你未来的种植牙 可能是从猪嘴里长出来的
来源：倍可亲(backchina.com)
你有没有过这样的经历？
咬下一块冰凉的甜点，牙齿猛地一颤，随之而来的刺痛让你不禁皱起眉头。再一看镜子里的牙齿，隐约可见的小黑点——蛀牙来了。随着细菌不断侵蚀，疼痛愈演愈烈，最终你不得不去口腔门诊接受治疗。而如果牙齿彻底坏掉，面临拔除的命运，你或许会感觉仿佛失去了一部分自己。但比拔牙更让人心痛的，可能是种牙后门诊缴费单上的数字，因为种植牙的费用往往高得令人咋舌。
以一颗种植牙为例，其价格从几千元到上万元不等。之所以如此昂贵，主要是因为它们由特殊材料制成。牙冠可能是全瓷、金属或烤瓷，基台通常采用钛合金，而植入牙床的牙根则由纯钛打造。这些材料确保了种植牙的生物相容性，同时也具备足够的强度，适应日常使用需求。
近年来，种植牙逐渐取代塑料假牙，成为了更受拔牙后人群欢迎的选择。到2023年，全球种植牙市场已达66亿美元，并且仍在快速增长。
种植牙也有问题
尽管种植牙价格高昂、材料先进，但它们并非一劳永逸的“终身装备”。一些种植牙的使用寿命仅15年，期间还可能出现各种问题。例如，种植牙周围的组织可能会发炎，甚至导致骨质流失。
不仅如此，种植牙与天然牙齿在颌骨中的连接方式也截然不同。我们的天然牙齿通过牙周韧带组织与颌骨相连，这种柔韧的组织不仅能帮助牙齿稳固生长，还能在咀嚼时分散压力，维持颌骨的健康状态。
然而，种植牙虽然看起来与真牙十分相似，但它本质上是通过螺钉直接固定在颌骨里的，缺少了牙周韧带的缓冲作用。如果种植牙与其他天然牙齿的咬合不够精准，每一次咀嚼都会让不均匀的受力逐渐累积，这可能导致颌骨受损，甚至引发种植牙松动、被骨组织吸收等问题。更棘手的是，种植牙一旦出现问题，修复或更换的过程既昂贵又复杂。
种植牙示意图（图片来源：Alexmit art, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons）
读到这里，你或许会感慨：果然还是原装的牙齿最好啊！毕竟便宜又耐用。可惜的是，我们一生基本只会换一次牙，恒牙坏了就再无替补。
那么，除了塑料假牙和种植牙，还有没有更好的办法让我们摆脱对失去牙齿的担忧呢？我们是否可以“备份”几套真牙，以备不时之需呢？或者，能否借助其他生物，让它们帮我们“存储”健康的牙齿，留待需要时取用呢？如果你有这样的想法，那么恭喜你——你已经触及了生物工程学的核心要义。
科学家的确在探索“长出新牙”的可能性。例如，美国塔夫茨大学（Tufts University）的研究团队最近就在迷你猪的口腔里培育出了“类人牙齿”，这项研究近期发表于《干细胞转化医学》（Stem Cells Translational Medicine）。如果这一技术能够进一步发展，未来或许真的可以为人类提供全新的牙齿替代方案。
猪嘴里长出“人牙”
通常情况下，人一生只有两套牙齿——乳牙和恒牙。一旦恒牙损坏，就再也无法长出新的。然而，猪可就不同了，它们的一生能更换5到6套牙齿。科学家一直对这一能力充满好奇。在最新的研究中，帕梅拉·叶利克（Pamela Yelick）试图在迷你猪的口腔里培育出“人牙”。迷你猪的下颌骨在解剖结构和尺寸上与人类相似，因此成为了理想的实验对象。
要让迷你猪的口腔中生长出类似人类的牙齿，研究人员首先需要一个合适的培养环境。他们选用了一种特殊的支架材料，这种材料来自猪第二磨牙的牙蕾（tooth bud），并经过了脱细胞化处理。所谓脱细胞化，就是温和地去除天然组织中的细胞成分，避免引发免疫排斥，同时保留细胞外基质（其中包含胶原蛋白、层粘连蛋白和胶原网络等成分），这些成分可以为新牙的生长提供结构支持。
接下来，研究团队从屠宰场获取的猪下颌骨中提取了尚未破龈萌出的牙釉质细胞，分离出了猪牙蕾来源的牙源性上皮细胞（pDE）。同时，他们还从人类正畸手术患者捐赠的牙齿中提取了牙髓软组织，获得了人牙髓细胞（hDPC）。随后，研究人员将这两种细胞混合后接种到了细胞外基质支架上，为生长“类人牙齿”奠定了基础。
在实验室培养了一周后，研究人员将生成的牙胚植入了6只成年尤卡坦迷你猪的下颌骨中，这些类人牙齿融合了猪来源的牙釉质和人来源的牙髓。在手术过程中，研究团队首先拔除了这些迷你猪的部分牙齿，再将植有牙胚的支架放入拔牙后的齿槽中，并进行了缝合。随后，这些细胞就开始了它们的发育之旅。
两个月后，研究人员观察到植入物中开始形成了矿化结构，这标志着牙齿的初步发育。又过了两个月，一半的迷你猪口腔中已长出了牙齿状结构。更令人惊喜的是，显微观察显示，这些牙齿的组织构造与天然人类牙齿非常相似，例如具备牙骨质和牙本质，甚至还形成了类似天然牙齿的韧带连接。这意味着，这些牙齿未来可能像真正的牙齿一样，牢固地嵌入颌骨，承担咀嚼功能。
当然，这些类人牙齿目前还远未达到直接应用于人类的水平。首先，它们的尺寸较小，形态也不够完美，无法完全替代成人的天然牙齿。但未来或许可以在患者的牙龈中“种植”牙胚，让它们随着时间自然生长出一颗完全匹配的生物工程牙齿。此外，如果将这种技术用于人类，植入的细胞是否会出现异常增生，甚至存在致癌风险，这些都还未可知。
这项研究已经让研究人员一窥猪牙齿生长的过程，并进一步挖掘在人类身上复刻这一过程的方法。如果有一天，我们能够培育出完全可用的生物工程牙齿，那将彻底改变牙齿修复的方式。这不仅能让人们拥有更自然、更健康的牙齿，也能在一定程度上解放我们的钱包。
