科學家發現再生牙齒新方法
每次坐在牙醫的候診室里，那種忐忑不安的心情恐怕只有麻醉劑才能稍稍緩解。畢竟，誰會喜歡鑽頭在嘴裡嗡嗡作響呢？但設想一下，如果有一天你再也無需經歷根管治療的痛苦，而是能夠讓脫落或損壞的牙齒重新長出來，那該多好？
可惜的是，人類並不像某些動物那樣擁有牙齒再生的超能力。我們一生只有一次換牙的機會，而這個機會在我們還天真地相信有「牙仙子」存在的童年時代就已經悄然溜走。一旦成年後的恆牙出了問題，等待我們的似乎就只有補牙、做牙冠這些修修補補的辦法了。
然而，傳統的補牙材料並非一勞永逸，它們不僅壽命有限，還可能削弱牙齒本身的結構，引發牙齒敏感甚至繼發性齲壞。至於種植牙，雖然外觀逼真，卻無法完全恢復天然牙的功能，有時甚至會帶來額外的麻煩。不過別擔心，一項潛在的解決方案或許能讓我們未來少受點牙科治療椅上的罪。
其實，科學家們早就嘗試過在實驗室里培育牙齒，但似乎總是差了點火候。關鍵的突破來自倫敦國王學院牙科學院的 Xuechen Zhang及其研究團隊，他們終於找到了在體外誘導牙齒生長的「理想土壤」。原來，牙齒的自然發育過程，離不開特定環境的支持，這種環境能讓幹細胞之間有序地「對話」，傳遞信號，從而引導它們一步步分化成特定的牙齒細胞。過去的研究之所以未能成功，往往是因為沒能模擬出足夠逼真的「牙齦」環境，導致細胞信號傳遞混亂，整個發育過程被打亂。
Xuechen Zhang的團隊巧妙地利用了水凝膠，開發出一種特殊的生物材料基質。這種基質在物理和化學性質上都高度模擬了人體內牙齒髮育的微環境，為幹細胞們提供了一個可以按部就班發送和接收信號的平台，最終成功培育出了牙齒的雛形——牙齒類器官。
正如 Xuechen Zhang在近期發表於《ACS Macro Letters》期刊的研究中所解釋的那樣：「牙齒類器官的發育，實際上是細胞自我組織的過程，它們會形成一種結構，在細胞構成和潛在功能上都模模擬實的牙齒。」他進一步指出，「一旦將這些初級結構移植回生物體內，它們就有潛力繼續發育，最終長成功能完備的成熟牙齒。」
啟動牙齒再生過程的「種子」細胞，可以是多能幹細胞，也可以是組織駐留幹細胞。前者如同「萬能鑰匙」，具備自我更新和分化成身體幾乎所有組織類型的潛力；後者則更像是「專才」，是特定組織中負責發育或損傷修復的祖細胞。在 Xuechen Zhang當前的研究中，使用的是小鼠胚胎幹細胞，但他過去也曾嘗試過使用人類細胞，並計劃在未來的研究中繼續探索人類細胞的應用。來自兩組小鼠的胚胎幹細胞被結合起來製造細胞團，然後進行培養以生長牙齒。
實驗過程中，研究團隊測試了多種不同特性的水凝膠。結果發現，並非所有水凝膠都能勝任。那些結構最清晰、發育最完善的牙齒雛形，恰恰是在一種硬度最低、吸水膨脹能力最強的特定水凝膠基質中培育出來的。只有在這種環境下，幹細胞才能成功「合作」，形成包含牙釉質和牙髓基本結構的牙齒類器官。
Xuechen Zhang和他的團隊在研究報告中強調：「想要通過組織工程技術實現牙齒再生，關鍵在於讓形成牙釉質的上皮細胞和構成牙髓的間充質細胞，在一個能夠促進它們有效互動的『基質』環境中協同工作。只有這樣，才能形成健康的牙齒類器官，為後續在體內發育成完整牙齒打下基礎。」
這項新開發的水凝膠技術，為我們描繪了激動人心的未來。無論是完整地在實驗室里培育出一顆新牙，還是僅僅啟動再生過程、讓細胞在植入牙齦後繼續「生根發芽」，都離不開這類先進生物材料的支撐。或許在不久的將來，我們真的能在實驗室里「訂製」新牙齒。更令人憧憬的是，也許有一天，醫生只需將特定的幹細胞注射到你的牙齦里，就能讓你在口腔內自然長出一顆全新的、功能完備的牙齒。
所以，從現在起好好保護你的牙齒吧！也許再堅持幾年，等到這項技術成熟，你就真的可以永遠告別牙醫鑽頭那惱人的噪音了。
（示意圖）
來源：煎蛋網