牙髓是维护牙齿健康的重要活组织，蛀牙或牙齿受损都有机会让牙髓活组织暴露受细菌感染，若感染情况严重，目前的治疗方法只有把坏死的牙髓组织清除，再用树脂或黏着剂等人造物料填塞清空的牙根管，受损严重的牙齿甚至要拔除。牙齿没有了牙髓活组织的滋养，日久会脆化碎裂，牙齿也有机会再受感染，最终都可能要把牙齿拔除。

香港大学（港大）牙医学院的研究人员研发一种让牙髓组织再生的方法，利用低氧环境激发用作移植的牙髓干细胞的保护性反应 - 氧化应激反应，用以增强干细胞移植到牙根管后的适应能力，重新生长成活组织令牙齿回复健康。研究结果刚于学术期刊《牙科研究》（Journal of Dental Research）发表。

牙髓干细胞一直被认为是可令牙髓再生的重要细胞来源，但由于牙根管被坚硬的牙齿组织包围，血液供应不足，牙髓细胞长期处于一个低氧和营养不足的状态，而如何克服这严峻环境，让移植后的干细胞成功在牙根管生长，一直是研究人员的挑战。

港大口腔生物科学助理教授Waruna Dissanayaka博士的研究团队发现，把牙髓干细胞诱导进入低氧状态作预先处理，可提高其移植后的抗损和抗感染能力，增加存活率。

「前人的研究表明，人类的细胞受脱氧核糖核酸（DNA）中的一些关键基因调节，具备许多应激适应机制。这些通常都是非活跃基因，若我们能够激活这些基因，激发其下游的一些特定蛋白质表达，能帮助细胞抵御损伤。」Waruna Dissanayaka博士解释说。

研究团队利用崭新手段调整牙髓干细胞的基因，他们营造低氧环境激发细胞作出保护反应，激发出一种促进血管形成的蛋白质。

研究团队的共同研究员韩媛媛博士指出：「我们发现，这些细胞在低氧情况下会激活一个代谢机制，从而产生能量并同时清除应激反应中产生的有害代谢物。」

Dissanayaka博士表示：「另外一个正面的反应，是这些经预处理的细胞，能显著增强再生牙髓组织内具保护作用的硬组织的形成。」

研究团队获临床人工智能研究助理教授Mohamad Koohi-Moghadam博士协助，了解干细胞在氧化应激反应中那些基因被激活，那些被抑制，并正进一步研究那些帮助细胞抵御损伤、经上调的下游蛋白质的特征。

「牙齿干细胞有天生的能力在应力下（stress）存活。我们的目标是寻找方法，正面激发这种能力，促进牙齿组织再生。」Dissanayaka 博士补充说。

针对研究团队对能增加细胞存活率的特定基因和蛋白质的发现，Dissanayaka博士计划进一步研发可临床应用于组织再生的药物。他相信这些研究成果，将有助开发提升牙齿干细胞治疗潜力的新策略。

此研究在2022年国际牙科研究协会（IADR）大会获IADR高露洁预防研究奖（(IADR Colgate Research in Prevention Award），并获香港研究资助局优配研究金资助。

研究团队
香港大学牙医学院
首席研究员：口腔生物科学助理教授Waruna L. Dissanayaka博士
共同研究员：
- 应用口腔科学及社区牙科护理博士生韩媛媛博士
- 临床人工智能研究助理教授Koohi-Moghadam, Mohamad博士
- 应用口腔科学及社区牙科护理博士生陈琪欣博士
- 应用口腔科学及社区牙科护理博士生张丽丽博士

密歇根大学牙医学院牙周病学和口腔医学
共同研究员：Hitesh Chopra 博士后研究员

山东大学齐鲁医学院口腔医学院牙齿矫正科（山东济南）
共同研究员：张君教授

期刊文章：《牙科研究杂志》“ HIF-1α Stabilization Boosts Pulp Regeneration by Modulating Cell Metabolism” ：HIF-1α Stabilization Boosts Pulp Regeneration by Modulating Cell Metabolism - PubMed (nih.gov)

资料来源：https://www.hku.hk/press/press-releases/detail/c_24985.html