猪嘴里成功长出类似人类的牙齿

过去二十年来，科学家一直在操纵基因，在你意想不到的地方培育人类细胞。人类耳朵和皮肤在老鼠身上培育出来是众所周知的。最近，早期人类肾脏甚至在猪肚子里培育出来。生物工程的世界并不适合胆小的人。

大部分的修补工作都是为了将​​来利用转基因动物为无法获得捐赠者的人类患者制造备用器官和组织。现在，根据发表在《干细胞转化医学》杂志上的一项研究，研究人员已经证明，在猪嘴里培育实验室培养的人类牙齿细胞是可能的。研究人员认为，这些发现有朝一日可能会促成生物牙齿替代品的开发，这些替代品可以替代目前使用的不完善的合成牙种植体。这篇论文的发现首先由《麻省理工技术评论》报道。

塔夫茨大学的牙科研究人员从人类牙齿的牙髓中提取细胞，并将其与猪牙釉质中的细胞混合，然后将其接种到“支架”上。然后在生物反应器中体外培养一周，以帮助细胞繁殖。新重构的牙胚（部分来自人类，部分来自猪）随后被植入几只实验猪的下颌骨中。几个月后，当研究人员再次检查猪时，他们“观察到牙齿状组织的形成”。猪的嘴巴露出了普通的尖锐的獠牙状犬齿，旁边是更小的、看起来更像人类的牙结节。从理论上讲，类似的过程也可以在人类身上发生。正如《大众科学》之前报道的那样，科学家认为可能可以在人类牙龈组织内“播种”牙齿结构，并最终使其长成一颗完整的牙齿。但这种方法是有风险的。继续无限生长的牙齿细胞可能会变成癌细胞。

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合成牙种植体并不完美

牙科植入物通常由钛或钛合金制成，然后拧入患者的颌骨，近年来已成为假牙的更受欢迎的替代品。美国国立卫生研究院进行的研究表明，牙科植入物的使用量将继续增加。但是，尽管植入物比没有牙齿要好，但它们并不完美。反复咀嚼错位的人造牙齿会损伤颌骨，并最终导致植入物失效。植入物上的细菌也会导致潜在的危险感染。相比之下，天然牙齿不需要钻孔，而是通过韧带组织拴在颌骨上，从理论上讲，这可以降低颌骨日后受损的风险。这就是在猪身上培育天然牙齿的想法的由来。

在实验中，研究人员选取了六只两岁的成年迷你猪，通过手术拔除它们的第三颗门牙和第一颗前臼齿。（之所以选择迷你猪，是因为它们的下颌骨大小和解剖结构与人类相似）。研究人员随后将生物工程牙齿结构放入拔牙孔中。两到四个月后，研究人员再次检查，发现大约 50% 的猪牙齿成功生长。

这项实验比之前将牙齿结构植入两个月大的猪体内的测试有了显著的改进。在那个情况下，研究人员认为成年猪的牙齿长出来后可能会损坏或移位混合结构。然而，这对年龄较大的猪来说不是问题，因为它们已经长出了成熟的牙齿。

研究人员写道：“对我们实验方法的这些重大修改使我们实现了更高的牙齿再生成功率。”

通往天然牙齿替代品的道路

虽然结果令人鼓舞，但它们目前可能还无法为人类提供可用的牙齿结构。迷你猪体内长出的牙齿没有达到人类牙齿的完整尺寸，可能无法承受日常使用。将实验室培育的牙齿植入人体也是一个完全不同的挑战，仍然是一个新挑战，本文并未涉及。尽管如此，研究结果证明，可以培育生物工程牙齿细胞，研究人员表示，这一显著进展可能为未来合成植入物的“潜在临床相关替代品”奠定基础。

还有迹象表明，未来的人类患者可能会接受这种替代方案。皮尤研究中心 2018 年的一项调查发现，超过一半（57%）的美国成年人认为通过基因工程动物来培育器官或组织是合适的。对这项技术的接受度增加意味着，如果未来的患者面临金属植入物或生物工程替代品的选择，他们可能会选择在猪身上培育的植入物。