调查显示超过70%的成年人害怕看牙医,但华盛顿大学生物化学家汉内莱·鲁奥霍拉-贝克的邮箱里,几乎每天都能收到患者恳求参与疯狂实验的邮件——他们想让失去的牙齿重新长出来。她是全球投身再生牙科学的研究者之一。如果愿景成真,未来的牙科治疗可能不再是用合成材料修补或一拔了之,而是让受损牙体组织乃至整颗牙齿自然再生。
牙齿的重要性远超想象。塔夫茨大学教授帕梅拉·耶利克指出,口腔健康是全身健康的基石:牙周病菌会增加心脏病和呼吸道感染风险,甚至与阿尔茨海默病相关;牙齿脱落则与更高患病率和更早死亡存在关联。目前补牙材料寿命从五年到二十年不等,患者往往需反复治疗。伊利诺伊大学教授安妮·乔治指出,传统方法专注于修补损坏而非恢复生物功能,再生牙科学代表着强调愈合的范式转变。
乔治研究帮助牙本质生长和自我修复的蛋白质,并参与克隆了构建牙本质的关键基因。未来可能通过刺激受损牙齿自行分泌新牙本质填补龋洞,淘汰传统补牙。鲁奥霍拉-贝克团队则研发有生命的填充物——他们用化学信号将干细胞诱导为形成牙釉质的成釉细胞和形成牙本质的成牙本质细胞,在培养皿中获得了能自行分泌牙釉质蛋白的牙齿类器官。她的终极目标是在患者口腔中植入工程细胞,让自然发育完成剩下的工作。
对于严重龋坏的牙齿,目前最常见方案是拔除后植入种植牙,但种植牙没有神经,可能崩裂,还会引发周围炎,牙冠约十五年就要更换。伦敦国王学院再生牙科学主任安娜·沃尔波尼认为,实验室培育的完整牙齿可能更持久。她的团队曾将成人牙龈细胞与小鼠牙齿形成细胞结合,培育出具有发育中牙根的混合牙结构。
与鲨鱼、大象不同,人类成年后只有一副牙齿。但猪的颌骨内保留着多组未萌出的牙蕾,耶利克利用这一特性,将人类牙本质细胞与从屠宰场废弃猪颌骨中提取的成釉细胞结合,在生物支架上培养三个月,类牙结构以接近天然猪牙的速度长出。尽管距离人体应用还有数年,需先完成灵长类动物实验,但研究者们相信,安全可持续的再生牙科方案终将面向公众。
