古希腊医师希波克拉底曾观察到,口腔是身体的窗户。现代科学正在追赶牙医们长期怀疑的事实:口腔健康与全身健康不可分离,目前用于治疗牙齿脱落的工具最多只是权宜之计。北美和欧洲的实验室正在悄然发生一场革命,科学家们正在开发再生方法,有望从根本上改变牙科就诊的含义。
牙齿脱落仍是全球最普遍的慢性健康状况之一,影响着各年龄层和社会经济背景的数亿人。其后果远超出美观范畴。研究已证实,牙齿缺失和口腔健康状况不佳与心血管疾病、呼吸系统感染、认知能力下降和更高死亡率密切相关。
这些方法的局限性是显著的。牙填充材料的耐久性差异很大,有些只能维持五年,有些则可长达二十年。Anne George 教授将这些干预措施的本质描述为专注于修复损伤而非恢复生物功能。牙种植体虽然比填充材料更耐用,但也有缺点:缺乏帮助人们感知咬合压力的本体感受神经,且钛柱可能被细菌定植。
再生牙科运动的核心是一个简单但有力的理念:如果我们能给身体提供修复和替换自身牙组织所需的信号和支架呢?George 多年来一直在研究调节牙本质生长、矿化和自然修复的蛋白质。
华盛顿大学干细胞与再生医学研究所副所长 Hannele Ruohola-Baker 将研究方向转向牙釉质——人体最硬的物质。她的团队正在试验她所谓的"活填充物",利用化学信号诱导干细胞分化为成釉细胞。
长期愿景超越填充物。Ruohola-Baker 公开谈到过这样一个未来:经过工程设计的牙齿细胞可以直接植入患者颌骨,在那里获得血液供应和生物信号,身体将在正确位置长出新牙。
伦敦国王学院再生牙科研究小组负责人 Ana Angelova Volponi 将精力集中在体外培育整颗牙齿这一艰巨挑战上。她的团队通过将成人牙龈细胞与小鼠牙齿形成细胞结合,创造出了可行的发育中牙齿结构。
塔夫茨牙科学院的 Pamela Yelick 采取了另一种方法,研究猪的特殊生物学特性——其颌骨中含有多个未萌出的成年牙齿胚。她的团队利用食品加工猪的组织废料和捐赠的人类智齿细胞,设计了模仿天然牙齿发育环境的生物工程支架。
科学界对时间表仍保持谨慎。在任何人类应用成为可能之前,研究人员必须进行大量非人类灵长类动物研究。仍有复杂的生物学问题尚未完全理解。
该领域还获得了十年以前看来不太可能的机构和资金动力。大学研究委员会、慈善基金会和私人生物技术投资者正越来越多地资助再生牙科项目,他们既认识到医疗需求,也认识到超越钻补模式的商业潜力。牙科专业界开始调整培训重点,多所牙科学校在课程中加入了组织工程学和再生生物学课程。学术热情、公众好奇心和投资资本的这种汇聚表明,从实验室发现到临床应用这一过渡虽仍需多年,但已不再是如何做的问题,而是还剩多少科学和监管障碍需要以多快速度跨越的问题。
再生牙科治疗最终的应用也提出了公平和可及性的重要问题。先进疗法若进入市场,初始成本可能很高,研究人员和政策制定者都意识到,不能扩大能负担高档牙科护理与不能负担者之间的鸿沟。人们还希望,通过减少反复钻探、填充和拔牙周期的需求,再生方法最终能够降低牙科护理的终身总体负担,并减少对稀缺专科资源的依赖。对于数百万因牙齿受损而承受疼痛、焦虑和功能丧失的人而言,一种能帮助身体自我愈合的治疗承诺,不仅是一项科学成就,更是一份深具人情味的承诺。
这项研究的更广泛意义远超口腔。牙齿是紧凑且易于获取的器官,包含多种组织类型。在再生牙科中完善的干细胞引导、类器官形成和组织支架工程技术可直接应用于更广泛的再生医学领域。