比种牙还牛！再生脱落牙齿的新药

京都大学(Kyoto University)和福井大学(University of Fukui)的科学家报告称，一种针对一个基因的抗体——子宫致敏相关基因1 (USAG-1)——可以刺激牙齿发育不良小鼠的牙齿生长。

　　

 

   

图像:在BMP拮抗剂USAG-1缺失的小鼠中，微量的乳牙存活并以多余牙齿的形式长出。

来源:京都大学/Katsu Takahashi

在日本牙仙子是任何一个掉了一颗牙的孩子都欢迎的客人。不仅仙女会在枕头下留下一个小礼物，而且孩子可以保证在几个月后得到一颗新牙。对于那些掉了牙的成年人来说就不是这样了。

由京都大学和福井大学的科学家们进行的一项新研究可能会带来一些希望。研究小组报告说，一种针对一个基因的抗体——子宫致敏相关基因-1（uterine sensitization associated gene-1，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《Science Advances》杂志上。

虽然正常成年人的口腔有32颗牙齿，但大约1%的人由于先天条件而有或多或少的牙齿。科学家们已经探索了牙齿过多的基因原因，以此作为成人牙齿再生的线索。

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表示，负责牙齿发育的基本分子已经被确定。

Takahashi说:“个体牙齿的形态发生取决于多种分子的相互作用，包括骨形态发生蛋白(BMP)和Wnt信号。”

BMP和Wnt的作用远不止于牙齿的发育。它们调节多种器官和组织的生长，而人体甚至还没有葡萄干那么大。因此，通常避免直接影响其活性的药物，因为副作用可能影响整个身体。

猜测靶向特异性拮抗BMP和Wnt的因子在牙齿发育中可能更安全，该团队考虑了基因USAG-1。

“我们知道，抑制使用有助于牙齿生长。我们不知道的是这是否足够，”Takahashi补充道。

因此，科学家们研究了几种针对USAG-1的单克隆抗体的作用。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较低，证实了BMP和Wnt对整个身体生长的重要性。然而，有一种很有前途的抗体只干扰了USAG-1与BMP的相互作用。

使用这种抗体的实验表明，BMP信号在确定小鼠牙齿数量方面是必不可少的。而且，一次注射就足以产生一整颗牙齿。随后的实验表明，雪貂身上也有同样的好处。

“雪貂是一换性齿动物，有着与人类相似的牙齿模式。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。

这项研究首次显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。

“传统的组织工程技术不适合牙齿再生。我们的研究表明无细胞分子疗法对各种先天性牙齿发育不全都是有效的，”该研究的另一作者、福井大学的Manabu Sugai总结道。

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doi: 10.1126/sciad .abf1798