牙髓干细胞疗法是指利用牙髓干细胞或其衍生的细胞，以某种方式移植到体内，取代病人受损的细胞，或通过招募内源性组织特异性牙髓干细胞进而修复旧的组织或产生新的组织，或发挥积极的免疫调节作用。通过再生医学，人体希望有一天能够修复和恢复严重的组织损伤，甚至更换整个器官。科学家们正在努力开发新型治疗方法，以期支持促进组织修复的过程，特别是在骨折愈合、软骨愈合及创伤后炎症等方面。 百变的牙髓干细胞组织修复是指局部细胞和组织损伤后，机体对损伤所形成的缺损进行修补恢复的过程。修复是机体对抗损伤的表现，组织修复主要是通过再生来完成的。再生是体内细胞或组织损伤后，由邻近正常干/祖细胞分裂增殖来修补的过程。
其实，在牙髓干细胞治疗真正实现大规模临床应用之前，还有许多问题等待解决。

1、牙髓干细胞基础知识简介
牙髓干细胞，简单来讲，它是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞，是形成各组织器官的原始细胞。牙髓干细胞微环境是牙髓干细胞赖以生存的基础，对调控牙髓干细胞命运具有重要的作用。

2、牙髓干细胞与创伤修复
干细胞对创伤的反应包括：从休眠状态中苏醒；从特定的干细胞巢动员；向受伤的部位迁移；分化产生特定细胞。此外，长期病理性炎性反应会导致牙髓干细胞的功能失调，使干细胞的数量减少，最终导致组织再生失败。在创伤后，MSCs与HSC的迁移已被许多趋化作用阐明。其中一种信号途径就是SDF-1/CXCR4（基质衍生因子1/特异性趋化因子受体4）轴。这条信号轴解释了牙髓干细胞在局部停留及向受伤部位迁移的过程。

3、牙髓干细胞与骨折愈合
骨折会引起骨髓内间充质干细胞的增生，骨髓和骨膜内的驻留干细胞会迁移至损伤部位。因为在骨折处需要有一定数量的牙髓干细胞进行修复创伤，同时骨萎缩也被证实与骨折处缺乏干细胞有关。恢复良好的血供是牙髓干细胞迁移并存活的必要条件。Atesok. K等发现：在小鼠骨折后进行纯化后的内皮祖细胞注射，有利于血管增生及更快的骨折愈合：在骨折部位EPC的血管生成效应与增加的亲血管生成因子hVEGF、hFGF2和hHGF 44的局部水平相关；同时还发现MSCs的迁移与增加的小鼠骨痂体积和强度有关联。MSCs约在EPC使用后第14天出现在骨折处。这些治疗效果与BMSCs迁移后局部BMP-21（骨形态生成蛋白）的表达有关。

在受伤后，牙髓干细胞对血管生成有直接和间接的影响。一些研究表明，EPC迁移到受伤的部位后直接参与了新生血管的形成。其他的研究也已经证实EPC通过生长因子、细胞因子的调节促进新生血管生成。牙髓干细胞和ADSC也有促进血管生成的作用。这些血管生成功能最终有助于改善骨折的愈合、毛细血管再生、伤口的康复及减少炎症并发症。

牙髓干细胞还可以对机械刺激产生反应。体外研究，已经证实了牙髓干细胞对以下刺激有反应，如牵拉、压迫、剪切、震荡、超声波等。在拉伸、压迫和超声波等刺激下，牙髓干细胞可表现出成骨分化。相反地，Dai等人发现，对小鼠的MSCs进行反重力作用的试验可抑制其成骨分化。有研究表明在体外试验时，低强度脉冲超声波可促进牙髓干细胞的成骨转化。

3、牙髓干细胞与软骨愈合
牙髓干细胞与关节软骨损伤修复及创伤后骨关节炎有关。在损伤发生后，关节软骨中的牙髓干细胞会分化成纤维细胞，而不是软骨细胞。创伤时，关节组织纤维化的情况更少，由此表明创伤可引起牙髓干细胞分化的变化，并与创伤后骨性关节炎息息相关。牙髓干细胞治疗效果与给药方式相关。通过牙髓干细胞在关节内注射，能改善创伤引起的软骨缺损。而研究发现，在小鼠模型中进行皮下注射牙髓干细胞对软骨愈合没有影响。

Saw等在50名软骨损伤的病人中进行了一项临床试验：50名患者随机分组，治疗组接受来自自体牙髓干细胞，辅料是透明质酸；对照组仅接受透明质酸治疗。每一位病人都行关节镜下的软骨钻孔及软骨成形术，然后进行为期5周的膝关节注射并在第18个月行关节镜检查活检。组织学分析及核磁共振检查显示：与对照组相比，治疗组牙髓干细胞的软骨再生能力有所提高，但是关节功能评分并无差别。牙髓干细胞的效果，结果发现半月板组织再生增加，伴有骨关节炎患者的疼痛评分得到改善，且在随后的两年随访中没有出现严重的不良反应。使用牙髓干细胞治疗有望能够改善骨关节炎和创伤后的软骨缺损。目前研究的重点是确定最佳牙髓干细胞来源、如何进行预处理，如何提高安全性。牙髓干细胞在骨关节炎和创伤后关节炎的治疗目的都是重新生成透明软骨，但其病理微环境各不相同。

4、牙髓干细胞与免疫调控
牙髓干细胞具有免疫调节功能，主要依赖于在创伤后炎症反应中分泌的介质如Toll样受体。Toll样受体（Toll-like receptors, TLR）是参与非特异性免疫的一类重要蛋白质分子，也是连接非特异性免疫和特异性免疫的桥梁。TLR是一类由创伤后细胞破坏释放的内源性产物，包括线粒体DNA（mtDNA），具有激活免疫细胞的能力。创伤后引起的中性粒细胞和巨噬细胞激活会对牙髓干细胞造成损伤。在机体受伤后，中性粒细胞和牙髓干细胞一起迁移到受伤的部位，但它们迁移到创伤部位的时间点不同。中性粒细胞被激活后会释放活性氧，无意中损害了周围的细胞包括牙髓干细胞。如果损伤足够严重，中性粒细胞的激活状态持续存在（尤其是在细胞凋亡之后），那么牙髓干细胞就可能会被破坏。

研究最前沿也是最热门的方向之一，取得了令人兴奋的成果。每一项成功的临床试验，背后都有扎实的基础研究作为铺垫，其中涉及牙髓干细胞本身的生物学特性、适应症的选择，给药方式的选择，细胞的选择和给药的剂量，这些都是成功的非常关键因素。在牙髓干细胞治疗临床应用之前，还需要克服许多困难。在动物模型和临床试验中仍需要进一步的研究牙髓干细胞在组织修复上的作用机制。此外，这些潜在的治疗方法是否会导致功能改善和副作用也有待观察。