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龋齿是如何形成的？
我们的牙齿无时无刻不在受到损伤.大多数的损伤都源于日常的磨损和口腔中微生物的活动.每一颗牙齿的表面都布满了微生物,这些微生物以食物残渣为食.随着微生物对食物残渣的分解,还会产生酸性物质等副产物.
就像皮肤一样,一般来说,牙齿也是具有一定的自我修复能力的.但是,如果太长时间没有好好清洁牙齿的话,这些酸性物质就会降解牙齿表面的牙釉质,甚至侵蚀牙本质.当牙本质受到严重损伤的时候,牙齿最内层的牙髓中的干细胞就会分化成成牙质细胞,并形成新的牙齿组织.但是,当损伤过于严重的时候,新形成的牙本质不足以使牙齿恢复原样,就会形成龋齿.
不补牙就能治疗龋齿的新方法
对于牙科医生来说,龋齿的治疗看起来似乎有些矛盾——如果想拯救一颗蛀牙,那么首先要进一步地破坏它.目前来看,治疗龋齿的主要方法就是先把坏掉的部分清除出去,然后再用金属、塑料和玻璃胶等可持续性材料把牙齿填好.
但是,如果不必再给牙齿钻洞,而是诱导牙齿重新生长呢？近来,英国国王大学学院的Sharpe教授和他的同事们就发明了一种新的方法,让小鼠牙齿重新生长了出来.早在2017年,他们就在《科学报告》上面发表了一篇研究,对他们这种创新性的方法进行了描述.在那之后,他们又进行了一系列的努力,让这种方法离人体临床试验越来越近了.
激活Wnt信号通路,让牙齿再生
Sharpe教授和他的同事们假设,他们可以通过调动牙髓中的干细胞,最大限度地加速牙齿自我修复的进程.以往的研究也发现,包括了一系列参与了细胞间交流的特定分子的Wnt信号通路对于身体组织的修复和干细胞的分化来说是非常重要的,比如在皮肤、肠道和大脑中都是如此.那么该信号通路在牙齿中是否也能够起到相类似的作用呢？如果是的话,那么把受损的牙齿暴露于能够激活Wnt信号通路的药物中,或许就能够刺激牙髓中干细胞的活动,从而起到让牙齿重生的作用.
为了检验他们的这种想法是否可行,研究人员在小鼠的臼齿上钻了一些洞来模仿龋齿.而后,他们把用牙本质中发现的一种蛋白质制成的小型胶原蛋白海绵浸泡在tideglusib等药物中.这些药物能够激活Wnt信号通路的药物中,例如tideglusib就是一种已经被临床试验证实能够对阿尔兹海默症和其他神经系统疾病起到治疗作用的药物.当微型海绵吸收了足量的药物/安慰剂之后,研究人员再将这些海绵放置在小鼠臼齿上的洞里,并持续4~6周.
实验结果表明,相比于放置了安慰剂海绵的小鼠臼齿来说,放置了药物海绵的小鼠臼齿明显生出了更多的牙本质.而且对于大多数接受药物治疗的小鼠来说,他们的牙齿都恢复到了最初的健康状态,甚至都分不清哪颗是旧牙哪颗是新牙了.而此时,作为药物载体的胶原蛋白海绵已经降解了.
干细胞治疗有风险吗？
不论是利用体内的干细胞,还是利用体外的干细胞进行治疗,都冒着组织生长失控的风险.例如,已经证明实验性的干细胞疗法会导致脑部肿瘤和眼睑中长出骨头.但是在这项研究中,治疗小鼠所使用的药物的量非常小,所以出现牙本质生长失控的风险也极低.但是,也有研究人员表示,还应该在其他实验动物身上进行验证,从而排除出现副作用的风险.
离临床实践越来越近了！
当然,牙科医学不仅仅只是钻洞、填补这么简单,我们的终极目标在于在尽量长的时间内保证牙齿的健康.通过药物激活Wnt信号通路来修复牙齿的过程,与牙齿本身的自然修复进程是极其相似的,所以相比于简单的破坏后修复,利用这种方法生出来的新牙齿将更加健康,可供使用的年限也更长.美国哈佛大学的一名生物工程学教授也一直在研究能够使牙齿再生的方法,但是他并没有参与到这项研究之中.他表示：“这一研究发现不仅在科学界来说是非常重要的,对临床治疗来说也是一个极大的进步.”
自2017年他们的首个研究发表以来,Sharpe教授和他的同事们又在大鼠身上进行了试验(因为相比于小鼠来讲,大鼠的牙齿更大,更接近于人类牙齿).实验结果表明,这种方法对于大鼠也同样有效,但是研究数据尚未发表.现在Sharpe教授和他的同事们正在寻找更多的候选药物,以便确定用药的剂量,以及哪一种药物的效果最好.他们还发明了一种更加适合现代牙医的输送药物的方式,那就是将药物溶解在胶质中,而后将胶质注射进牙齿内,并照射紫外线起到加固作用——这也是牙医在给我们补牙时的最后一步.
如果想要把这种方法真正地应用到临床当中,研究者们还需要在人类受试者中进行临床试验,但是目前存在的问题还有很多.例如,如果想要进行人体试验的话,干细胞的获取还是一个很大的问题——如果想要牙原基再生的话,就必须从人类胚胎中获取干细胞,但是这在大部分国家中都是违法的.Sharpe教授也表示,只有胚胎中才有能够形成牙齿的细胞,因为成年人是不会重新长牙的,这类细胞在成年人体内是不存在的.不过他们发现,有些能够激活Wnt信号通路的药物已经被批准应用于治疗人体出现的其他问题,这或许能够加速该方法的研究进程.
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参考文献：
1、 儿常补牙哪种材料好 补牙是治疗龋齿最主要的方法,即去除龋坏的牙齿组织,然后用物理材料把缺损的部分补起来 宝爸宝妈们在带宝宝补牙时,往往会纠结于材料的选择 补牙的材料那么多,到底哪种材料最适合宝宝呢7补牙是一项非常成熟的治.
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