第295期

受創牙齒獲新生 幹細胞新革命

牙齒受傷、壞掉了是不是很讓人傷心難過?現在不用擔心了,今年八月學者證實利用幹細胞的移植能讓蛀牙重獲生機,讓我們一起來看看究竟是怎麼一回事!

受創牙齒獲新生 幹細胞新革命

記者 許家芸 文  2018/09/30

相信大家多多少少有過這樣的經驗,某天一大清早起床,突然發現左邊口腔內的某處傳來陣陣抽痛,當吃東西咬合時,更會出現刻骨銘心的酸麻感。這下心中的警鈴不禁大響,慘了!一定是蛀牙了!雖然在正常情況下,蛀牙並不會對人體造成巨大的傷害,不過萬一牙蛀得太深,痛起來可會要人命,且治療起來不但花錢又耗時,嚴重甚至需要拔掉整顆牙齒。若是乳牙的話,之後仍有機會長出一顆全新的牙齒,但如果已經是恆牙呢?那只好先說一聲抱歉,這顆牙注定此生將都帶著污點。

不過,現在大家不用替那顆牙感到太難過,今年八月刊登在《科學轉化醫學(Science Translational Medicine)》的研究宣布,乳牙的幹細胞能讓受傷的牙齒再生,意味著那些受損的牙齒都將有重生的機會。

何謂蛀牙?當今蛀牙如何修復?

家庭牙醫科李坤宗醫師在高醫醫訊中說明,蛀牙即所謂的「齲齒」,也是最常見的口腔問題。在咀嚼食物後,未做適當的口腔清理,導致食物殘渣遺留在牙齒表面。時間一長,細菌便會將食物殘渣發酵轉換為酸,而這種酸性的環境,會造成牙齒表面的琺瑯質脫鈣,導致骨質密度的流失,加上琺瑯質本身存在許多細微的裂痕,細菌很容易順著這些裂痕入侵造成蛀牙。倘若此時沒有立即移除已經蛀牙的部分,進行填補治療,細菌便會向下侵入,經過牙質,最後感染到牙髓,進而演變成更嚴重的牙髓炎。

蛀牙示意圖。(圖片來源/許家芸製)資料來源:高醫醫訊

目前最常見的蛀牙治療方式為齲齒填補(OD)與根管治療(ENDO),兩者採用的時機,差別在於牙齒受損的嚴重程度。一般來說,如果牙齒腐壞的部分比較在表層的話,大多會使用齲齒填補,只要將蛀掉的齒質去除,在蛀空處補上填補物,便大功告成。常見的填補物有銀粉、樹脂和嵌體,前兩者為健保給付的範圍,三者各有優劣,須以牙齒的個案情況而定使用的材質。

若遇上較為嚴重的牙齒問題,引發牙髓組織發炎或感染,便會使用根管治療。根除牙髓和發炎的細胞,之後再灌入如橡膠似的填充物馬來膠(gutta percha),以封閉根管內空間,最後,於牙齒開口再補上樹脂,並套上牙套保護,防止牙齒斷裂,整個根管治療便完成。

根管治療流程圖。(圖片來源/長青牙醫聯盟

上述所提及的兩種治療方法,坦白來說,都是靠外力將牙齒受傷部分移除,再利用適合人體的填充物來彌補這些空缺,屬於治標不治本的方法。受損的地方依舊沒有康復,牙齒本身也因而變得比原本脆弱。

什麼?受創牙齒可以活過來?

有別於根管治療這類屬於破壞性的療程,利用乳牙的牙髓幹細胞(hDPSC)植入的這種治療方法,簡單來說就是使牙齒本身恢復健康,從內而外的修復,而非靠外力讓蛀牙苟延殘喘。

由賓夕法尼亞大學牙科醫學院解剖與細胞生物學系的施松濤教授(Songtao Shi)、中國西安第四軍醫大學的Yan Jin,Kun Xuan和Bei Li所主導的臨床試驗中,將人類乳牙牙髓幹細胞(hDPSC)植入患者受損的牙齒中,成功地使原先毫無知覺的牙齒,重獲知覺。

實驗一共招募40位創傷性牙齒損傷後的牙髓壞死患者,隨機選取30人分配至乳牙牙髓幹細胞的植入組,另外10人則接受傳統根尖誘導形成術(apexification treatment)的治療法。經過12個月的治療過程,相較於使用根尖成形術的小組,他們發現在乳牙牙髓幹細胞植入的小組中,受測者擁有血管和感覺神經的三維牙髓組織(three-dimensional pulp tissue)有再生的跡象,而且牙齒中的血流量也增加了。更重要的是,研究者進行24個月的持續追蹤,並沒有發現任何不利於人體的影響。

此圖展示出實驗組和對照組的差別,可看出有植入hDPSC的實驗組,經過治療後,與對照組相比,牙根明顯增長(紅線),牙根尖(藍線)也同時癒合。(圖片來源/《科學轉化醫學》)

這次的試驗中,讓牙齒起死回生的關鍵,是人類乳牙牙髓幹細胞。人類牙齒的幹細胞種類多樣,其中又以乳牙牙髓幹細胞最具發展潛力。臺大牙醫專業學院臨床牙醫研究所的陳慧敏教授在〈牙齒再生---器官再生之實現〉一文提到,乳牙牙髓幹細胞可被引導分化為骨、軟骨、神經等,皆有機會應用在相關的骨再生、神經再生。究竟幹細胞有甚麼特別之處,讓研究者如此的為之著迷,甚至讓眾人寄於重望?

幹細胞發展與展望

根據羅徹斯特大學醫學中心(University of Rochester Medical Center)所發表的健康資訊說明,幹細胞主要分為胚胎幹細胞(embryonic stem cells)及成體幹細胞(adult stem cells)兩大種類。幹細胞具有發展成其他細胞的潛力,從肌肉細胞到腦細胞等。它靠著不對稱的有絲分裂,將其中一個細胞分裂成特殊的分化細胞,另一個則維持原來幹細胞的特性,同時幹細胞本身還具有自我更新和修復的功能。擁有上述所說的能力,幹細胞在醫學上被認為具有醫治衰老、遺傳因素或身體創傷的可能,因此在目前醫學的領域,研究者對之有著濃烈的興趣。

然而,在臨床試驗中仍然存在著不少問題,使得研究者在應用上不得不更加小心謹慎。例如:幹細胞自我更新這項特性同時符合癌細胞的特徵,因此假若在移植的過程中,幹細胞失控成為腫瘤,將為受術者帶來更大的風險。另一方面,胚胎究竟算不算是個生命呢?將胚胎幹細胞拿來使用會不會延伸出其他的道德問題?

這次植入乳牙牙髓幹細胞實驗的成功,確實為牙科修復技術寫下一頁全新的章程,也為人類在幹細胞的研究上打了一針強心劑。即使後續仍有許多問題需要解決,如對於早已丟失乳牙的成人們怎麼辦?是否能利用其他的幹細胞來刺激牙髓的再生長?以及是否要將此項技術從研究端推廣至各大診所,皆需再經過一段時間的評估。即便如此,至少可證明的是,人類醫學發展又向前邁進了一步,期待未來不論是在乳牙牙髓幹細胞,或其他的幹細胞,都能有更加廣泛的應用,造福人類社會。

縮圖來源:Adobe Stock

記者 許家芸
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