生物牙:种下一粒子 长出一颗牙
医网摘要:科幻电影里,人体的器官可以重新长出来。如今,科学家们的努力下,这个梦想正在慢慢变成现实。昨日,成都商报记者获悉,由973首席科学家、四川大学华西口腔医学院创伤整形外科专家田卫东教授主持的《牙发生发育分子机理及牙齿再生研究》已经启动。
科幻电影里,人体的器官可以重新长出来。如今,科学家们的努力下,这个梦想正在慢慢变成现实。昨日,成都商报记者获悉,由973首席科学家、四川大学华西口腔医学院创伤整形外科专家田卫东教授主持的《牙发生发育分子机理及牙齿再生研究》已经启动。
未来几年,田教授的团队将全方位探索“生物牙”领域,重复牙齿的发育过程。这一世界级的研究最终目标是明确牙齿发育机理并实现牙的再生———种下一颗“细胞种子”,就能重新长出一颗真正属于自己的新牙。
牙齿再生不再是梦
专家团队已启动研究
昨日上午,62岁的胡大爷坐在了华西口腔医院的治疗椅上。3年前,他拔掉了虫牙,原地种植了一颗牙齿,现在种植钉脱落了,“就是抽点烟喝点酒,这牙齿咋个就崩了。” 医生解释说,牙齿的牙冠部分相对较易仿制,而牙根不易替代。种植牙缺乏天然牙根的重要结构———牙周膜。种植牙的牙根缺少这种保护,牙颈部容易产生炎症,久而久之种植钉难免脱落。 “要是人的牙齿能再重新长出来就好了!”胡大爷感叹道。
其实,胡大爷的这个梦想已经开始起步了。国家973首席科学家、四川大学华西口腔医学院创伤整形外科专家田卫东教授,正在带领他的团队,进行《牙发生发育分子机理及牙齿再生研究》。研究一旦成功,即使牙齿掉了,也可以像种植物一样地埋下“干细胞种子”,不久就会长出一颗新牙。
“牙齿的生长,其实是一个神奇而复杂的过程。”该项目研究人员表示,要再生一颗完整的牙齿,需要突破很多技术瓶颈。因此,田教授的项目预计要用5年才能完成。同时,部分牙齿再生的另一个难题是牙齿体外再生环境,人造的生物牙在一定环境中才能持续发育,依赖环境提供生长所需的各种养分、氧气并排出二氧化碳等废物,但移植在人体的口腔里,还需要对其生长环境进行探索。
“项目的第一阶段,我们将探索牙胚发育的调控机制,找出起到关键作用基因。比如说,一个细胞,是怎么变成牙齿的?”科研人员称,牙发育过程中的各个阶段,理论上都存在不同的干细胞,这些干细胞遵循发育程序和机理向进行分化直至形成牙齿。前期的基础研究将直接为全牙再生提供理论依据和实验指导,为研究奠定基础。”通俗地说,我们正在了解大自然是如何制造出一颗牙齿的。
寻找“种子细胞”
将先用动物做试验
寻找“种子细胞”,将会是课题组面临的头号难题。已有的研究表明,牙齿生长的基础由两类细胞组成:胚胎上皮细胞和间质细胞。“可惜,这两种细胞都不易取得。可用于部分牙齿再生的间充质来源的干细胞类型较多,然而胚胎上皮细胞却很难找到。”科研人员说,寻找合适的细胞来代替上皮细胞可能是最关键的,因为这些细胞似乎在决定原始细胞长成什么类型的牙齿方面起决定性作用。任何新培养的牙齿都必须长得和原来的牙一模一样,而且尺寸大小相同。“通过细胞之间的合成转化,也许可以得到上皮细胞,但还在进一步研究中。”
当种子细胞找到后,田教授的研究项目组将首次建立牙齿再生的微环境体系,在大型动物身上进行研究试验。“就目前的研究而言全牙再生有两种方案”。科研人员说,一种是利用生物支架和种子细胞,这意味着课题组将研制出适用于牙再生的生物支架材料。科研人员将猪出生后未萌出的牙胚打碎成牙胚细胞,尝试进行小型猪牙胚的体外培养。然后将牙胚种植到支架材料上,最后移植在猪体内,等待牙冠、牙根及牙周组织的发育再生。另一种,是不利用生物支架,完全重复牙齿的发育过程。科研人员将把胚胎上皮细胞和间质细胞体外重新组合,在培养基中可以继续发育至一定阶段,后回植到皮下。 在这个环节中,项目组将重点研究牙根再生和生物性牙根。
本文来源: http://zhengxing.ew86.com/zxmr/20110129/345527.html
责任编辑王超佳