作者 黃艷紅 黃湘紅 段躍初
牙齒,對(duì)于我們的日常生活至關(guān)重要,然而,無(wú)論是先天牙齒缺失還是后天因蛀牙、受傷等原因?qū)е碌难例X脫落,都給人們帶來(lái)了諸多不便。目前常見(jiàn)的治療方法如假牙、種植牙等,雖能在一定程度上彌補(bǔ)缺失的牙齒,但終究無(wú)法與自然生長(zhǎng)的牙齒相媲美。不過(guò),近期日本科學(xué)家的一項(xiàng)新研究或許能為這一難題帶來(lái)全新的解決方案。
在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中,哺乳動(dòng)物包括人類逐漸失去了像鯊魚那樣不斷重生牙齒的能力。對(duì)于一些嚙齒類動(dòng)物,比如小鼠,它們一生僅有一套牙齒,一旦牙齒掉落,就無(wú)法再生。相比之下,人類情況稍好,在嬰兒時(shí)期會(huì)長(zhǎng)出乳牙,隨后被恒牙替換,而恒牙一旦缺失,通常也不會(huì)再有新牙長(zhǎng)出。
日本大阪市醫(yī)學(xué)研究所北野醫(yī)院的首席研究員兼牙科和口腔外科主任高橋克,一直致力于尋找讓人類重新長(zhǎng)出牙齒的方法。早在攻讀口腔醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位以及后來(lái)的分子生物學(xué)研究生時(shí)期,他就為此努力著。
世界上有眾多人一出生就面臨牙齒缺失的問(wèn)題,這給他們的生活帶來(lái)極大困擾。先天牙齒缺失可能源于基因缺陷或發(fā)育早期的環(huán)境因素,如病毒感染等。多年來(lái),世界各地的研究者陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些與牙齒缺失相關(guān)的基因。
2005 年左右,高橋回到日本繼續(xù)研究,并在一類與牙齒缺失相反的疾病——“牙過(guò)多”中獲得了重要發(fā)現(xiàn)。此前有研究表明,缺乏合成 USAG-1 蛋白基因的小鼠,牙齒數(shù)量會(huì)增多。經(jīng)過(guò)多年探索,高橋的研究團(tuán)隊(duì)厘清了其中機(jī)制。
通常,乳牙被稱為“第一牙列”,恒牙(除磨牙外)屬于“第二牙列”,一般情況下這兩列牙之后不會(huì)再有新牙。然而,一些研究指出,人和一些哺乳動(dòng)物在恒牙靠舌的一側(cè),存在發(fā)育新牙列上皮牙基的潛力,只是正常情況下會(huì)在生長(zhǎng)過(guò)程中凋亡。
而 USAG-1 蛋白能夠抑制牙齒發(fā)育過(guò)程中的骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)和 Wnt。那些“牙過(guò)多”的患者或小鼠,往往是由于編碼 USAG-1 的基因存在缺陷,使得 BMP 和 Wnt 信號(hào)未被有效抑制,從而導(dǎo)致部分新牙列的牙齒生長(zhǎng)出來(lái)。
基于這一發(fā)現(xiàn),高橋團(tuán)隊(duì)在 2018 年成功研制出一種可以抑制 USAG-1 與 BMP 結(jié)合的中和抗體,并且在小鼠和雪貂的實(shí)驗(yàn)中取得了成功,讓它們長(zhǎng)出了正常形態(tài)的牙齒,且未發(fā)現(xiàn)副作用。
如今,他們已經(jīng)進(jìn)一步研制出了準(zhǔn)備用于人的長(zhǎng)牙藥物 TR035,并已通過(guò)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(kāi)展 I 期臨床試驗(yàn)。首先,他們將招募 30 至 65 歲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(duì)照組試驗(yàn),以確認(rèn)藥物的安全性。接著,還將招募年齡在 2 到 7 歲之間,有 4 顆或更多先天性缺失牙齒的患者,來(lái)探究藥物的效果。
研究團(tuán)隊(duì)滿懷信心地表示,這種藥物未來(lái)不僅能幫助先天缺牙的人長(zhǎng)出牙齒,還能助力那些因蛀牙或受傷而失去牙齒的人實(shí)現(xiàn)牙齒再生。按照計(jì)劃,該藥物有望在 2030 年開(kāi)始上市銷售。
這一研究成果無(wú)疑給眾多牙齒缺失的患者帶來(lái)了新的希望?;蛟S在不久的將來(lái),人類不再需要羨慕鯊魚的牙齒再生能力,而是能夠依靠科學(xué)的力量,讓自己重新?lián)碛型暾?、健康的牙齒。讓我們共同期待這一夢(mèng)想早日成為現(xiàn)實(shí)。