综述：牙髓干细胞来源的细胞外囊泡在牙本质-牙髓复合体再生中的应用：系统评价与荟萃分析

《Journal of Dentistry》：Dental Pulp Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles for Dentin-Pulp Complex Regeneration: A Systematic Review and Meta-Analysis

　　摘要
目的：系统地研究并定量综合评估牙髓干细胞来源的细胞外囊泡对牙本质-牙髓复合体再生及相关再生效应的影响的临床前研究。
数据：临床前体外和体内研究，这些研究评估了DPSC-EVs对与DPC再生相关的再生效应的影响，包括成牙本质分化、免疫调节、细胞外基质重塑、血管生成以及神经血管再生。
来源：在PubMed、Scopus和Web of Science中进行了电子搜索，未对发表年份或语言设置限制。
研究筛选：根据PRISMA指南，通过去除重复项、标题/摘要筛选以及全文评估，筛选出针对DPC再生应用DPSC-EVs的临床前研究。
结果：在体外实验中，与对照组相比，EV处理使BMP2（5.2倍）、DSPP（4.9倍）、OCN（4.4倍）、DMP1（2.7倍）、RUNX2（2.0倍）和ALP（2.3倍）的水平上升。血管生成效应显著改善，VEGF水平上升近2.5倍，内皮连接形成则增加2.9倍。此外，EV处理使促炎细胞因子表达降低44%，同时使抗炎信号通路活性提升近2.0倍。在体内实验中，EV处理显著促进了成牙本质再生、血管生成、细胞外基质形成以及神经血管组织发育，其中COL1A1和DSPP的再生效果最为显著。由成牙本质过程诱导、缺氧处理或经工程改造的EVs，其生物功能均优于传统EVs。
结论：现有的临床前证据表明，DPSC-EVs具有显著的DPC再生能力。然而，由于方法学上的显著差异以及缺乏临床证据，目前尚无法确定其在临床中的有效性。在考虑将其用于临床之前，仍需对EV的制造、特性分析、剂量使用及转化评估进行标准化。
临床意义：现有的临床前证据表明，DPSC-EVs可改善与DPC再生相关的多种生物学途径，如成牙本质分化、血管生成、细胞外基质沉积以及免疫调节。这些结果表明，DPSC-EVs作为一种有前景的无细胞再生方法，值得进一步开展转化研究；不过，其临床应用仍需通过大型动物实验和人类临床研究来验证。
注册信息：开放科学框架注册号：10.17605/OSF.IO/MTP9

引言
牙本质-牙髓复合体（DPC）的保存与再生仍是再生牙髓学研究的主要目标[1]。近年来，研究重点逐渐转向通过调控细胞间通讯和组织修复过程来促进功能性组织再生的生物调节方法[2]。DPC的再生需要成牙本质分化、血管生成、细胞外基质重塑、神经血管再生以及免疫调节等过程的同步进行[3]。
牙髓干细胞（DPSCs）被视为最具再生应用潜力的细胞类型之一[4]。由于其具有多向分化能力、自我更新潜力、较高的增殖能力以及源自神经嵴的特性，DPSCs可直接参与对DPC再生至关重要的神经生成、血管生成、骨生成和成牙本质修复机制[5]。此外，DPSCs还具有强大的免疫调节功能，有助于消除炎症并促进组织修复[6]。尽管DPSCs具有出色的再生能力，但直接移植干细胞仍面临诸多转化障碍。因此，人们越来越关注无细胞干预手段，尤其是细胞外囊泡（EVs），因为它们能够在无需细胞移植的情况下发挥多种旁分泌再生作用[7,8]。
越来越多的证据表明，干细胞的治疗优势主要源于旁分泌信号传导，而非直接的细胞植入与分化[9,10]。这一观念的转变使得人们更加关注那些能够模拟干细胞的生物学作用，同时避免细胞移植相关问题的无细胞再生方法[11]。在这些策略中，EVs已成为调控干细胞间通讯的关键因素[12,13]。EVs是由几乎所有类型的细胞释放的纳米级膜包结构，可携带多种蛋白质、核酸、代谢物、脂质及其他调控分子[14,15]。通过传递这些生物活性物质，EVs能够介导细胞间通讯，影响细胞增殖、迁移和分化等生物学过程，以及炎症、血管生成和组织再生等过程[16,17]。
最近，源自DPSC的EVs（DPSC-EVs）作为潜在的无细胞治疗手段，受到了广泛关注，可用于DPC再生[18]。由于其来源细胞具备天然的再生特性，DPSC-EVs含有丰富的调控RNA、信号蛋白、细胞因子和生长因子，能够调控受损的牙髓组织微环境[19]。此外，DPSC-EVs还能促进牙髓细胞的增殖与迁移，改善内皮管形成与血管化，激活成牙本质分化，并促使巨噬细胞向具有促再生特性的表型转变[20]。同时，DPSC-EVs还有助于修复性牙本质的形成、类似牙髓组织的血管化再生以及根管内的修复。这些效应似乎是通过多种信号通路实现的，如wingless/integrated信号通路（WNT)/β-catenin、转化生长因子β（TGF-β)/mothers against decapentaplegic homolog（SMAD）、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K)/蛋白激酶B（AKT）以及免疫调节通路[21]，这体现了它们在协调DPC再生所需复杂生物学过程方面的能力。
需要指出的是，DPSC-EVs不应被简单地视为另一种源自间充质干细胞的EV群体[22]。DPSCs源自神经嵴来源的外间充质，长期存在于特定的牙本质-牙髓微环境中，在那里它们参与成牙本质细胞的分化、第三类牙本质的形成、免疫监视以及神经血管稳态的维持[23]。因此，它们所产生的EVs所携带的分子成分，富含与DPC再生直接相关的生物学途径，如成牙本质分化、神经血管重塑、血管生成、细胞外基质组织构建以及炎症消退等[24]。这些组织特异性的生物学特征使得DPSC-EVs区别于源自脐带、脂肪组织或骨髓间充质干细胞的EVs，后者的再生功能通常更偏向于广泛的软组织或肌肉骨骼组织的修复，而非牙科组织的再生[25]。作为无细胞再生策略，DPSC-EVs具有诸多优势，如能够输送生物分子、与生物材料辅助输送方法相兼容，以及具备载荷工程化的潜力[26]。这些特性进一步激发了人们对其在DPC再生领域应用的兴趣。
目前关于DPSC-EVs的文献涵盖了多种互补的临床前研究模型[27,28]。体外研究主要阐明再生过程中的机制、分子信号传导途径以及细胞反应[29]，而体内研究则评估功能性DPC再生、生物材料相互作用、宿主生物反应以及组织整合情况[30]。由于这两种类型的证据共同反映了DPSC-EVs的再生能力，因此有必要进行综合分析，结合不同的研究方法，全面了解目前的临床前证据，并考虑其生物学复杂程度和转化应用价值的不同水平。因此，本系统评价与荟萃分析旨在探讨DPSC-EVs对DPC再生各方面的影响，如成牙本质分化、血管生成、细胞外基质重塑、免疫调节、神经血管再生及其转化应用潜力。
为系统地整合这一快速发展的证据库，本研究遵循系统评价与荟萃分析优先报告项目规范（PRISMA）框架进行[31]。研究问题与纳入标准是依据人群、干预措施、比较组、结局（PICO）框架预先确定的[32]，以确保研究筛选的透明性和可重复性。在完成研究筛选和数据提取后，对所报告的DPC再生结果进行了分类，按成牙本质分化、血管生成、细胞外基质重塑、免疫调节以及神经血管再生等生物学相关领域进行整理，以便进行定性和定量分析。

研究框架
在本系统评价中，质量管理的方案和标准是根据《Cochrane干预措施系统评价手册》中的指南制定的[33]。研究方案符合PRISMA指南[31]，并已在开放科学框架上注册（https://doi.org/10.17605/OSF.IO/MTP9S）。由于体外和体内研究都能提供与DPSC-EV调控作用相关的互补证据，因此两者均被纳入研究范围。

结果
通过电子数据库共检索到297篇文章。去除178篇重复文章后，剩余119篇独特文章进行了标题筛选。排除明显无关的文章后，又有67篇文章进行了摘要筛选。随后，获取了全文文章，并根据预先设定的纳入标准独立评估其是否符合纳入条件。全文被排除的主要原因包括研究涉及的并非DPSC-EVs、缺乏对EV的单独特征分析、以及未涉及牙本质-牙髓系统。

讨论
本系统评价与荟萃分析全面总结了有关DPSC-EVs在DPC再生中作用的临床前研究结果。在所有纳入的体外和体内研究中，DPSC-EVs均能持续促进成牙本质分化、血管生成、细胞外基质形成以及免疫调节，这证明了它们在实验模型中的再生潜力。尽管不同研究之间的生物学一致性较好，但这些结果仅表明了其临床前再生潜力，而非明确的临床疗效。

结论
现有的临床前证据表明，DPSC-EVs可通过促进成牙本质分化、血管生成、细胞外基质重塑、免疫调节以及神经血管再生，持续提升DPC再生能力。然而，由于方法学上的显著差异以及缺乏临床试验数据，目前尚无法得出关于其临床有效性的明确结论。

资金支持
无。

数据与材料的可用性
由于本研究未生成或分析任何数据集，因此无需进行数据共享。

伦理、审批及参与同意
本研究是对现有文献中已有研究的资料整合，不涉及任何个体，故无需获得参与同意。

出版同意
由于不存在需要获得出版许可的与个体相关的数据、图片或插图，因此无需出版同意。

利益冲突
作者声明没有利益冲突。

CRediT作者贡献声明
Paras Ahmad：写作——综述与编辑，写作——初稿撰写，可视化，验证，监督，软件应用，方法设计，研究实施，正式分析，数据整理，概念构建。

利益冲突声明
作者声明没有利益冲突。

致谢
无。

Paras Ahmad
美国新泽西州纽瓦克市新泽西州立大学罗格斯牙医学院口腔生物学系，邮编07103。