拯救坏死牙齿 港大牙医学院研发牙髓再生疗法

Dissanayaka 博士和其研究团队相信研究成果将有助开发提升牙齿干细胞治疗潜力的新策略。

(原新闻稿已于8月30日发布)

牙髓是维护牙齿健康的重要活组织，蛀牙或牙齿受损都有机会让牙髓活组织暴露受细菌感染，若感染情况严重，目前的治疗方法只有把坏死的牙髓组织清除，再用树脂或黏着剂等人造物料填塞清空的牙根管，受损严重的牙齿甚至要拔除。牙齿没有了牙髓活组织的滋养，日久会脆化碎裂，牙齿也有机会再受感染，最终都可能要把牙齿拔除。

 模拟牙齿干细胞于低氧状态令牙髓组织血管数量显著增加。

香港大学（港大）牙医学院的研究人员研发一种让牙髓组织再生的方法，利用低氧环境激发用作移植的牙髓干细胞的保护性反应 - 氧化应激反应，用以增强干细胞移植到牙根管后的适应能力，重新生长成活组织令牙齿回复健康。研究结果刚于学术期刊《牙科研究》（Journal of Dental Research）发表。

牙髓干细胞一直被认为是可令牙髓再生的重要细胞来源，但由于牙根管被坚硬的牙齿组织包围，血液供应不足，牙髓细胞长期处于一个低氧和营养不足的状态，而如何克服这严峻环境，让移植后的干细胞成功在牙根管生长，一直是研究人员的挑战。

港大口腔生物科学助理教授Waruna Dissanayaka博士的研究团队发现，把牙髓干细胞诱导进入低氧状态作预先处理，可提高其移植后的抗损和抗感染能力，增加存活率。

「前人的研究表明，人类的细胞受脱氧核醣核酸（DNA）中的一些关键基因调节，具备许多应激适应机制。这些通常都是非活跃基因，若我们能够激活这些基因，激发其下游的一些特定蛋白质表达，能帮助细胞抵御损伤。」Waruna Dissanayaka博士解释说。

研究团队利用崭新手段调整牙髓干细胞的基因，他们营造低氧环境激发细胞作出保护反应，激发出一种促进血管形成的蛋白质。

研究团队的共同研究员韩媛媛博士指出：「我们发现，这些细胞在低氧情况下会激活一个代谢机制，从而产生能量并同时清除应激反应中产生的有害代谢物。」

Dissanayaka博士表示：「另外一个正面的反应，是这些经预处理的细胞，能显著增强再生牙髓组织内具保护作用的硬组织的形成。」

研究团队获临床人工智能研究助理教授Mohamad Koohi-Moghadam博士协助，了解干细胞在氧化应激反应中那些基因被激活，那些被抑制，并正进一步研究那些帮助细胞抵御损伤、经上调的下游蛋白质的特征。

「牙齿干细胞有天生的能力在应力下（stress）存活。我们的目标是寻找方法，正面激发这种能力，促进牙齿组织再生。」Dissanayaka 博士补充说。

针对研究团队对能增加细胞存活率的特定基因和蛋白质的发现，Dissanayaka博士计划进一步研发可临床应用于组织再生的药物。他相信这些研究成果，将有助开发提升牙齿干细胞治疗潜力的新策略。

此研究在2022年国际牙科研究协会（IADR）大会获IADR高露洁预防研究奖（(IADR Colgate Research in Prevention Award），并获香港研究资助局优配研究金资助。

研究团队

香港大学牙医学院

首席研究员：口腔生物科学助理教授Waruna L. Dissanayaka博士

共同研究员：

- 应用口腔科学及小区牙科护理博士生韩媛媛博士

- 临床人工智能研究助理教授Koohi-Moghadam, Mohamad博士

- 应用口腔科学及小区牙科护理博士生陈琪欣博士

- 应用口腔科学及小区牙科护理博士生张丽丽博士

密歇根大学牙医学院牙周病学和口腔医学

共同研究员：Hitesh Chopra 博士后研究员

山东大学齐鲁医学院口腔医学院牙齿矫正科（山东济南）

共同研究员：张君教授

期刊文章：《牙科研究杂志》“ HIF-1α Stabilization Boosts Pulp Regeneration by Modulating Cell Metabolism” ：HIF-1α Stabilization Boosts Pulp Regeneration by Modulating Cell Metabolism - PubMed (nih.gov)