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用“面粉”修复牙齿(新知) 俗话说“牙痛不是病,痛起来真要命”,随着生活水平的提高和饮食结构的变化,牙病的发病率不断上升。不少人为了治疗,不得不采取拔牙、补牙、种植假牙等方式,不仅给患者带来痛苦,还耗时费力、花费不菲。 有没有更简便的办法治疗牙病?最近,一项获得中国专利银奖的再生医学材料展示出美好的前景。这种“面粉”状的再生医学材料,由纳米级的颗粒组成。研发团队成员仇越秀博士告诉记者,人体的软硬组织其实是三维网状结构,组织受损后如何恢复是一个世界难题。团队瞄准这个方向,历经上万次实验,研制成功这种高科技材料。在显微镜下,这些再生医学材料颗粒表面看起来就像马蜂窝状的孔洞,其内部也布满密密麻麻但大小均匀的孔洞。孔洞虽小,它们的表面积加在一起却非常巨大,100克材料的孔洞面积相当于5个足球场大小。这些细小颗粒材料进入牙齿表面缺损的地方后,快速吸附口腔中的唾液,唾液与材料孔洞表面均匀地发生反应,生成了人类牙釉质的主要成分,这种成分是人体内最坚硬的部分。它们像一块块“盾牌”一样密集附着在牙齿表面,随着材料使用时间延长,这些“盾牌”和原来牙齿表面牙釉质形成的保护层长成一体,和人类自己生长的牙齿几乎一样,实现了牙齿的永久性修复。目前,这种材料已经在北京的14家大医院试用,成功地为近500人修复了牙齿。仇越秀说,再生医学材料pH值在人体内稳定,不会对细胞和其他接触组织有过敏刺激和毒性伤害。团队牵头人、北京幸福益生高新技术有限公司董事长胡方表示,再生医学已成为世界各国重点发展的方向。这种材料将在人工骨头、可降解心脏支架、创伤愈合、疤痕修复等领域广泛应用。 《 人民日报 》( 2019年03月25日 19 版)
再生牙根,或将成为可能 为了深入理解人体随时间推移是如何变化的,研究人员正越来越多地关注表观遗传学。现在,这一研究领域也延伸到了牙齿。牙齿对许多生理功能都非常重要,例如咀嚼和表达语言。而牙根是促进这些功能的关键因素,因为它将牙齿固定在颌骨上,为我们提供精确的咬合支撑。然而,调节牙根形成和发育的机制在很大程度上仍然是未知的。 近日,美国南加州大学Herman Ostrow牙科学院副院长Yang Chai和四川大学华西口腔医院的研究团队合作,发现表观遗传调控可以控制牙根的形成和发育。该研究近日已发表在《eLife》上。不同的牙齿有不同数量的根。门牙和犬齿各有一个,臼齿有两到三个。牙根把牙齿固定在颌骨上,为血液和神经到达牙齿提供了一条通道。在发育的过程中,正确地确定牙根的形状和数量对于确保每颗牙齿都有合适的支撑和功能非常重要。 Chai解释说:“这些发现表明平衡的表观遗传调控在确定牙根模式以及根部与颌骨的整合以实现生理功能方面的重要性。总的来说,我们的研究提供了关于器官发生调节的重要线索,并且对未来的牙齿再生具有普遍意义。” 一种叫做Ezh2的蛋白质帮助面部骨骼发育,但目前还不知道它如何影响牙根发育。因此,研究团队观察了当缺失Ezh2的发育中小鼠,其臼齿会发生什么。他们发现当牙齿间充质缺失会导致H3K27Me3组蛋白甲基化减少,还会影响上皮膈肌的形成等问题。因此,Ezh2与另一种名为Arid1a的蛋白质必须保持平衡状态,才能建立牙根模式以及根部与颌骨的正确整合。图片来源:eLife 目标:再生牙齿,但首先要重生牙根 Chai说:“我对此感到兴奋,因为通过人类进化,我们的饮食和环境已经发生了变化,可以影响我们的表观基因组,你可以清楚地看到我们牙根形成区别与尼安德特人。”尼安德特人画像 尼安德特人的臼齿比解剖学意义上的现代人有更长的根干,而且根的分裂较晚,它显示出之后在现代人类牙齿在根部之间形成桥梁的证据。这表明类似的调节机制在整个人类进化过程中都起着重要的作用。 平衡也与疾病和健康有关。研究表明,在不同类型的癌症中,两种相反的表观遗传调节因子的平衡非常重要。Chai说,敲除一个调节因子可以致癌,但调节其对立的调节因子可以阻止癌症。 他说:“这些不改变DNA序列的表观遗传调控因子本身很重要,但它们的活性水平也同样重要。基本上,你不能有太多或太少,如果失衡,你就会出现发育问题或疾病。” Chai教授解释说,他研究牙齿发育规律的最终目的是重长出新牙,但生成整个牙齿非常具有挑战性,因为从发育到长出一颗牙齿需要很长时间。所以他的目标是找到再生臼齿根的方法,并在上面戴上牙冠。 他说:“这将是两全其美的,牙根与颌骨的自然结合让牙周韧带就位,并且通过仅使用牙冠来恢复功能,减少了我们所需的时间”
鲨鱼牙齿的再生功能,将被人类使用?共同祖先帮助人类收获新牙2016-02-19 00:00当鲨鱼不慎掉落一颗锋利牙齿的时候,过不了多久就会重新长出新牙,且与原先的牙齿一样锐不可挡。这是鲨鱼天生的“本领”。那么,人类是不是也可以拥有这样的“本领”呢?众所周知,上天一共赐予人有限的两副牙齿,第二副牙齿将伴随人的一生。未来某一天,当你不小心打碎第二副的某颗牙齿,或是,随着年龄的增长,牙齿松动掉落。这时,当你满怀失望地在镜子里看着空荡荡的牙槽,是否会担心牙医换上的人造假牙,可以与你原先的一模一样?美国和英国的科学家们都在朝着这个方向努力。首先,美国权威科学刊物上的一篇论文谈到,理论上,人类牙齿本身就拥有一类干细胞组织,可以让人们在需要更替牙齿的理想位置,重新生长出牙齿。并且,科学家在猪与鼠的牙胚组织与复杂牙齿结构的组织工程技术获得成功,证实了哺乳动物牙再生的潜能。尽管就目前,要顺利实现这样的生物工程总体而言还比较困难。但是,随着生物科技的发展,科学家意识到,这项生物科技的突破,主要取决于干细胞生物学与组织工程学这两门学科的最新发展。这个思路表明,要实现牙齿替换的生物科技其实并不遥远。简单说来,科学家正在开创一种科技,先培育牙齿在试管里长大,然后再将它移植到病人的牙槽里,显然,这对科学家而言是一种挑战。精确复制牙齿生物信息的进程,正是干细胞研究的重点。 最近,英国《每日邮报》也报道,英国谢菲尔德大学(University of Sheffield)的科学家弗雷泽博士(Dr Gareth Fraser )的研究团队发现,4亿5千万年前,人类跟鲨鱼有着共同的祖先,虽然经过那么长时间的演化,这些共同基因都还存在着。弗雷泽博士相信,这意味着人类具有牙齿再生的能力,未来人类在恒齿之后再长出新牙不再只是梦想。 英国科学家发现,人类与鲨鱼有着共同基因,未来若找到基因微调方式,说不定人类跟鲨鱼一样可以无限次地长出新牙。弗雷泽博士表示,让鲨鱼可以无限次地掌新牙的基因多达400种,而人类让牙齿再生的特殊细胞可能都已经死了或是处于休眠状态,才无法让人类在长出恒齿之后再长出牙齿。而要让这400种基因再產生互动,需要找到新的方法让基因微调才可能。他说,这可能得花上很多年的时间才能做到。
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