人類形態(tài) “牙齒”在迷你豬體內(nèi)培育成功

成年人一旦失去牙齒，通常只能選擇鈦合金種植牙或塑料假牙等有限方案。但科學(xué)家們正在開發(fā)一種替代方案：未來有望用實(shí)驗(yàn)室培育的人類牙齒來修復(fù)缺損的牙齒。

美國波士頓塔夫茨大學(xué)牙醫(yī)學(xué)院的帕梅拉"· 耶利克和張偉博（音）將豬與人類的牙齒細(xì)胞混合培養(yǎng)在豬牙碎片中，成功制造出類似真人牙齒的生物工程結(jié)構(gòu)。

“耶利克運(yùn)用基礎(chǔ)科學(xué)培育出了牙齒?！泵绹ㄌ靥m俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)牙科科學(xué)家克里斯蒂安妮·"米蘭達(dá)·"弗蘭卡評價(jià)道，“這令人驚嘆。”

健康牙齒的核心是牙髓。這種包含神經(jīng)和血管的軟組織外層包裹著牙本質(zhì)、牙骨質(zhì)和牙釉質(zhì)等硬組織。其中牙釉質(zhì)作為人體最堅(jiān)硬的組織，仍可能被細(xì)菌侵蝕導(dǎo)致齲齒。一旦齲壞波及牙髓，將引發(fā)劇烈疼痛。

目前牙醫(yī)通過補(bǔ)牙來修復(fù)齲損，但填充物通常只能維持"15 年左右。每次更換都需要磨除更多牙體組織?！白罱K這顆牙齒幾乎注定會(huì)脫落?！备ヌm卡解釋道。

現(xiàn)代種植牙采用鈦合金螺釘固定于頜骨，并安裝瓷質(zhì)牙冠。雖然能實(shí)現(xiàn)咀嚼功能，但與真牙相去甚遠(yuǎn)。耶利克指出，若種植體與天然牙咬合不匹配，異常應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致支撐骨吸收。細(xì)菌附著還可能引發(fā)種植體周圍炎癥，造成骨質(zhì)流失。

“由于骨質(zhì)隨時(shí)間不斷吸收，更換種植體時(shí)需先重建骨組織，這非常困難?！币吮硎尽＿^去數(shù)十年間，她致力于從真牙中提取細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)室培育類牙結(jié)構(gòu)。“我們正在研發(fā)功能性替代牙齒?！?/p>

研究團(tuán)隊(duì)從屠宰場獲取豬頜骨細(xì)胞。豬一生會(huì)換多副牙齒，其頜骨中含有未萌出的牙胚細(xì)胞。耶利克團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)增殖這些細(xì)胞至“數(shù)千萬”規(guī)模。

早期實(shí)驗(yàn)中，研究人員將細(xì)胞接種在可降解的牙齒狀支架上，植入小鼠腹部皮下。耶利克團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞在活體內(nèi)會(huì)自主排列成牙齒樣結(jié)構(gòu)?！斑@不會(huì)影響小鼠健康?！币私榻B，“雖體積較小，但形態(tài)與天然牙完全一致。”

最新研究中，團(tuán)隊(duì)采用人類捐贈(zèng)的牙細(xì)胞，并使用迷你豬牙齒脫細(xì)胞后制成的“天然支架”。將人豬混合牙細(xì)胞培養(yǎng)于豬牙支架數(shù)周后，將其植入六只迷你豬頜骨。兩個(gè)月后檢查顯示，這些結(jié)構(gòu)已開始像健康成人牙齒般生長，甚至形成了牙骨質(zhì)和牙本質(zhì)等硬組織?！八鼈兎浅＝咏嫜??！币嗽?2024 年"12 月發(fā)表于《干細(xì)胞轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》的論文中寫道。

“這些生物工程牙齒具備鈦合金種植體缺乏的天然牙關(guān)鍵特性?！备ヌm卡評價(jià)道。該成果讓我們向培育能與牙齦頜骨整合的功能性活體牙齒邁進(jìn)一步。“耶利克團(tuán)隊(duì)正在破譯自然界編碼牙齒細(xì)胞的密碼，這實(shí)在令人印象深刻。”

“雖然目前形態(tài)尚未完美?！币颂寡?，“但我們有信心終將研發(fā)出能為缺牙患者服務(wù)的生物牙替代品。”

（編譯自“麻省理工科技評論”英文網(wǎng)站）