近日，美国塔夫茨大学团队造出了一种实验室细胞培养牙齿——他们在迷你猪的口腔里培养出了“类人牙齿”，标志着用生物工程结构替代牙种植体迈出了新的一步。

（在实验室中培养牙齿细胞以制造生物工程牙齿。

图源：OXFORD UNIVERSITY PRESS）

在实验室培养人类牙齿

简单来说，研究人员在由猪牙碎片制成的支架内，培养了猪和人类牙齿细胞的混合物。在实验室培养皿中放置几周后，他们将牙齿碎片植入六只迷你猪的颌骨之中。

两个月后，研究人员拔掉了迷你猪的牙齿，结果发现这些牙齿已经开始以与健康成年牙齿相似的方式生长，它们甚至形成了坚硬的牙骨质和牙本质层。“它们非常像牙齿。”研究人员表示。

健康牙齿的核心在于牙髓。牙髓中含有神经和血管，它们被一层层的硬组织包围，这些硬组织被称为牙本质、牙骨质和牙釉质。这些组织层非常坚硬，正因此牙釉质被认为是人体中最坚硬的组织。但是，它们可能会被细菌侵蚀从而导致蛀牙。

如果蛀牙蔓延到牙髓就会很疼。牙医通会过去除患者牙齿的腐烂区域，并用填充物取而代之，这种填充物通常可持续约 15 年，随后它们就需要进行更换。

更换植入物并非易事，首先必须重建所有随时间推移而被吸收的骨骼。每更换一次就必须切除更多的牙齿组织，最终这颗牙齿的主人会彻底失去它。

如果一个成年人坏掉一颗牙齿，他的补牙选择十分有限，通常是用钛植入物或塑料假牙来补牙。这些植入物由锚定在颚骨中的钛螺钉组成，一般顶部有着牙齿状的瓷冠。

尽管它们看起来很像牙齿，也可以用来撕咬食物和咀嚼食物，但它们远不及真正的牙齿。如果种植体与患者现有的牙齿没有完全对齐，撕咬和咀嚼会将不均匀的力量传递到周围的颌骨，从而损坏支撑颌骨的骨骼。

有时，细菌也会附着在种植体上，这会导致牙齿的主人出现种植体牙周炎，进而会导致骨组织破坏。

因此，本次课题组所研究的替代方案是：通过在实验室培养人类牙齿，争取在未来替代人类的受损牙齿。

美观度还不够高

本次实验之所以瞄准猪是因为：猪在一生中会长出多组牙齿，因此它的颌骨中含有尚未发育完全、牙龈尚未长出的牙齿细胞。

实验中，研究人员针对 6 月龄猪下颌中采集到的天然猪牙胚进行脱细胞处理。这一过程保留了牙芽细胞外基质（ECM，Extracellular matrix）的主要成分，其中包括胶原蛋白、层粘连蛋白和胶原蛋白网络。

然后，研究人员使用上述构建体在 6 个月大的小型猪宿主中进行一项试点研究，并测试了 4 种类型植入物的生长情况，同时所有构建体都被植入并生长 3 个月或 6 个月。

通过此，研究人员观察到形成了人类牙齿大小的矿化类牙结构，这种情况在 ReCell-dTB 植入组中最常见。

虽然研究人员使用解码自然编码细胞的方式，制造出了这种生物工程牙齿，其具有天然牙齿的关键特性。但是目前这些生物工程牙齿的美观度还不够高，研究人员认为未来其将能够创造出一种功能性生物牙齿替代品，并能将其用于需要替换牙齿的人。

尽管本次成果证实了再生牙齿组织中存在人类供体细胞，但它并没有完全揭示宿主和供体对于再生牙齿组织的影响。未来，研究人员计划改进细胞标记技术，以更好地分析牙齿在生中供体和宿主细胞的相互作用。