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人类具有类似鲨鱼牙齿的疯狂再生基因,如何激活是关键

DeepTech深科技  · 公众号  · 科技媒体  · 2016-08-11 18:17

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近日,弗雷泽研究团队发现, 人类也具有与鲨鱼相同的控制牙齿再生的基因 。这些基因可以追溯到4.5亿年前,如果有某种激活这些基因的方法,我们有可能像鲨鱼一样不断再生牙齿。相关的研究结果发表在近期的《发育生物学》(Developmental Biology)杂志上。


早在1845年,英国生物学家理查德·欧文(Richard Owen)爵士第一次对鲨鱼牙齿的再生模式进行了科学记录,他将其描述为“ 众多的牙齿缓慢地向前转动 ”(注:欧文爵士创造了“恐龙”(dinosaur)一词)。


这一点上人类可远远比不上。人类一生只有两套牙齿——乳牙和恒牙,如果人类只是活个几十年,这两套牙完全够用。然而,随着现代医疗的发展,人类的寿命和饮食结构都得到了大大的延伸和扩展,不断引入的磨损和酸性腐蚀,使得单纯的两套牙齿略显不足。这意味着,我们需要借助陶瓷植入物或者“不实用”的假牙来延续牙齿的功能。


所以,如果我们能够找出鲨鱼牙齿再生能力的遗传学机制,开发出生长人类天然牙齿的方法,人类岂不是能免受牙齿磨损和脱落的折磨?


图片来源:wikipedia


令人惊讶的是, 鲨鱼并不是一颗一颗的更换牙齿,而是在其下颌具有成排的备用牙齿不断再生。 当最外边的牙齿脱落后,紧接着的一排牙齿向前移动将前排牙齿整个替换掉。底层的软组织像锚和传送带一样用来固定和输送成排的牙齿。



有齿脊椎动物的牙齿替换模式对比。图片来源:L.J. Rasch et al.Developmental Biology 415 (2016) 347–370


鲨鱼(软骨鱼类)一生中会不断更换牙齿,新生牙齿以“ 多对一 ”的方式(注:每一个最外层的功能齿都有一列多个提前长好的备用齿)成排地向前移动(图A)替换旧齿。硬骨鱼会以“ 一对一 ”方式(注:每一个功能齿有一个对应的备用齿)一颗一颗地更换牙齿(图B),而有的爬行动物(如,蛇)会发生多次换齿(图C)。大部分的哺乳动物(如,人类),具有乳牙和恒牙两组牙齿换齿能力(图D)。







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