周膜、牙骨质和牙槽骨丧失。基于支架的生物材料旨在为牙周伤口稳定和组织再生提供三维框架，但其相对于传统再生治疗的增量临床获益仍不确定。本系统综述与Meta分析评估了基于支架的牙周再生手术在探诊深度（PD）减少、临床附着水平（CAL）获得和影像学骨缺损填充方面与传统治疗的比较。方法：在MEDLINE（Ovid）、Embase、CENTRAL和Web of Science中检索2020年1月至2026年3月1日发表的原始随机对照试验，使用Rayyan筛选，并使用RevMan v5.4进行Meta分析。采用GRADE评估证据确定性。结果：纳入31项研究。基于支架的干预在6个月（MD = ?0.27 mm；95% CI：?0.43至?0.10；p = 0.001；I² = 34%）和12个月（MD = ?0.21 mm；95% CI：?0.41至?0.01；p = 0.04；I² = 22%）时产生了统计学显著但临床适度的PD减少，但在24个月时未显著。总体PD效应较小（MD = ?0.26 mm；p < 0.0001）。CAL获得在6或12个月不显著，但在24个月显著（MD = 1.00 mm；p < 0.0001；I² = 0%）。骨缺损填充在12个月改善（MD = 0.51 mm；p = 0.02），但在6个月不显著。亚组和Meta回归分析未发现支架类型或PRF/PRP富集的显著效应（p > 0.05）。结论：基于支架的生物材料作为传统牙周再生治疗的辅助手段，可能提供有限的、时间依赖性的临床和影像学获益。证据仍受限于干预措施的异质性、适度的效应量、若干结局的低至极低确定性以及缺乏真正牙周再生的组织学证实。

1. 引言

牙周炎是一种多因素慢性炎症性疾病，特征为牙槽骨、牙周膜（PDL）和牙骨质的进行性破坏。牙周再生旨在在既往病变的牙根表面形成新牙骨质、功能方向性排列的牙周膜纤维和牙槽骨。传统再生策略包括引导组织再生（GTR）、骨移植和釉基质衍生物（EMD），可改善探诊深度（PD）和临床附着水平（CAL），但效果因缺损形态、手术方案和患者因素而异。牙周组织工程通过结合生物材料支架、细胞和信号分子来克服传统再生局限，其中支架作为三维（3D）生物相容性构建体，支持细胞黏附、迁移、增殖、分化、血管侵入和空间维持。新兴支架材料涵盖天然聚合物（如胶原、壳聚糖、透明质酸、细菌纤维素）、合成聚合物（如聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）、聚己内酯（PCL））以及旨在平衡生物活性与结构稳定性的复合支架。3D打印和计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）技术的进步可实现患者特异性支架设计。生物功能化策略包括血小板衍生制品（富血小板血浆（PRP）和富血小板纤维蛋白（PRF））及重组生长因子（如重组人血小板衍生生长因子（rhPDGF）和重组人骨形态发生蛋白-2（rhBMP-2））。细胞基牙周组织工程应用间充质干细胞（MSCs）和牙周膜干细胞，但转化仍受监管、物流和成本限制。现有临床证据零散，多依赖替代终点，缺乏组织学确认。本综述旨在评估近期随机对照试验中基于支架的生物材料对成人牙周炎患者骨内和根分叉缺损的临床、影像学及组织学效果。

2. 材料与方法

本综述依据人群-干预-对照-结局（PICO）框架构建。纳入标准：成人慢性或侵袭性牙周炎患者，存在骨内（1-3壁）或根分叉缺损，接受再生手术；干预为基于支架的牙周再生（天然、合成或复合生物材料用作3D结构或空间维持框架，可含生物富集如PRF/PRP、rhBMP-2、EMD等）；对照为传统再生或手术治疗（如开放瓣清创术、标准骨移植或膜）；主要结局为6、12和24个月时的PD减少、CAL获得和影像学/三维（3D）缺损填充；研究设计为随机对照试验（RCT），发表于2020年1月至2026年3月1日，语言为英文。排除非原创、非全文、非英文、体外/计算机/离体研究、非随机设计、未测量牙周再生结局及不符合支架定义的研究。检索数据库包括MEDLINE（Ovid）、Embase、Cochrane对照试验中心注册库（CENTRAL）和Web of Science。筛选使用Rayyan进行双人独立评估，分歧由第三人裁决。数据提取采用标准化表格，记录人群、缺损特征、支架组成、干预方法、结局和随访时间。偏倚风险评估采用Cochrane偏倚风险2工具（RoB 2），评估五个领域（随机化、偏离干预、缺失数据、结局测量、选择性报告）。效应量采用均值差（MD）及95%置信区间（CI）。数据合成采用随机效应Meta分析，异质性用I²和Cochran Q检验评估，I²值0–25%为低、25–50%为中等、>50%为高异质性。亚组分析按支架类型和PRF/PRP富集进行；Meta回归探索调节变量；敏感性分析排除高偏倚风险研究。证据确定性采用GRADE原则评估，考虑偏倚风险、不一致性、不精确性和间接性。

3. 结果

文献检索共获得1324条记录，经筛选最终纳入31项RCT，样本量13至174例，总计超过1200名患者。缺损主要为骨内缺损，部分涉及根分叉。干预包括天然支架（15项）、合成支架（10项）和复合支架（6项），其中12项评估了PRF/PRP生物富集，其余使用EMD、rhBMP-2、岩藻聚糖、褪黑素、抗生素、胶原、PLGA、RGD肽或草药提取物等。手术方式以GTR最常见，其次为开放瓣清创术、瓣+植骨、微创手术等。结局评估以影像学为主（包括传统X线、根尖片、数字X线、CBCT）。Meta分析显示：PD减少在6个月（MD=?0.27 mm；95%CI：?0.43至?0.10；p=0.001；I²=34%）和12个月（MD=?0.21 mm；95%CI：?0.41至?0.01；p=0.04；I²=22%）统计显著，但临床幅度小；24个月不显著（MD=?0.41 mm；p=0.15；I²=57%）。总体PD效应显著但较小（MD=?0.26 mm；p<0.0001）。CAL获得在6个月（MD=?0.20 mm；p=0.14）和12个月（MD=0.30 mm；p=0.08）不显著，但24个月显著（MD=1.00 mm；p<0.0001；I²=0%）。缺损填充在6个月不显著（MD=?0.16 mm；p=0.41），12个月显著（MD=0.51 mm；p=0.02；I²=39%）。亚组分析和Meta回归显示支架类型和PRF/PRP富集对任何结局均无显著调节作用（p>0.05）。偏倚风险评估：3项（9.7%）低偏倚风险，21项（67.7%）存在一定担忧，7项（22.6%）高偏倚风险。敏感性分析排除高偏倚风险研究后结果方向未变，但异质性仍高。GRADE证据确定性：PD减少在6和12个月为中等，24个月极低；CAL获得在6和12个月极低，24个月极低；缺损填充在6个月极低，12个月低。

4. 讨论

本系统综述与Meta分析表明，基于支架的生物材料在牙周再生中提供有限的、时间依赖性的临床和影像学获益。PD减少在6和12个月显著但幅度小（约0.2–0.3 mm），提示辅助作用而非变革性改善。短期效应可能源于支架作为临时细胞外基质稳定血凝块、维持空间、促进细胞迁移和血管生成；但24个月不显著，表明早期获益未必持续，长期稳定性受支持性牙周治疗、菌斑控制、宿主反应和依从性等影响。CAL获得在6和12个月不显著，24个月显著，提示延迟的临床附着反应，可能反映真正牙周再生（牙骨质形成、功能方向PDL、牙槽骨再生）需要更长时间；但该结果基于较少研究，总体CAL效应不显著，需谨慎解释。缺损填充在6个月不显著、12个月显著，符合骨形成和基质矿化较慢的动力学；但影像学骨填充不等同于真正再生，因修复组织或骨填充未必伴有新牙骨质和插入PDL纤维。亚组分析和Meta回归未显示支架大类（天然、合成、复合）或PRF/PRP富集显著改善结局，这并非证明支架设计不重要，而是反映现有试验难以分离支架架构、降解曲线、生物活性负载、缺损形态和手术方案等单独决定因素。天然支架在某些分析中显示有利趋势但无统计学稳健性，PRF/PRP效果不一致。临床异质性是核心局限，包括缺损类型、手术技术、支架组成、随访时间等差异，稀释或夸大了合并效应。多数研究样本量小，报告不完整，偏倚风险存在。结局报告不一致，混合牙位-位点-缺损水平数据，缺乏校准。随访多为中短期，>24个月数据少。患者相关因素（吸烟、糖尿病、口腔卫生等）控制不足。组织学证据稀缺，大部分依赖临床和影像学替代终点。临床意义：基于支架的生物材料应视为传统再生原则的辅助手段，而非替代；可能适用于形态支持空间维持的骨内缺损、需血凝块稳定或腔室化愈合的复杂缺损、以及增强伤口稳定性或软组织愈合的病例；但增量获益有限，长期优越性未确立；支架选择应个体化，考虑缺损特征、风险因素、操作者经验和成本效益。政策意义：不支持任何特定支架材料作为常规标准；应强调标准化方案、透明适应症、成本效益评估，并鼓励高质量临床试验。未来研究方向：需大样本、充分把握度的多中心RCT，采用标准化缺损定义、手术方案和结局测量；纳入长期随访；探索智能支架（控释递送）、患者特异性3D打印、多相构建体；强调患者报告结局、生活质量、功能改善和成本效益；在伦理可行时追求组织学或验证的三维证据以区分真正再生与修复。

5. 结论

本综述与Meta分析表明，基于支架的生物材料作为传统牙周再生治疗的辅助手段，可提供有限的、时间依赖性的临床和影像学获益，但效果幅度和一致性有限。PD减少在6和12个月有统计学显著但较小的改善，CAL获得仅在24个月显著，缺损填充在12个月显著。这些发现提示支架可能有助于伤口稳定性、空间维持和局部组织支持，但应视为支持性工具，而非充分执行的常规牙周手术的替代。证据未显示特定支架类型或PRF/PRP富集的一致临床优势，该结果需谨慎解释，因为纳入试验在缺损形态、手术方案、对照治疗、支架组成、生物辅助、结局定义、随访时间及偏倚风险方面存在差异。多数研究依赖临床和影像学替代终点，组织学或验证的三维证据稀缺，无法就牙骨质、牙周膜和牙槽骨真正再生（而非修复或缺损填充）得出确切结论。临床实践中，基于支架的生物材料可在个案基础上作为辅助手段用于精心选择的牙周缺损，治疗计划应依据缺损解剖、患者风险因素、操作者经验、材料可用性和成本效益制定。未来研究应优先开展充分把握度的多中心随机试验，采用标准化支架描述、缺损特异性分层、校准结局测量、长期随访、患者报告结局以及在伦理可行时进行组织学或验证的三维终点评估。