科學家證實單克隆抗體藥物有益於牙齒再生

通過研究人類早期發育過程中牙齒形成背後的遺傳基礎,來自日本京都大學和附近大學的科學家團隊,已經找到了被稱作骨形態發生蛋白(BMP)和 Wnt 的一對分子。New Atlas 指出,這項研究揭示了如何幫助患有先天性疾病的成年人再生牙齒的新線索。

科學家證實單克隆抗體藥物有益於牙齒再生

研究配圖 – 1:先天牙齒發育不全 / 多齒小鼠的形狀恢復

據悉,特定基因在牙齒發育過程中發揮了積極的作用,而科學家們希望對分子的行為方式產生更進一步的新認識。

眾所周知,這些分子可在人類發育的各個階段,對各個器官和組織的生長起到調節作用,對應的是一種被稱作子宮致敏相關的基因(簡稱 USAG-1)。

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研究配圖 – 2:五種 USAG-1 中和抗體的體外分析

在此基礎上,研究團隊在小鼠和雪貂上展開了一系列實驗,以期揭示它們是如何影響牙齒的發育、且最終找到利用這些過程來再生治療牙病的新方法。

研究一作 Kstsu Takahashi 表示:「我們知曉抑制 USAG-1 將有助於牙齒的生長,但不清楚這麼做是否足夠」。

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研究配圖 – 3:中和抗體對 EDA1 突變小鼠牙齒缺損的恢復和再生效果

此前研究表明,USAG-1 會和 BMP 和 Wnt 相互作用,因而科學家們猜測它們或可提供干擾 USAG-1 行為的新方法。

麻煩之處在於,考慮到分子的廣泛功能,這種靶向 BMP 和 Wnt 活性的方案,通常也會對整個身體造成影響。

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研究配圖 – 4:中和抗體與 #37 和 #57 的表位圖

在面向患有先天掉牙疾病的小鼠的早期實驗中,研究團隊測試了幾種單克隆抗體對 USAG-1 的作用效果。

不過牙齒發育不全的小鼠的早夭率和生存率都較差,迫使研究人員必須尋求更具選擇性的方法。

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研究配圖 – 5:特效中和抗體可抑制 BMP 的拮抗,但不抑制 Wnt 信號。

之後,研究團隊運用了一種僅破壞 USAG-1 和 BMP 之間相互作用的中和抗體。結果發現,通過使用單克隆抗體來抑制基因活性,可有效促進小鼠和雪貂牙齒的重新生長。

通過這些實驗,科學家們證實了 BMP 信號傳導在確定小鼠最終可獲得的牙齒數量方面起着至關重要的作用。在某種情況下,甚至可在單次抗體釋放後催生所有牙齒。

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研究配圖 – 6:施用 #37 中和抗體後,雪貂上頜萌發了其餘的牙齒。

Kstsu Takahashi 表示,白鼬是一種雙齒動物,具有與人類相似的牙齒形態。下一步,他們計劃在豬和狗等動物上測試 USAG-1 抗體,並且期待着盡早造福於人類。

有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《Science Advances》期刊上,原標題為《Anti–USAG-1 therapy for tooth regeneration through enhanced BMP signaling》。

來源:cnBeta