牙齿组织工程研究现状

    牙齿组织工程(Tooth TissueEngineering)系指利用体外和体内培养的手段从单细胞获得整个牙齿的组织工程手段。近年来，有关牙齿组织工程的研究取得了许多阶段性的成果，并显示出潜在良好应用前景。

    美国国立牙科及颅面研究所(National lnstitute Of Dental andCraniofacialResearch，NIDCR)已将牙齿的组织工程列入2003—2008五年计划中三个主要方向之一。依托研究所建立的公司如Dentigenix(已被义或嘉—伟瓦登特公司收购)和Odontis的出现则能为相关的研究提供更多的支持。日本的日立公司(Hitachi)宣布主要投资建设在日本东京大学的研究所从事牙齿干细胞研究，目标是在2007年前生产出市场化的牙齿干细胞来供临床医师使用。这些动态表明越来越多的学者从事此领域的研究及巨大的商业潜力。

    从目前已发表的文献来看，已明确获得牙齿或类似牙齿结构的研究机构有三组：

    1．美国Forsyth研究所：该所Yelick教授领导的小组分别于2002年和2004年利用解离后的猪和大鼠的牙胚混合细胞种植于生物支架上并植入大鼠体内，获得了类似于牙齿的硬组织结构；

    2．英国国王大学：该大学GKT牙科研究所PaulSharpe教授领导的研究小组在2004年利用小鼠胚胎牙皮和不同来源的间充质及骨髓干细胞重组并再植入小鼠体内获得了牙齿结构；

    3．法国路易巴斯德大学和中国首都医科大学口腔医学院：由HervdLesot高级研究员和王松灵教授领导的法中联合研究小组于2004年利用小鼠胚胎牙上皮和间充质细胞于体外重组培养获得了牙齿结构。

    以上三个研究小组使用的都是动物模型来完成。而对于人体的牙体组织工程，NIDCR的华人学者SongtaoShi领导的研究小组先后发现了牙髓和牙周干细胞。虽然这些细胞的细胞学行为还有待于进一步的分析解释和证明，它们的发现仍为利用成体干细胞进行人体牙齿组织工程提供了很好的基础。

  牙齿发生发育与组织工程间的关系

    众所周知，牙齿的发生发育经历有初始发生期、蕾状期、帽状期、钟状期、分化期、分泌期以及牙根的形成等阶段，由上皮和间充质的相互作用完成。十分有趣的是我们的研究结果也揭示了即便使用单细胞进行培养，新的牙齿结构的发生和发育也要经历这些必然阶段。这表明具备足够牙齿生长发育的知识是进行正确的牙齿组织工程的前提。

    目前学术界在牙齿发生发育起始阶段的决定作用是上皮和间充质还存在着很大的争议。我们同时发现，牙间充质的存在及完整性似对牙齿正常形态及牙尖数目有着决定性的作用(待发表)，这一点与目前占主流的牙上皮中原发性釉结节对牙齿形态及数目的决定作用不符。对于牙齿发生发育的机理的进一步研究将在很大程度上推进牙齿组织工程研究。但在牙齿发生的机理被真正揭示之前，有关牙齿组织工程研究的设计尚有待进一步探讨。

牙齿组织工程与生物支架

    生物支架的使用在组织工程学研究中已成为不可替代的一部分，但对于在牙齿组织工程研究这一特殊领域中是否使用生物支架我们抱有很大的疑问。因为静态的支架无法适应在体积和形态上不断变化的牙胚发育的需要，而只能对其生长产生障碍。我们的研究结果表明，在不使用生物支架的情况下细胞仍可自行构建出三维立体结构的牙胚[7、8］。虽然其中的机理尚不清楚，但这一结果明确表明，牙齿形态的生物支架在牙齿的组织工程中的作用可能不一定需要。

牙齿组织工程与干细胞

    干细胞是牙齿组织工程细胞来源的不多的几个解决方案之一。自身成体干细胞是最有可能应用于临床的干细胞。从原理上讲牙齿的组织工程只需要两个成体干细胞：上皮源性和间充质源性干细胞。PaulSharpe的研究小组的结果表明多种来源的间充质干细胞可以作为牙间充质的替代物和胚胎牙上皮作用而形成牙胚。如果这一结果可以重复则表明间充质干细胞的来源已得到了解决。包括Shi领导的小组发现的牙髓干细胞在内的多种间充质干细胞均可被应用。目前的问题是上皮干细胞的来源尚未得到解决。最新的有关在大鼠切牙颈环部位上皮前体细胞的发现则提示了在这一部位存在有上皮干细胞的可能性。

责任编辑：唐建华