长出新牙的承诺

牙科干细胞可能会给那些需要拔牙的病人带来革命性的治疗
牙齿插图
帕姆·耶利克(Pam Yelick)说,如果你能在颌部植入活的、带血管的牙齿,那将是比假牙或人工种植更好的选择。说明:斯图亚特·布拉德福德
2016年4月25日

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掉牙是童年的一部分。然而,对于成年人来说,臼齿或门牙断了,就需要人工假牙或植牙来解决。用牙齿干细胞生长新的牙齿和颚骨会优于现有tooth-replacement技术,甚至可以用来重建病人的下巴严重伤害或疾病后,据塔夫茨大学牙科医学院的研究员试图做到这一点。

Pam Yelick, G89,正畸学教授,颅面和分子遗传学部门主任,和她的同事们正在研究用牙齿干细胞生长健康的新牙齿和骨骼的方法。牙齿干细胞是一种“通用细胞”,可以变形成许多不同类型的口腔组织。在从健康的成人牙髓中提取干细胞后,Yelick的团队在实验室中将它们分离出来,并逐渐诱导它们形成新的牙芽,这些微小的软组织簇最终长成成熟的牙齿。

这是治疗受损或脱落牙齿的革命性新方法。她说,牙芽是难以置信的复杂——它们只在模拟胚胎时期下颚的条件下形成,骨头、牙齿、软腭和牙龈都开始成形。

使用干细胞也是一个比假牙更好的解决方案,因为假牙会让一些病人感到不舒服,或者固定的钛植入物“创造了一个完全人工的环境,”耶利克说。

由于种植体不能移动,咀嚼的反复冲击直接转移到下颌骨和周围的牙齿,导致骨逐渐流失。“如果你可以在颌部植入活的、带血管的牙齿,那将是一个更好的选择,”耶利克说,他还在萨克勒生物医学研究生院、医学院和塔夫茨工程学院担任教职。

就像发育中的人类胚胎一样,牙科干细胞必须在正确的时间接受正确的营养和生长激素的混合物。然而,在培养皿中几乎不可能做到这一点。相反,为了让这些细胞长成牙芽组织,它们被放置在一个“支架”上,这个生物环境模拟了牙芽在胚胎中形成时的三维结构。

正确的结构是耶利克面临的一大挑战。为了使细胞有效生长,支架需要具有真正胚胎组织的精确形状和弹性。

她的团队仍在试验设计合适的支架,测试从聚酯到丝绸的各种材料——这些材料可以形成复杂的结构,但在体内很容易降解——以找到最佳配置。

他们的工作看起来很有前途。在过去的几年里,耶利克和她的研究团队使用这些支架来发育牙芽,将它们植入猪的颌中,并在五个月的时间里观察它们发育成早期的成年牙齿。这是一个令人鼓舞的迹象,但她很快指出,我们还需要很多年才能长出自己的替代牙齿。

大卫·莱文(David Levin)是波士顿的科学记者

本文首次发表于2016年冬季刊塔夫茨大学口腔医学杂志。