由牙周病、龋病、创伤和先天因素等导致的牙齿缺失发病率很高,严重影响身心健康和生活质量。目前,牙齿缺失的修复方法主要有活动义齿、固定义齿及种植义齿修复。但无论何种修复技术,其最终还是一颗“假牙”,存在如摘戴不便、损伤邻牙、缺乏生理性牙周膜的动度和防御机制等诸多不足,物理性能和生物学性能不及自然牙。因此,人们一直梦想着再生出一颗与自然牙一样的结构完整、功能完善的“真牙”!
由牙周病、龋病、创伤和先天因素等导致的牙齿缺失发病率很高,严重影响身心健康和生活质量。目前,牙齿缺失的修复方法主要有活动义齿、固定义齿及种植义齿修复。但无论何种修复技术,其最终还是一颗“假牙”,存在如摘戴不便、损伤邻牙、缺乏生理性牙周膜的动度和防御机制等诸多不足,物理性能和生物学性能不及自然牙。因此,人们一直梦想着再生出一颗与自然牙一样的结构完整、功能完善的“真牙”!
牙齿再生的研究方案
组织工程牙再生利用生物材料模拟牙齿形状,做成生物支架,在支架上复合种子细胞,再回植到体内,让种子细胞继续沿支架扩增生长,最终形成牙齿的形状和结构。一项中美合作研究使用该法,已成功再生出类似于天然牙的生物牙根(图)。该“生物牙根”作为牙科领域的代表性成果,已被美国国立牙科博物馆收藏并常年展示,被认为有望成为牙齿缺失修复的新方法。
图 生物牙根组
A:再生生物牙根的牙周膜;B:用于再生牙本质的牙髓干细胞;C:用于再生牙周膜的牙周膜干细胞膜片;D:再生的牙周膜组织中的微血管;E:再生的牙周膜组织中的胶原纤维;F:细胞附合的生物支架材料;G:再生的生物牙根影像学表现;H:再生的生物牙根组织中牙本质涎磷蛋白阳性;I:小型猪颌骨内再生的生物牙根戴冠后承载功能
基于发育模式的牙再生
不依赖于生物支架,而是完全重复牙齿发育过程,直接利用发育期牙源性细胞的增殖分化潜能和发育机制,在体内逐渐发育成自然牙。有学者将牙齿胚胎性上皮和间充质分离成单细胞后,体外重新组合,培养一段时间后回植到小鼠皮下和肾囊膜下,均获得类似天然牙的牙齿结构。通过该法将体外分离重组的小鼠胚胎发育期牙齿单细胞团块,回植到另一小鼠牙槽骨内,最终发育成了具有天然牙形态、结构的牙齿,且能自行萌出,并能行使功能。通过体外和动物研究,这种牙齿再生新理念已被证实是科学、可行的。
前景展望
生物牙根及发育模式的牙再生,均实现了功能性生物牙再生。但将牙齿再生技术运用到临床,使广大牙缺失患者受益之前尚需大量研究工作。
首先,种子细胞来源、如何将牙再生程序系统化和标准化使之符合临床要求等问题备受关注;其次,对于牙齿发育的调控机制尚未探明,我们还没有完全了解牙源性细胞之间的诱导分化、相互调控发育直至形成自然牙的科学规律,所以模拟牙齿发育模式再生出自然牙,也还有较长的路要走。
但是,有无数立志于牙齿发育再生的研究者正在不懈努力,已在牙齿再生修复之路上迈出了坚实的脚步。随着组织工程技术的日新月异和分子生物学研究技术的发展,我们有理由相信,在不久的将来,牙齿再生不再是梦,而是一个可以实现的美好未来!
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