需要一颗新牙吗?一项研究发现可再生丢失牙齿的药物

一个分子可以增加牙齿的数量

在缺乏 BMP 拮抗剂 USAG-1 的小鼠中,微量的落叶门牙存活并长出多余的牙齿。来源:京都大学/高桥胜

USAG-1 抗体可刺激牙齿生长。

牙仙子是任何失去牙齿的孩子的欢迎客人。不仅小仙女会在枕头下留下小礼物,孩子几个月后就能长出一颗新牙。对于失去牙齿的成年人来说,情况并非如此。

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然而,京都大学和福井大学的科学家进行的一项新研究可能会带来一些希望。研究小组报告说,一种基因的抗体——子宫致敏相关基因 1 或 USAG-1——可以刺激患有牙齿发育不全(一种先天性疾病)的小鼠的牙齿生长。该论文发表在《科学进展》上。

虽然正常成年人的嘴巴有 32 颗牙齿,但由于先天条件,大约 1% 的人口或多或少有牙齿。科学家们已经探索了牙齿过多病例的遗传原因,作为成人牙齿再生的线索。

根据该研究的主要作者之一、京都大学医学研究生院高级讲师 Katsu Takahashi 的说法,已经确定了负责牙齿发育的基本分子。

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这一发现现已发表在《环境研究》杂志上。紧随其后的一项相关研究表明,通勤时间越长,您接触这种化学物质的次数就越多。

“单个牙齿的形态发生取决于几种分子的相互作用,包括 BMP 或骨形态发生蛋白和 Wnt 信号传导,”Takahashi 说。

BMP 和 Wnt 所涉及的远不止牙齿发育。在人体甚至有葡萄干大小之前,它们就调节了多个器官和组织的生长。因此,通常避免使用直接影响其活动的药物,因为副作用可能会影响整个身体。

研究小组猜测,在牙齿发育中针对特定拮抗 BMP 和 Wnt 的因素可能更安全,因此研究小组考虑了基因 USAG-1。

“我们知道抑制 USAG-1 有利于牙齿生长。我们不知道这是否足够,”高桥补充道。

因此,科学家们研究了几种单克隆抗体对 USAG-1 的影响。单克隆抗体通常用于治疗癌症、关节炎和疫苗开发。

USAG-1 与 BMP 和 Wnt 相互作用。结果,一些抗体导致小鼠的出生率和存活率下降,证实了 BMP 和 Wnt 对全身生长的重要性。然而,一种有希望的抗体仅破坏了 USAG-1 与 BMP 的相互作用。

用这种抗体进行的实验表明,BMP 信号传导对于确定小鼠的牙齿数量至关重要。此外,单次给药就足以产生整颗牙齿。随后的实验表明雪貂有同样的好处。

“雪貂是具有与人类相似牙齿图案的双齿动物。我们的下一个计划是在猪和狗等其他动物身上测试抗体,”Takahashi 解释说。

该研究首次展示了单克隆抗体对牙齿再生的益处,并为目前只能通过种植体和其他人工措施解决的临床问题提供了新的治疗框架。

“传统的组织工程不适合牙齿再生。我们的研究表明,无细胞分子疗法对广泛的先天性牙齿发育不全有效,”该研究的另一位作者、福井大学的 Manabu Sugai 总结道。

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