以后掉了的牙,說不定還能重新長出來!
當(dāng)我老了,到牙齒都掉光的那一天,一定會(huì)開始羨慕鯊魚,因?yàn)轷忯~的牙齒有重生的能力,就算牙掉了,它們?nèi)钥梢圆粩嗟亻L出新牙齒來作為替換。
但可惜,包括人類在內(nèi)的哺乳動(dòng)物,早就在演化過程中失去了不斷重生牙齒的能力,因?yàn)椴溉閯?dòng)物的飲食習(xí)慣要求我們擁有比魚類更復(fù)雜的牙齒結(jié)構(gòu),而失去牙齒重生的能力,便是我們?yōu)榇吮仨氉龀龅娜∩?。一些嚙齒類動(dòng)物,比如小鼠,一生只會(huì)長出一套牙齒,一旦因?yàn)槭軅虻貌〉袅艘活w牙,那么它們就徹底失去了這顆牙,不會(huì)再有新牙長出。
我們?nèi)祟惖那闆r要稍微好一點(diǎn),因?yàn)槲覀冞€保留了一次換牙的機(jī)會(huì)。在嬰兒時(shí)期,我們先是長出乳牙,乳牙伴隨著我們長大,然后陸陸續(xù)續(xù)脫落,逐漸被新長出的恒牙替換。而這些恒牙將會(huì)伴隨我們度過接下來的人生,如果我們不小心失去了恒牙,便也不再會(huì)有新牙長出來替換它了(一般情況下是這樣的,但后文我們將提到一些恒牙后繼續(xù)長牙的特殊情況)。
正在換牙的小孩 圖庫版權(quán)圖片,轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛
目前因?yàn)楦鞣N問題而缺失牙齒的人,只能通過假牙、種植牙等方法來治療和彌補(bǔ),但最近日本科學(xué)家開發(fā)的一種新藥物,有望讓缺失牙齒的患者直接長出新牙齒。
一個(gè)基因就能影響牙齒數(shù)量
“讓人長出新牙齒,是每個(gè)牙醫(yī)的夢想。從我還是研究生起,就一直致力于實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法?!鳖I(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的研究者,日本大阪市醫(yī)學(xué)研究所北野醫(yī)院首席研究員兼牙科和口腔外科主任高橋克在接受日本《每日新聞》采訪時(shí)說道。
世界上有很多人,一出生就缺少牙齒,這些人從小就會(huì)在咀嚼、吞咽和說話等基本能力方面掙扎,這可能對他們的成長產(chǎn)生極大的負(fù)面影響。先天牙齒的缺失,可能是基因缺陷導(dǎo)致,也可能是發(fā)育早期的環(huán)境因素引起,比如病毒感染。
人的牙齒組成 圖片來源:wikimedia
而高橋就一直在尋找治療這些先天缺牙患者的方法。在獲得口腔醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位后,高橋于 1991 年來到日本京都大學(xué)攻讀分子生物學(xué)研究生,隨后,他前往美國留學(xué)。
那時(shí),世界各地的研究者陸陸續(xù)續(xù)地發(fā)現(xiàn)了一些與牙齒缺失相關(guān)的基因,一旦在小鼠中刪除這些基因,就會(huì)導(dǎo)致它們?nèi)笔а例X。這讓當(dāng)時(shí)的高橋萌生了一個(gè)想法:“僅一個(gè)基因的變化,就可以影響牙齒的數(shù)量。如果我們將其作為研究目標(biāo),就有可能改變?nèi)祟惖难例X數(shù)量?!?/p>
換牙后還可能長牙
2005 年左右,高橋回到日本,在京都大學(xué)繼續(xù)他的研究。很快,他似乎在一類與牙齒缺失相反的疾病中找到了答案:一些人類和哺乳動(dòng)物會(huì)比正常情況長出更多的牙,即“牙過多”(hyperdontia),它可能由某種基因缺陷引起。
“牙過多”患者 圖片來源:Takahashi et al, 2013
此前有研究者發(fā)現(xiàn),缺乏合成 USAG-1 蛋白的基因的小鼠,牙齒的數(shù)量會(huì)增加。而高橋的研究團(tuán)隊(duì)通過多年的研究,理清了其中的機(jī)制。他們認(rèn)為,許多“牙過多”患者,多出的牙可能來源于人類的“第三牙列”(third dentition)。
乳牙屬于“第一牙列”,恒牙(除磨牙外)屬于“第二牙列”,通常情況下,在這兩列牙之后,不會(huì)再有牙長出來。但一些科學(xué)家認(rèn)為,人除了乳牙和恒牙外,還有繼續(xù)生長牙齒的潛力。一些研究發(fā)現(xiàn),人和一些哺乳動(dòng)物在恒牙靠舌的一側(cè),還有潛力發(fā)育出新牙列的上皮牙基(epithelial anlage),只不過在正常情況下,它們會(huì)在生長過程中逐漸凋亡,不會(huì)真正發(fā)育成新的牙齒。
人和小鼠還有長出額外牙列的潛力 圖片來源:Takahashi et al, 2020
而 USAG-1 蛋白的功能,恰好是抑制“第三牙列”的生長,它可以抑制在牙齒發(fā)育過程中兩種至關(guān)重要的蛋白質(zhì):骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)和 Wnt。而那些出現(xiàn)“牙過多”癥狀的人或小鼠,很多正是由于編碼 USAG-1 的基因存在缺陷,BMP 和 Wnt 信號沒能被有效抑制,部分屬于新牙列的牙齒長了出來。
通過抑制 USAG-1 功能讓缺牙患者長牙的思路 圖片來源:Takahashi et al, 2020
高橋意識到,如果能人為地靶向阻斷 USAG-1 蛋白的功能,是不是就有機(jī)會(huì)讓缺失牙齒的人,再長出牙齒呢?于是,在 2018 年發(fā)表于《科學(xué)·進(jìn)展》(Science Advances)的研究中,高橋團(tuán)隊(duì)成功研制出了一種可以抑制 USAG-1 與 BMP 結(jié)合的中和抗體,并成功讓小鼠和雪貂長出了正常形態(tài)的牙齒,且沒有發(fā)現(xiàn)副作用。
長出新牙的雪貂 圖片來源:Takahashi et al, 2018
而現(xiàn)在,他們已經(jīng)據(jù)此進(jìn)一步研制出了準(zhǔn)備用于人的長牙藥物 TR035,現(xiàn)已通過日本相關(guān)機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn),將于 2024 年 9 月到 2025 年 8 月期間開展I期臨床試驗(yàn)。他們將招募 30 至 65 歲的有一顆或多顆臼齒缺失的男性,進(jìn)行單劑量、雙盲的安慰劑對照組試驗(yàn),以確認(rèn)該藥物的安全性。接下來,他們將招募年齡在 2 到 7 歲之間,有 4 顆或更多先天性缺失牙齒的患者,用以探究該藥物的效果。
研究進(jìn)展 圖片來源:Ravi et al, 2023
據(jù)《每日新聞》報(bào)道,研究團(tuán)隊(duì)相信,這種藥物未來不僅能幫助先天缺牙的人長出牙齒,還能幫助那些因?yàn)橹阑蚴軅パ例X的人重新長出牙齒。根據(jù)計(jì)劃,該藥物有望在 2030 年開始上市銷售。
希望它將來能幫到許多人吧?;蛟S等我老了,就不用再羨慕鯊魚了。
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來源丨環(huán)球科學(xué)(ID:huanqiukexue)
作者丨冬鳶
責(zé)編丨鐘艷平
審校丨徐來 林林
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