牙齿再生将取代龋洞填补，成为更多牙医的选择研究人员最近发现了包括可以治疗阿尔兹海默症的一些药物，可以刺激先天的自我修复机制
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对于牙医来说，蛀牙是一个难题——为了挽救牙齿，他们必须进一步破坏牙齿。目前，处理龋洞的主要方式是先将龋坏及其周围组织挖除，再用耐用的金属、塑料或玻璃粘合剂等替代材料填补。
但是，如果牙医不是用牙钻钻入牙齿并用合成填充剂修补它们，而是可以诱导我们的牙齿重新生长呢？最近，伦敦国王学院的生物工程师Paul Sharpe和他的同事们发现了一种新的方法，并在老鼠身上成功实现了。去年，他们在《Scientific Reports》上发表了关于他们的创新技术的文章。此后，他们的研究还取得了更大的进步，使得这种方法可以更贴近临床应用。科学家们表示，如果这种疗法最终成为牙医标准工具包的一部分，这将很可能是50年来该领域最重要的进展之一。
我们的牙齿总是被损坏。很大原因来自于日常的磨损及口腔微生物的代谢活动的破坏。这些微生物覆盖在牙齿表面，并以食物残渣为食。食物被分解时，及微生物分泌的副产物中含有酸。这些酸会使牙齿表面牙釉质的硬度降低。
就像皮肤一样，牙齿通常也能修复小损坏。然而，当我们的牙齿长时间不清洁时，酸就会腐蚀牙釉质，开始溶解釉质覆盖下的致密的骨组织，牙本质。当牙本质遭到破坏后，位于牙体最内层，最柔软的牙髓组织中的成牙本质细胞将分泌新的牙本质。(干细胞能够成为几乎任何类型的细胞。)然而，当龋损太大或太深时，新形成的牙本质不足以修复牙齿。最终，往往形成一个空洞。
Sharpe认为他可以通过调动牙髓内的干细胞从而显著提高牙齿的自然愈合能力。早前的研究已经证明了Wnt信号通路——一种特定的细胞间通讯的分子级联——对于身体的许多部位，如皮肤、肠道和大脑的组织修复和干细胞发育至关重要。Sharpe想的是: 这种信号通路是否在牙齿的自我修复过程也很重要?如果是这样的话，将药物作用于暴露的龋坏的牙齿，以激活Wnt信号通路。那么同样也会激活牙髓中的干细胞的活动，这种再生的超能力通常只出现在植物、蝾螈和海星上。
为了验证这个想法，Sharpe和他的同事们在老鼠的臼齿上钻孔，模拟蛀牙。然后，他们用多种药物浸润小胶原蛋白海绵 (这些海绵是由在牙本质中发现的同一种蛋白质制成的)，用于刺激Wnt信号通路。其中包括用于治疗阿尔兹海默症和其他神经系统疾病的药物tideglusib，它已经进行了临床试验。科学家们将这些药物浸泡过的海绵放入钻孔的老鼠臼齿中，将它们封存起来，并放置4到6个星期。他们发现用这些药物处理过的牙本质，比未处理的或填充未浸泡的海绵，或普通的牙齿填充物处理的牙齿生长更明显。在大多数情况下，这种技术使啮齿类动物的牙齿恢复到原来的完整状态。Sharpe说:“这基本上是一次彻底的修复。你几乎看不出新旧牙本质的交界。这可能最终成为牙科领域的第一个常规药物治疗。”
哈佛大学(Harvard University)教授、生物工程学教授David Mooney也研究了治疗牙齿的新方法，但并未参与这项研究。他说，这些发现让他“非常惊讶”。 “这不仅在科学研究上很重要，而且在实际操作中也具有重大的优势，”他说。伦敦帝国理工学院生物工程助理教授Adam Celiz也没有参与这项研究，他说这是牙科再生领域的一个重要进展。牙医使用的材料很快就会发生革命性的变化。
然而，任何诱导体内的原生干细胞或添加新的干细胞的疗法都有组织不受控制的生长的风险。例如，实验性和不受控制的干细胞疗法已经导致了脑瘤，以及眼睑上的骨骼生长。但Sharpe说，在这种情况下，使用的药物量非常小，使药物使用的风险也很小。Celiz同意这种疗法的风险很小，但是他仍认为在实验室动物和临床试验中应该进行严格的测试，以排除潜在的副作用。
发表了他们的初步研究后，Sharpe和他的同事已经在大鼠身上测试了他们的再生技术。(因为这些啮齿类动物的牙齿比小鼠的更大，所以被钻孔的大鼠臼齿更接近于人类的蛀牙。) Sharpe说，这种疗法在大鼠身上的效果和小鼠的一样好，但实验数据还没有公布。现在Sharpe的团队正在研究一组更多的候选药物，以确定另一种药物是否比已经测试过的药物效果更好，并确定药物的最佳剂量。他们还在开发更适合现代牙科实践的替代传输系统：将所选药物溶解在凝胶中，注入腔体并用紫外光照射以固化，这是牙医在治疗中常用的快速简单的程序，被用来密封和修复牙齿。
然而，为了正式将这种疗法引入现代牙科，研究人员需要对病人进行临床试验。Sharpe说，这样的工作至少需要几年的时间。但他考虑到其中的一些药物已经被批准用于治疗人类的其他疾病，他希望这能加速最终批准的过程。“许多牙科治疗仍处于黑暗时期，”Sharpe说，“是时候继续前进了。”
作者：Ferris Jabr
日期：2018年1月1日
翻译：刘师垚
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