聖誕節期間,南加州大學實驗室的幾隻小豬在前牙上獲得了新的牙根,這要歸功於人類牙齒的幹細胞。上週首期出版的《PloS ONE》雜誌報道了哺乳動物牙根的再生,這可能具有臨床應用價值,會對根管治療等口腔外科手術產生重大影響。
由牙科研究員史松濤領導的國際團隊將工作重點放在牙根尖乳頭中的幹細胞上,牙根尖乳頭是連線牙根尖端的組織,負責牙根的發育。史松濤及其同事之前的研究工作涉及從牙髓中提取幹細胞,牙髓是牙齒中心的組織,通常被稱為神經。
史松濤和他的團隊在體外和小鼠模型中比較了牙根尖乳頭細胞和牙髓細胞的效能。史松濤發現,牙根尖乳頭細胞可以被認為是比牙髓細胞“更年輕的幹細胞”,它提供了更好的組織再生——導致所有牙根組織以及牙本質和牙骨質的形成,牙本質和牙骨質是分別位於牙冠和牙根中的支援物質。
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在確定了用於建立新牙根的合適幹細胞後,史松濤的團隊用來自18至20歲人類的拔出的智齒的幹細胞替換了從小豬身上拔出的門牙,小豬的牙齒結構與人類相似。
在將牙根尖乳頭幹細胞載入到小豬的門牙窩三個月後,研究人員在正在那裡發育的礦化牙根和韌帶上安裝了瓷冠。然後,牙冠經受了四周的正常牙齒功能。在幹細胞植入六個月後,研究人員報告說,牙齒具有一定的強度,史松濤表示,“雖然不如原來的牙齒那麼堅固,但我們認為足以承受正常的磨損。”
馬里蘭大學巴爾的摩分校牙科學院教授喬治·T·黃表示,史松濤的生物牙根比目前使用的牙科植入物更可取,部分原因是原始牙根在頜骨和牙根本身之間有一層韌帶層。植入物中缺少這種韌帶,它的作用是將牙齒粘附在頜骨上,並在咬合時提供緩衝。黃補充說,由於與骨骼的“非自然關係”,植入物容易鬆動並增加患牙齦疾病的風險。
“這些幹細胞可能成為細胞來源,透過組織工程技術再生牙髓組織和新的牙本質,以修復腐爛的牙本質,從而使根管治療的侵入性降低,”他在談到史松濤的發現時說。