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[本站原创] 人类的牙齿再生梦就在眼前

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发表于 6 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 扬州一怪姚大鹏 于 2020-6-27 09:15 编辑

人类的牙齿再生梦就在眼前
姚大鹏

广州生物医药与健康研究院研究员裴端卿领导的一项研究,将人尿中多能干细胞诱导成以培养出牙样结构,这项技术有望成为人类牙齿再生的方法,研究成果发表在7月30日《细胞再生》期刊上。

中国科学院广州生物医药与健康研究院的一个研究组利用人尿液诱导形成多能干细胞,培养出牙样结构。该科研小组希望这一技术能得以继续开发,找到制造人类的再生牙齿的方法。研究成果发表在7月30日《细胞再生》期刊上。

但其他国际干细胞科学家认为,这一方法仍面临诸多挑战。
世界各国的科学家都在努力寻找答案,如何让人可以再生出因为年龄或牙病丢失的牙齿。在这方面的干细胞研究是他们的一个重要努力方向。

成果:牙样结构与正常牙化学成分相似
据介绍,此前科学家已经可以从尿液中获得稳定的诱导多能干细胞,并将其进一步分化成神经元、心肌细胞等不同的细胞类型,但尚不能利用诱导多能干细胞获得再生器官。

广州生物医药与健康研究院研究员裴端卿领导该项研究。研究组通过人鼠组织嵌合的培养体系证实了人尿液多能干细胞可被用于构建再生牙齿。该体系模拟了正常的牙齿发育过程中的上皮-间充质两种组织细胞间的相互作用,即首先通过将诱导多能干细胞分化为上皮样的膜状结构,再与小鼠牙胚间充质重组,所获得的重组样品在移植到免疫缺陷鼠体内3周后形成了牙样结构。

这些牙样结构具有人牙齿的正常结构,包括由上皮部分衍生获得的成釉细胞和牙釉质,以及由间充质部分发育而来的成牙本质细胞、牙本质、牙髓、牙骨质等结构。此外,这些牙样结构与正常人牙有相似的理化性质,包括硬度、弹性模量和化学组成成分。

问题:成牙率以及牙齿釉质硬度均较低
“虽然该牙齿再生方法还存在一些问题,如小鼠细胞的参与、30%的成牙率以及釉质硬度较低等,但未来可以通过人源间充质细胞的取代和培养体系的优化解决这些问题。”裴端卿说,“这为今后实现再生牙齿临床个性化治疗奠定了重要基础。”

据了解,这是科学家首次利用人诱导多能干细胞获得成型的再生器官。尽管研究结果并没有导致牙医们对研制新牙方面的突破,但研究者希望“为今后实现再生牙齿临床治疗奠定重要基础。”

争议:尿液提取干细胞污染可能性很大
伦敦大学学院的梅森教授则认为从尿液中提取干细胞进行这方面研究并不是个好的开端。
他说:“这可能是个最糟糕的想法,尿液中获得的细胞有限,而将其转化为干细胞的效率很低。”
他还警告说:“此外,相比其他获得细胞的途径,这种方法产生包括细菌在内的污染可能性很大。”
他表示,再造牙齿“最大的挑战在于再造一个能与神经和血管相连的牙髓,这样再造牙才能成为恒齿。”

什么是多能干细胞?
科学界第一诱导多能干细胞是2006年,从老鼠细胞中提取。
多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能,但失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制。骨髓多能造血干细胞是典型的例子,它可分化出至少十二种血细胞,但不能分化出造血系统以外的其他细胞。

由于多能干细胞能从患者的生物细胞中提取,因此治疗方面可避免免疫反应。
      记得我第二次重走长征路,徒步经过四川简阳市贾家区五指乡新家桥村时,发现这里好些老人在牙齿快要掉光的时候,竟然像小孩子换牙一样,又陆陆续续地长出了数量不等的新牙。

      这些老人都居住在大山深处,八十多岁的邓淑芳老人就是其中一个。当我步行走到了这户住在黄桷树下的人家。此时山里完全黑了下来,雾气沉沉,狗叫声和潺潺流水声在山谷里回荡。

      邓淑芳的儿子、68岁的李厚坤,健步如飞地迎了过来。听乡民说有徒步旅行的人从这里经过,八十多岁的邓淑芳也咧开嘴,笑呵呵地迎了上来。在灯光下,可以清楚地看到除了两颗还没有“下岗”的门牙,她
牙床左右还各有一颗树芽一般的新牙。“去年才长的,有点不舒服。”老人舔了舔牙,似乎有些不好意思,她的头上几乎全是黑发。

     “她现在还帮着儿子干农活,自己还爬山去赶场。”说起自己的母亲,李厚坤自己都觉得吃惊。而李厚坤61岁的妻子刘永芳去年掉了3颗牙齿后,今年3月份竟然又长出3颗新牙。更让人称奇的是辛政华一家:60岁的辛政华掉了两颗牙又全都长上了,而她86岁的父亲最近一下子长了7颗新牙,辛政华的奶奶在86岁去世的时候还如少年一样,满口新牙。“他们一家从来不刷牙。”

      露着洁白的牙齿,李厚坤憨厚地笑着说,“我们啥子都咬得动。”吃的是自家种的蔬菜,喝的是山间的泉水,平时有点病,大家很少上医院,在山上扯点草药就解决了。只要你问新家桥的村民,讲老人长新牙的事,他们都能说,“具体有好多老人长牙的事,只是谁也没有统计过,只有他们自己晓得。”

     据热心的村民介绍,山里也没有什么特别之处,除了山,还是山,大家吃的喝的也都来自山上。“山上到处都是泉水,可能跟这个有关吧。”他们都是这么猜测。

      我们都知道,每个正常的人一般有32颗牙齿,每个人都需要牙齿,这是事实,也许我们补过牙,但很多动物却没有这个问题,因为他们可以重新长出牙齿,用全新像珍珠般雪白的牙齿,替换旧的受损过的牙齿。如果我们人类这样做,那不是很好吗?可实际上,这是身体内部需要权衡的麻烦事。

      世界上有5万种爬行动物和鱼类相比的话,只有少数哺乳动物能够多次重新长出牙齿。以壁虎为例,它们每3到4个月变更换一次牙齿,每次大约有100颗,由于壁虎可以活6到10岁,他们一生中可以长1800到4000颗牙齿。这完全归功于必壁虎牙龈中有一种特殊的干细胞,干细胞很方便,因为他们可以变异成任何身体需要的细胞,像牙齿干细胞能够形成新的牙齿。

     当我们人类年轻的时候,体内还有些干细胞,但当我们换牙以后,这些干细胞就消失了,为了理解原因,我们需要回到3.2亿年前,当哺乳动物和爬行动物分成两个物种时,除了许多明显的差距之外,最后出现的一个变化就是牙齿的形状。比如爬行动物被称为杂食通才,这意味着它们吃的是所有被牙齿咬住的东西。正因为如此,它们需要具有相同尺寸和形状的牙齿,让它们吃的东西无法逃出他们的嘴巴。

      另一方面哺乳动物需要更确切的饮食习惯,就像食草动物;食肉动物需要从身上撕下肉来,结果哺乳动物进化出具有不同用途、不同形状的牙齿,而且这种情况也可以理解为为什么哺乳动物不能再生更多的牙齿。现在假如我们可以多次重生牙齿,那底部和顶部的牙齿的组合匹配很重要,每长一套新牙都有一个方向,那就是重新长出来的牙齿并不整齐。

      这就很好理解为什么成年人不能再生牙齿,因为只有一组排列整齐的成年牙齿才能更好的生存,但是如果你希望你能再生一颗牙齿,未来可能会有一种办法,利用激光或药物。如果你能再生牙组织,那么最终就可以再生整个牙齿,虽然尚未对此经过人体检测,但再生牙齿可能很快就会来临。

      尿液干细胞;据介绍,此前科学家已经可以从尿液中获得稳定的诱导多能干细胞,并将其进一步分化成神经元、心肌细胞等不同的细胞类型,但尚不能利用诱导多能干细胞获得再生器官。

      裴端卿领导的研究组通过人鼠组织嵌合的培养体系证实了人尿液多能干细胞可被用于构建再生牙齿。该体系模拟了正常的牙齿发生发育过程中的上皮-间充质两种组织细胞间的相互作用,即首先通过将诱导多能干细胞分化为上皮样的膜状结构,再与小鼠牙胚间充质重组,所获得的重组样品在移植到免疫缺陷鼠体内3周后形成了牙样结构。

      这些牙样结构具有人牙齿的正常结构,包括由上皮部分衍生获得的成釉细胞和牙釉质,以及由间充质部分发育而来的成牙本质细胞、牙本质、牙髓、牙骨质等结构。此外,这些牙样结构与正常人牙有相似的理化性质,包括硬度、弹性模量和化学组成成分。

     虽然该牙齿再生方法还存在一些问题,如小鼠细胞的参与、30%的成牙率以及釉质硬度较低等,但未来可以通过人源间充质细胞的取代和培养体系的优化解决这些问题。”裴端卿说,“这为今后实现再生牙齿临床个性化治疗奠定了重要基础。”

      口腔医学如此发达的今天,我们依旧面临着许多许多的齿科问题,或因方法不当或因意外,失去了我们自己的牙齿,虽然替代材料已经非常多样,但终归没有自己原装的来的好。

      东京理科大学的研究团队从刚出生30天的小猎犬的口腔中取出其恒牙的齿胚,分为上皮组织(各种器官的基础)和间质细胞(器官内存在的那些辅助实质细胞完成器官功能的细胞)。将它们结合培养2天后形成再生齿胚,移植到同一只小狗拔了牙的部位,约6个月后牙齿长出。

      这个牙齿和天然牙齿一样拥有相同的牙釉质、象牙质和牙周膜等构造,并认为牙齿内部也存在神经。不过,要将那时研发的技术用于人类的话,必需先在会换牙的狗这样的大型动物身上实验成功。研究人员指出,今后会继续探索灵活利用自己智齿的齿胚及人工多能性干细胞(iPS细胞)等方法,以在不久的将来实现临床应用。

      清朝有个叫吴世昌的人编纂过一本《奇方类编》,里面有一则曾提到过“牙落重生方”这样描述的“公老鼠一个,剥去皮埋地下,数日肉烂,收骨焙干.....每日搽牙,其牙自生。”意思就是用老鼠骨头烘焙后和一些中药混合在一起磨成粉末来当牙膏,这样可以生出新牙。经专家多方考证,这个偏方并不是瞎扯编造,现在已被认定为一种祖传的秘术,只是关健的自然环境要求,技木环节失传了。

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