鉆刺、打磨、填補(bǔ)、粘貼、拔除……無論是看著它們,還是在口腔醫(yī)院做著“親身體驗”都會讓人緊張得冒汗。因此,當(dāng)聽說一級棒的健康美齒可以免受針刺箝拉而通過自體干細(xì)胞培養(yǎng)時,我忍不住要在第一時間和所有的人們分享這種“基因牙”的秘密……
多少年來,我們不得不面對這樣一個事實:各種各樣的牙齒治療雖然已經(jīng)被溫柔的叫做牙齒美容,可仍然麻煩得讓人心有余悸。
想要擁有一口潔白健康的牙齒嗎?即使按最流行的治療方案種上假牙,仍然不是一種理想的解決方案,因為假牙讓人很不舒服,就連有\(zhòng)"藝術(shù)級\"水準(zhǔn)的鈦合金牙也意味著鮮血淋漓而又異常復(fù)雜的牙科手術(shù),而且遠(yuǎn)沒有真正的牙齒靈巧方便。
如今,通過生物組織工程學(xué)發(fā)展的人牙再生技術(shù)會在不久的將來輕松解決這些問題。專家預(yù)測,如果這項技術(shù)能夠成功,不管是假牙、牙橋或植牙,都將成為歷史名詞,未來人們掉牙后能用自己的細(xì)胞再生一個和原齒一樣的牙齒。而隨著技術(shù)的成熟,也將會有越來越多的人接受這種牙齒手術(shù)。
培育“基因牙” 紅透亞歐半邊天
一提到生物組織工程學(xué),人們最容易聯(lián)想到的是像肝臟、腎臟以及心臟之類的重要臟器,而牙齒似乎可另當(dāng)別論。
然而,有許多研究人員認(rèn)為,目前生物組織工程學(xué)一些最激動人心的進(jìn)展就是在牙科領(lǐng)域創(chuàng)造的。
進(jìn)展公報一:和天然牙一樣能向大腦傳遞信息
日本日立公司醫(yī)學(xué)研究小組宣布:它們將繼乳牙、恒牙之后,研究開發(fā)與正常牙齒功能完全一樣的基因牙。他們會先大量培養(yǎng)患者智齒附近的牙齒干細(xì)胞,然后制成齒胚,在牙模型里培育成牙齒,最后植入拔牙后留下的牙床空穴。通常的假牙沒有咀嚼反應(yīng),不向大腦傳達(dá)刺激信息,而“基因牙”和天然牙一樣能向大腦傳遞信息。
進(jìn)展公報二:讓患病牙齒在原來位置的組織上進(jìn)行再生
據(jù)《新科學(xué)家》雜志報導(dǎo),英國倫敦Paul Sharpe教授利用基因干細(xì)胞培育方法讓老鼠成功長出了\"定制\"的牙齒。這項實驗證明了牙齒干細(xì)胞的存在。Paul Sharpe教授表示將會進(jìn)一步利用基因療法使患病或是腐爛的牙齒再生,最終目標(biāo)是促使口腔內(nèi)患病牙齒在原來位置的組織上進(jìn)行再生。
進(jìn)展公報三:牙科手術(shù)中將可以使用在試驗室培養(yǎng)出來的牙齒
美國得克薩斯州大學(xué)健康科學(xué)中心的MaryMacDougall博士在接受BBS采訪時表示:\"科研人員現(xiàn)已利用實驗鼠的干細(xì)胞培育出鼠牙,這證明可以在培養(yǎng)皿中制造牙齒,不管是門牙還是臼齒,它們可以提供給醫(yī)生在臨床中使用。這一成果如成功運用在人身上,將解決目前牙病患者因戴假牙而產(chǎn)生的各種不適應(yīng)癥問題。”他進(jìn)一步預(yù)測,十年之內(nèi)在牙科手術(shù)中人們將可以使用在試驗室培養(yǎng)出來的牙齒。
讓“基因皓齒”成形的幾個化學(xué)信號
“基因牙”的培育運用了生物組織工程學(xué)中的定向分化技術(shù),原理是人為干預(yù)干細(xì)胞或祖細(xì)胞(這兩種細(xì)胞可以分化為體內(nèi)不同種類的器官組織)的分化方向,使這些細(xì)胞不再分化成為完整的個體,而是按照我們的需要分化成單一的組織或器官。
用干細(xì)胞分化成牙之所以成為生物組織工程學(xué)的一個很誘人的目標(biāo),是因為牙并不像肝臟或心臟那樣是維持人體存活所必須的臟器,即使培育的牙沒有按我們預(yù)想的那樣在牙床上正常排列也不要緊,牙科大夫只要將它取出來再重頭做一次即可。此外,將生物組織工程學(xué)處理過的細(xì)胞植入牙齒缺損的部位無需太大的手術(shù),只需要我們都熟悉地\"張開嘴,啊......\"就好了。
但是,實際上要做到這一點卻并不那么容易,從細(xì)胞發(fā)育成牙齒必須依靠一系列復(fù)雜且相互聯(lián)系相互影響的化學(xué)過程,這些都是受基因調(diào)控的,只有能夠掌控讓這個化學(xué)過程順利進(jìn)行的一系列化學(xué)信號才是成功的關(guān)鍵。
化學(xué)信號一:釉細(xì)胞
我們的牙齒是由幾種成分組成的,其中包括堅硬的牙本質(zhì)及其外面的一層薄薄的白色牙釉質(zhì)。別小看它,這可是我們身體里最堅硬的物質(zhì)。牙齒的發(fā)育要靠牙齦的上皮細(xì)胞和其下的間充質(zhì)細(xì)胞之間的相互作用引發(fā),間充質(zhì)細(xì)胞中有可以長出形成牙本質(zhì)的細(xì)胞,稱之為成牙質(zhì)細(xì)胞;而上皮細(xì)胞中則有長出形成牙釉質(zhì)的細(xì)胞,稱之為成釉細(xì)胞。
化學(xué)信號二:髓室
在每一顆成熟的完整牙齒中,都有一個叫做\"髓室\"的小腔,其中填塞著從牙齦延伸而來的豐富血管和神經(jīng)。
化學(xué)信號三:干細(xì)胞
最近,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在每一顆牙的髓室中都含有能夠轉(zhuǎn)化成牙質(zhì)細(xì)胞的干細(xì)胞。研究者從人類牙齒中抽提出牙髓質(zhì),用酶將其降解,再將降解產(chǎn)物置于培養(yǎng)皿中進(jìn)行培養(yǎng)。他們發(fā)現(xiàn)許多細(xì)胞在這個過程中死亡,但是卻有一些細(xì)胞存活下來并不斷生長分化,它們就是干細(xì)胞。在一個髓腔的上百萬細(xì)胞中,大約只有80個這樣的干細(xì)胞。科學(xué)家將干細(xì)胞與牙本質(zhì)的礦物質(zhì)部分進(jìn)行混合,并將它們種植于小鼠的皮下,借此來模擬成牙質(zhì)細(xì)胞在牙齦上皮細(xì)胞下的正常生存環(huán)境。兩個月后,已有一些細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成牙質(zhì)細(xì)胞,甚至還有一些干細(xì)胞形成了富含血管和神經(jīng)的髓樣組織。這證明牙再生在理論上是可能的。
化學(xué)信號四:UNX2基因
科學(xué)家從一種\"鎖骨頭顱骨發(fā)育不良\"的奇特遺傳病中發(fā)現(xiàn)了UNX2基因,他們發(fā)現(xiàn)患上這種病的人雖然骨發(fā)育都有不同程度的畸形,但卻會長出額外的牙齒,而所有這些都源于一個被稱為UNX2基因的單點基因突變,說明這一基因在人體生長的早期對骨骼發(fā)育起著至關(guān)重要的作用。
關(guān)于“基因牙”的世界爭論
日本:牙齒的再生是可能的
很多理由足以讓我們相信,牙齒的再生是可能的。例如,許多低等脊椎動物可以不斷地長出新牙,更有甚者,一些種類的鯊魚一生中可以長出數(shù)千顆牙。雖然哺乳動物已失去了這種能力,但是一些患上特殊遺傳病的人卻能夠長出額外的牙來。而且,與牙有類似基本構(gòu)成物質(zhì)的骨骼在受傷后可以再生,這證明我們的身體有這種潛能,那為什么牙齒不能做同樣的事呢?理論上,我們要做的只是加大機(jī)體在這方面的能力。
中國:通過基因技術(shù)誘導(dǎo)出類似牙根的組織是一次飛躍
口腔修復(fù)治療涉及到口腔生理、生物力學(xué)和美學(xué)方面的要求,目前還難以想象基因工程能隨心所欲地“建造”人體最精密最堅硬的器官組織。如果能通過基因技術(shù)誘導(dǎo)出類似人牙根的組織結(jié)構(gòu),供口腔修復(fù)醫(yī)師作為基牙進(jìn)一步完成缺損缺失牙列的修復(fù),對口腔醫(yī)學(xué)來說就是一次飛躍。
美國:通過牙齦注射基因試劑誘導(dǎo)牙齒再生將需要更長時間
雖然科研人員已在老鼠實驗中發(fā)現(xiàn)了至少25種與牙齒再生有關(guān)的不同基因,證明了牙齒干細(xì)胞的存在,但畢竟只能確保十年之內(nèi)在牙科手術(shù)中可使用上在試驗室中培養(yǎng)的牙齒。要想通過給牙齦注射基因試劑從而誘使人體重新再生牙齒,則將需要更長的時間。
加拿大:癮君子牙齒再生的失敗率最高
加拿大牙醫(yī)協(xié)會認(rèn)為吸煙容易導(dǎo)致口腔感染,降低傷口愈合的正常功能,對基因牙培育初期或長期的成功率影響深遠(yuǎn)。