作者：幹細胞者說

正文

微環境能讓組織中的幹細胞保持長久的自我更新，對於幹細胞執行正常的功能有着關鍵的作用，讓幹細胞組織再生離現實更近。微環境很重要，幹細胞同樣很重要。

編輯：小明月

來源：幹細胞者說

近日，看到一則新聞，"牙齒再生有戲？科研人員有了新發現？"，那到底是怎麼一項技術呢？ 原來是四川大學華西口腔醫院口腔再生醫學國家地方聯合工程實驗室主任牽頭完成的“基於幹細胞的牙再生研究”，希望通過幹細胞來讓牙齒再生。目前團隊在幹細胞在牙齒髮育中的作用和機制等方面取得了積極進展。但人類要實現“種牙得牙”還有難度，但我們畢竟在一步步前進。 人的肝臟，切掉一部分都可以再長出來，牙齒爲什麼不可以？

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當材料科學遇到幹細胞

事實上是這樣的，在2020年4月8日，四川大學田衛東教授、李中瀚教授和電子科技大學陳國慶副教授的研究小組就幹細胞來讓牙齒再生領域在Science Advances發表題爲“Regenerationof pulpo-dentinal–likecomplex by a group of unique multipotent CD24a+ stem cells” 的研究論文。

該研究利用間充質細胞支持的3D培養體系，從小鼠牙乳頭中發現了一羣在三維培養環境中能形成幹細胞小球的細胞亞羣。該細胞表達多種幹細胞維持基因，如Oct4，Nanog，Sox2等並能在體外長期保持自更新與多能性。

研究思路 當幹細胞小球與TDM材料複合移植裸鼠皮下後可高效率形成再生性牙本質、毛細血管網、末梢神經網絡等，且再生組織的細胞排列與原生牙齒類似。 進一步的研究發現，該細胞羣以CD24a爲其特徵性標誌物，且該標誌物的富集與細胞的多能性呈現正相關性；研究人員還發現，該細胞的自更新能力，高度依賴於轉錄因子Sp7 的表達。 他們把這類細胞稱之爲：多能牙髓再生幹細胞（MultipotentDental Pulp regenerative Stem Cells，MDPSCs）。MDPSCs可作爲牙齒幹細胞組織工程再生技術的新型種子細胞，爲牙髓-牙本質複合體的高效率再生帶來新突破。

解析要點：

• 通過3D培養體系，發現一種幹細胞，表現出增強的成骨/成牙分化能力。

• 幹細胞小球與TDM材料複合移植，可在落實體內形成牙本質和神經血管樣結構，模仿天然牙齒。

• 進一步研究發現MDPSCs的真正標誌物是CD24a，其擴增依賴於Sp7的表達。

• 在小鼠和人類牙乳頭內，均可檢測到CD24a+細胞，揭示MDPSCs存在天然的龕中。

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幹細胞與牙齒再生

無獨有偶，在2019年8月22日，金巖和施松濤研究團隊在著名雜誌Science Translational Medicine 發表了的一項臨牀試驗成果。研究者從患兒健康的乳牙中提取組織，經培養擴增，植入受傷的牙齒中。

研究者建立了兩個2年半、甚至2年的隨訪數據庫，對40位門牙永久損傷但仍有乳牙的兒童進行了病情追蹤，其中30人接受了牙髓幹細胞治療，10人接受了根尖誘導成形術治療。

結果證明，這是一種值得信賴的治療方法。患者重新感受到了冷熱刺激，說明神經功能在恢復。經過多普勒超聲檢測發現，患牙血運也得到重建。

這一成果從根本上改變了治療牙髓病的傳統模式，爲實現全牙再生奠定基礎，甚至可以推廣到其他器官的再生應用上。

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激活內源性牙髓幹細胞

除此以外，在2017年，科學家意外發現一種名爲Tideglusib藥物也能提升小鼠牙齒的自然修復機制，使得齲齒得到了修復。該研究已發表在Scientific Reports。 Tideglusib原本在臨牀上是用於治療阿爾茲海默症的。在研究中，Tideglusib 能夠刺激牙髓中的幹細胞，這是新牙本質的來源。牙本質是牙釉質下面的礦化物質，如果發生齲齒，牙本質就會流失。一般情況，牙本質不會再生。牙髓必須經歷感染（比如齲齒）或創傷才能促進牙本質的再生。 Tideglusib可以關閉一種名爲GSK-3酶，而這種酶阻礙了牙本質的形成，最終使牙齒的自我修復能力大大增強。 在研究中，研究團隊將在Tideglusib浸泡過的生物降解的海綿膠原塞入到牙齒腔中。這些海綿可以在6周之內刺激牙本質生長，從而修復損傷。而海綿的膠原蛋白結構則會融化掉，只留下完整的牙齒。

但是目前爲止這一過程只在小鼠身上實現。

倫敦大學國王學院口腔學院的Paul Sharpe教授說：“這種藥物已經在臨牀上被用於治療阿茲海默症，所以它應該能夠很快地在臨牀上用於牙齒治療，這種方法非常簡單，所以它很適合作爲修復牙洞的自然療法，既能保護牙髓也能修復牙本質。”

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文末小結

再回到前面，與所有的幹細胞一樣，雖然臨牀前研究很樂觀，但MDPSCs要想進入實際的臨牀應用，必須獲得滿足臨牀使用的數量，就需要解決牙髓幹細胞數量少，體外擴增難度大、培養週期長等缺點。

隨着幹細胞科技的不斷進步，我們相信牙髓裏的幹細胞會在未來成爲人類組織再生領域中的一顆耀眼的明珠。

參考文獻： [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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