科學家有夢：如果牙齒壞了能再生…
文／陳韻涵輯
如果牙齒出現病灶，不用補牙、不用裝假牙，而是讓身體自己「長」出一顆新牙？這聽起來像科幻情節，但世界各地的科學家正努力實現這個構想，但距離普及到診所中供大眾使用，還有很長一段路要走。
英國廣播公司報導，調查顯示，約70%的成人害怕看牙醫，原因包括害怕鑽牙及其尖銳聲響、不願忍受補牙的痛楚，以及不信任牙醫。很多人未妥善清潔口腔，沒有定期檢查牙齒，出現小問題時也拒絕立即就診，結果拖成大問題。
美國華盛頓大學幹細胞與再生醫學研究所副所長韓娜蕾·魯奧拉-貝克（Hannele Ruohola-Baker）是研究牙齒再生的科學家之一，她幾乎每天都會收到陌生人寄來的信，拜託她幫忙做各種實驗，只求能讓自己的牙齒重新長出來。魯奧拉-貝克表示，大家其實很期待牙科能有新的解決辦法。
●重要性／缺牙不只影響咀嚼 也會影響社交活動
美國塔夫茨大學牙醫教授帕蜜拉・葉利克（Pamela Yelick）形容，牙齒宛如「世界之窗」，若因害怕而不敢張嘴，不能好好吃東西，生活品質肯定會大受影響。
過去大家不太清楚口腔保健跟全身健康的關係，但科學家已經知道，牙周病產生的細菌可能增加心臟病和呼吸道感染的風險，甚至與阿茲海默症有關。缺牙的人容易生病，平均壽命也可能較短，畢竟缺牙不只影響咀嚼和微笑，也可能影響社交活動並危害情緒健康，這種惡性循環甚至可能從童年就開始。
●看差異／傳統療法 填補損傷 再生療法 自我修復
目前牙醫能做的，大多是「修補」而非「治癒」牙齒。蛀牙可以用樹脂填補，小裂縫可以用補牙材料修復，但這些人工填補材料大多只能維持5年到20年，且常需要一修再修。
美國芝加哥伊利諾大學口腔生物學教授安妮・喬治（Anne George）指出，傳統療法的重點是「修補損傷」，而非「恢復其生理功能」。她認為，再生牙科醫學可能帶來革命性的改變，因為它著重「讓身體自行癒合」。
蛀牙是最常見、也最容易破壞牙齒的問題，牙齒主要由四層組織構成，分別是最外層的琺瑯質（牙釉質）、象牙質（牙本質）、牙骨質，以及最內層的牙髓。
口腔中的細菌會分解食物中的糖分，產生酸性物質，慢慢腐蝕琺瑯質。一旦琺瑯質被破壞，底下較軟、較不耐蛀的牙本質就會暴露出來，蛀牙的風險也隨之提高。
喬治的研究團隊專門研究能幫助牙本質生長、礦化（mineralise）與自我修復的蛋白質，並曾參與複製出製造牙本質的關鍵基因。這些研究成果未來可能發展成新療法，刺激受損牙齒自行長出新的牙本質來修補蛀洞，不再需要傳統的補牙。
魯奧拉-貝克的團隊聚焦琺瑯質，希望做出「活的補牙材料」。她發現，負責製造琺瑯質的「造釉細胞」在牙齒長出來之後便會死亡，因此無法再刺激其重新生長。團隊利用化學訊號，誘導幹細胞分別轉變成造釉細胞與造牙本質細胞。把這兩種細胞放在培養皿中培養，結果成功產生出能自行分泌琺瑯質蛋白的「類牙齒組織」。
魯奧拉-貝克認為，這些琺瑯質蛋白未來或許能做成補牙材料，或直接塗抹在裂開的牙齒上。但她的長期目標是在實驗室培養出一整顆完整的牙齒，再將這些細胞植入病人的口腔中，讓人體自然地長回牙齒。
●新試驗／結合豬鼠細胞 培育整顆牙齒
如果牙齒蛀得太嚴重，目前最常見的處理方式是拔掉，再裝人工植牙（包含螺絲狀的支柱、假牙冠，以及連接兩者的零件）。人工植牙沒有神經，咬東西時感覺不到力道，一不小心可能咬太用力而弄裂植牙。細菌也可能附著在植牙上，影響周圍的健康牙齒。此外，假牙冠約15年就要更換且所費不貲。
倫敦國王學院再生牙科醫學主任安娜·安潔洛瓦·沃爾波尼（Ana Angelova Volponi）認為，完全由實驗室培養出的牙齒，可能會比人工植牙更耐用。她說，與其修補受損部位，不如直接用「生物性替代品」取代。
沃爾波尼團隊嘗試把成人牙齦組織的細胞，和老鼠身上能形成牙齒的細胞結合，培養出具有可發育根部的「人鼠混合牙齒組織」。目前她正在研究如何重現引導牙齒生成的訊號，並開發能幫助這些細胞組合成完整牙齒結構的生醫材料。
可惜，人類的牙齒天生沒有這種自然再生能力。相較之下，鯊魚的牙齒能像輸送帶一樣不斷更新，袋鼠和大象能長出好幾組臼齒。豬的下顎裡藏著好幾組尚未長出的恆牙牙胚，葉利克於是利用「人類牙本質細胞」加上「豬未萌發恆牙的琺瑯質細胞」，成功在成年的猶加敦迷你豬身上，培養出類似人類的牙齒。
研究團隊從人類牙齒中取出能形成牙本質的細胞，再從屠宰場丟棄的豬下顎中，取出尚未長出、能形成琺瑯質的牙胚細胞，接著把這些細胞放進模擬天然牙齒發育環境的生醫支架中培養三個月，新長出的類牙齒結構已接近天然豬牙。
●看問題／還須經靈長類實驗 走進診所還好幾年
儘管需求殷切，但距離一般人在診所裡體驗「自體修復蛀牙」或「移植實驗室培養牙齒」，恐怕還要等上好幾年。
魯奧拉-貝克指出，在人體實驗能夠開始之前，科學家必須先在非人類的靈長類動物身上完成相關實驗，這需要更多研究時間與資金。此外，要讓實驗室培養的牙齒真正能在人類口腔中發育，科學家也需要打造出更理想的培養環境。
再生牙科迄今的研究成果，可能有助其他醫學領域。葉利克指出，牙齒其實是構造非常精密複雜的器官，研究如何在實驗室裡重現一顆牙齒，能讓科學家更了解「軟組織」與「硬組織」如何在最基礎的層面協同運作，這些知識未來或許能運用在器官與骨骼的再生研究上。
原文出自《好讀周報》883期
