生物工程牙胚

生物工程牙胚，在从小鼠胚胎中获得这样的牙胚后，研究人员从中分离出了两种细胞——上皮细胞和间质细胞，并将这些细胞重组到一种新的生物工程牙胚中。研究小组随后让这种生物工程牙胚在一种特殊的培养基中生长了5天到7天，之后又将它们移植到成年小鼠上颌中一颗事先被拔掉的臼齿的位置上。大约在36天之后，新的牙齿从牙龈上长出并形成了适当的形状；在49天的时候，它最终能够与对应的牙齿一道咀嚼食物。
今后如果你因衰老或外伤掉了一颗牙齿，或许再也用不着让牙医为你制作假牙或植牙了。日前日本科学家发明了一种方法，能够利用生物工程使成年人长出新的牙齿。迄今为止，这项技术仅仅对于小鼠适用，但是专家预测，有朝一日人类将因此而获益。

 所有的迹象都表明，这些牙齿的功能与真的牙齿没有什么区别。研究人员报告说，它们具有牙根、牙髓，以及普通牙齿的外部珐琅质，并且很硬。除此之外，与植入的牙齿不同的是，再生的牙齿发育出了牙周的韧带，从而与普通的牙齿一道连接在支撑的骨骼上，并与神经纤维连接在一起，这样便能够感知咀嚼的压力以及其他压力。Tsuji表示：“我们毫无疑问地证明了对组织胚种细胞进行生物工程处理能够培育出功能健全的组织。”
日本研究人员最近获得了一种在皮氏培养皿中培养小鼠牙齿的可靠途径，研究人员称新方法将来有望实现整个器官再生。目前生物工程器官的研究仍处于起步阶段。去年有报道说，北卡罗莱纳州Wake Forest大学医学院研究人员Anthony Atala等将一些实验室培养的膀胱移植到人类患者体内。但是培养牙齿却远比想象的要困难的多。

从小鼠胚胎的牙胚（tooth germ，未露出牙龈的初期牙组织）中分离出上皮细胞和间充质细胞，并分别培育到105个细胞，然后将这些细胞注射到一滴胶原质中。16天后，这些细胞发育出另一个牙胚。研究人员拔出一只小鼠的门牙，然后将正处于萌发状态的牙齿植入被拔出门牙留下的牙洞中，结果植入的牙齿发育正常。研究详细内容刊登于在线版《Nature Methods》。研究人员称他们的方法还可用于培养胡须（胡须也是起源于相同类型的细胞），研究人员强调，牙细胞一定要取自胚胎的帽状期（cap stage）牙齿，此时牙胚在釉质包被下开始形成，这种过程对于晚期的牙齿没有效果，因此用新培育的牙齿治疗人类患者需要采用不同的途径，在实验室中培育人类牙齿还有很长一段路要走。Tsuji透露，他们正在寻找可以用于培育牙齿的人类成体细胞。

在从小鼠胚胎中获得这样的牙胚后，研究人员从中分离出了两种细胞——上皮细胞和间质细胞，并将这些细胞重组到一种新的生物工程牙胚中。Tsuji说，为了未来在人类临床上使用这项技术，他和同事希望能够证明用患者自身干细胞的上皮细胞以及间质细胞来进行这项尝试的可能性。研究小组随后让这种生物工程牙胚在一种特殊的培养基中生长了5天到7天，之后又将它们移植到成年小鼠上颌中一颗事先被拔掉的臼齿的位置上。大约在36天之后，新的牙齿从牙龈上长出并形成了适当的形状；在49天的时候，它最终能够与对应的牙齿一道咀嚼食物。研究小组在2009年8月3日的美国《国家科学院院刊》网络版上报告了这一研究成果。

芬兰赫尔辛基大学的发育生物学家Irma Thesleff表示：“这是一项重大的进展。”她强调研究小组在前人工作的基础上，“第一次证明了，仅仅利用两种细胞， 一颗被拔掉的牙齿就能够被一颗功能健全并在适当位置生长的牙齿所代替”。日本东京牙医学院的齿科学家Masaki Shimono指出，“尽管许多研究能够成功形成牙冠”，然而正常牙根的形成显然才是最重要的。他说，更进一步的挑战包括证明不同类型的牙齿和牙尖的适当位置。Tsuji承认，尽管生物工程牙齿具有功能，但其牙冠的宽度、牙尖的位置以及牙齿的结构依然有些问题。但是他希望自己的研究小组能够通过下一步的研究而对这些细节加以控制。