2014年6月9日

激光疗法促进牙齿再生

牙齿部分。 低功率激光治疗后十二周,在激光治疗的牙齿(右)中比对照组(左)看到了更多的新形成的牙本质,带有黄色标签(#)。 哈佛大学'威斯研究所和SEAS

小剂量的低功率激光激活了大鼠磨牙中的牙齿干细胞,以生成牙本质(牙齿的主要成分之一)。这一发现可能会导致开发低成本,无创治疗牙齿疾病和牙齿损伤的新方法。

牙医目前使用惰性材料修复受损的牙齿。组织再生将是一种有吸引力的替代方法,因为惰性材料会随着时间的流逝而失效,并且无法提供组织的全部功能。然而,刺激牙齿再生是主要挑战。牙齿由几个部分组成,包括核心的果肉,中间的牙本质和表面的牙釉质。

遍布全身的干细胞可以产生专门的细胞。在将干细胞注入人体之前,研究人员已经能够诱使干细胞在实验室中转化(分化)成多种类型的细胞。但是这些技术很耗时,并且会带来不良的副作用。

低功率激光(LPL)治疗已被用于治疗炎症和疼痛,并刺激伤口愈合,嫩肤和头发生长。 LPL治疗已被证明可促进心脏,肺和神经组织的再生。这些再生作用可能是通过干细胞介导的,但激光治疗与干细胞生物学之间没有直接的联系。

由美国国立卫生研究院牙齿与颅面研究所(NIDCR)的Praveen Arany博士和哈佛大学的David Mooney博士领导的研究小组着手研究LPL是否可以诱导干细胞再生牙齿中的成分。这项工作部分由NIDCR和其他3d之家部门资助。结果显示在2014年5月28日, 科学转化医学.

科学家首先研究了在两个臼齿中具有蛀牙的大鼠,每个臼齿都带有裸露的牙髓(牙齿的软内部)。一颗牙齿经过LPL治疗,另一颗则没有。然后将两个损坏的地点都填满。研究人员发现,在12周后,LPL处理的臼齿中诱导出了牙本质。

该团队使用实验室细胞系来研究LPL如何诱导牙本质。他们发现LPL处理产生了一种称为活性氧(ROS)的分子。 ROS通过激活转化生长因子β(TGF-β)来刺激牙本质的产生,TGF-β是一种可以促进牙齿干细胞分化的信号蛋白。

研究人员还显示,LPL在实验室中诱导成人牙齿干细胞形成牙本质。综上所述,这些结果表明,LPL可用于指导人牙齿中的干细胞再生牙本质。然而,首先需要开发有效的手术技术和光学聚焦方法,以在人们中使用这种治疗方法。

Mooney说:“我们的治疗方式不会给身体带来任何新东西,并且激光通常用于医学和牙科领域,因此临床翻译的障碍很低。” “如果我们能够再生牙齿而不是更换牙齿,那将是该领域的重大进步。”

-由陈树辉博士

相关链接

参考文献: 内源性潜在转化生长因子-β1的光活化指导牙科干细胞分化再生。 Arany PR,Cho A,Hunt TD,Sidhu G,Shin K,Hahm E,Huang GX,Weaver J,Chen AC,Padwa BL,Hamblin MR,Barcellos-Hoff MH,Kulkarni AB,J Mooney D. 科技翻译。 2014年5月28日; 6(238):238ra69。 doi:10.1126 / scitranslmed.3008234。 PMID:24871130。

资金: 美国国立卫生研究院国家牙科和颅面研究所(NIDCR),美国过敏和传染病研究所(NIAID),国家研究资源中心(NCRR)和国家高级转化科学中心(NCATS);哈佛总统奖学金;威斯学院;哈佛催化剂;哈佛临床与转化科学中心。