摘要：MDPSCs可作为牙齿干细胞组织工程再生技术的新型种子细胞，为牙髓-牙本质复合体的高效率再生带来新突破。研究思路 当干细胞小球与TDM材料复合移植裸鼠皮下后可高效率形成再生性牙本质、毛细血管网、末梢神经网络等，且再生组织的细胞排列与原生牙齿类似。

作者：干细胞者说

正文

微环境能让组织中的干细胞保持长久的自我更新，对于干细胞执行正常的功能有着关键的作用，让干细胞组织再生离现实更近。微环境很重要，干细胞同样很重要。

编辑：小明月

来源：干细胞者说

近日，看到一则新闻，"牙齿再生有戏？科研人员有了新发现？"，那到底是怎么一项技术呢？ 原来是四川大学华西口腔医院口腔再生医学国家地方联合工程实验室主任牵头完成的“基于干细胞的牙再生研究”，希望通过干细胞来让牙齿再生。目前团队在干细胞在牙齿发育中的作用和机制等方面取得了积极进展。但人类要实现“种牙得牙”还有难度，但我们毕竟在一步步前进。 人的肝脏，切掉一部分都可以再长出来，牙齿为什么不可以？

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当材料科学遇到干细胞

事实上是这样的，在2020年4月8日，四川大学田卫东教授、李中瀚教授和电子科技大学陈国庆副教授的研究小组就干细胞来让牙齿再生领域在Science Advances发表题为“Regenerationof pulpo-dentinal–likecomplex by a group of unique multipotent CD24a+ stem cells” 的研究论文。

该研究利用间充质细胞支持的3D培养体系，从小鼠牙乳头中发现了一群在三维培养环境中能形成干细胞小球的细胞亚群。该细胞表达多种干细胞维持基因，如Oct4，Nanog，Sox2等并能在体外长期保持自更新与多能性。

研究思路 当干细胞小球与TDM材料复合移植裸鼠皮下后可高效率形成再生性牙本质、毛细血管网、末梢神经网络等，且再生组织的细胞排列与原生牙齿类似。 进一步的研究发现，该细胞群以CD24a为其特征性标志物，且该标志物的富集与细胞的多能性呈现正相关性；研究人员还发现，该细胞的自更新能力，高度依赖于转录因子Sp7 的表达。 他们把这类细胞称之为：多能牙髓再生干细胞（MultipotentDental Pulp regenerative Stem Cells，MDPSCs）。MDPSCs可作为牙齿干细胞组织工程再生技术的新型种子细胞，为牙髓-牙本质复合体的高效率再生带来新突破。

解析要点：

  • 通过3D培养体系，发现一种干细胞，表现出增强的成骨/成牙分化能力。

  • 干细胞小球与TDM材料复合移植，可在落实体内形成牙本质和神经血管样结构，模仿天然牙齿。

  • 进一步研究发现MDPSCs的真正标志物是CD24a，其扩增依赖于Sp7的表达。

  • 在小鼠和人类牙乳头内，均可检测到CD24a+细胞，揭示MDPSCs存在天然的龛中。

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干细胞与牙齿再生

无独有偶，在2019年8月22日，金岩和施松涛研究团队在著名杂志Science Translational Medicine 发表了的一项临床试验成果。研究者从患儿健康的乳牙中提取组织，经培养扩增，植入受伤的牙齿中。

研究者建立了两个2年半、甚至2年的随访数据库，对40位门牙永久损伤但仍有乳牙的儿童进行了病情追踪，其中30人接受了牙髓干细胞治疗，10人接受了根尖诱导成形术治疗。

结果证明，这是一种值得信赖的治疗方法。患者重新感受到了冷热刺激，说明神经功能在恢复。经过多普勒超声检测发现，患牙血运也得到重建。

这一成果从根本上改变了治疗牙髓病的传统模式，为实现全牙再生奠定基础，甚至可以推广到其他器官的再生应用上。

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激活内源性牙髓干细胞

除此以外，在2017年，科学家意外发现一种名为Tideglusib药物也能提升小鼠牙齿的自然修复机制，使得龋齿得到了修复。该研究已发表在Scientific Reports。 Tideglusib原本在临床上是用于治疗阿尔兹海默症的。在研究中，Tideglusib 能够刺激牙髓中的干细胞，这是新牙本质的来源。牙本质是牙釉质下面的矿化物质，如果发生龋齿，牙本质就会流失。一般情况，牙本质不会再生。牙髓必须经历感染（比如龋齿）或创伤才能促进牙本质的再生。 Tideglusib可以关闭一种名为GSK-3酶，而这种酶阻碍了牙本质的形成，最终使牙齿的自我修复能力大大增强。 在研究中，研究团队将在Tideglusib浸泡过的生物降解的海绵胶原塞入到牙齿腔中。这些海绵可以在6周之内刺激牙本质生长，从而修复损伤。而海绵的胶原蛋白结构则会融化掉，只留下完整的牙齿。

但是目前为止这一过程只在小鼠身上实现。

伦敦大学国王学院口腔学院的Paul Sharpe教授说：“这种药物已经在临床上被用于治疗阿兹海默症，所以它应该能够很快地在临床上用于牙齿治疗，这种方法非常简单，所以它很适合作为修复牙洞的自然疗法，既能保护牙髓也能修复牙本质。”

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文末小结

再回到前面，与所有的干细胞一样，虽然临床前研究很乐观，但MDPSCs要想进入实际的临床应用，必须获得满足临床使用的数量，就需要解决牙髓干细胞数量少，体外扩增难度大、培养周期长等缺点。

随着干细胞科技的不断进步，我们相信牙髓里的干细胞会在未来成为人类组织再生领域中的一颗耀眼的明珠。

参考文献： [1]Hong Chen, et al. Regeneration of pulpo-dentinal–like complex by a group of unique multipotent CD24a+ stem cells, Science Advances, 2020. [2]Kun Xuan，et al. Deciduous autologous tooth stem cells regenerate dental pulp after implantation into injured teeth. Science Translational Medicine，2018 [3]Vitor C. M. Neves,et al.Promotion of natural tooth repair by small molecule GSK3 antagonists.Scientific Reports.2017

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