牙齿脱落和骨退化是现代医学仍在努力解决的问题。国家骨骼健康政策研究所的数据显示，超过5000万50岁以上美国人被诊断患有骨质疏松症，骨密度偏低者数量更为庞大——连宇航员都会经历惊人的骨质流失。疾病控制中心（CDC）的报告指出，至少11%的老年人已完全丧失牙齿。但如果这种损失能够逆转呢？如果牙齿和骨骼可以再生呢？
负责固定牙齿并吸收咀嚼压力的牙槽骨，在人的一生中自然承受着严重磨损。其退化影响全球数十亿牙周病患者。如今，研究人员可能发现了逆转这一损失的突破点：两种关键干细胞类型或将解锁人体再生牙齿和重建骨骼的能力。
该研究方法与发现于2025年发表在《自然通讯》期刊，题为"刺猬-Foxf信号轴调控牙囊来源的牙槽骨形成"。研究揭示，干细胞信号通路的精确开关调控对这些细胞发育为成骨细胞至关重要，这一发现可能开启再生牙齿与颌骨组织的新时代。
干细胞再生能力的发现过程
为追踪特定干细胞如何促进骨形成，研究团队采用基因工程小鼠模型，标记了PTHrP表达的牙囊细胞以观察牙齿发育过程。通过在生命早期激活这些标记并数周后观察，发现这些细胞主要转化为成骨细胞和骨细胞——它们负责构建和维持牙槽区域的骨组织，并在形成牙齿周围骨结构中发挥特殊作用。
为理解信号传导对骨发育的影响，研究人员检测了关键细胞生长调控因子刺猬信号通路的活性。他们发现，在牙根及周围骨骼初形成阶段，刺猬相关基因高度活跃；而当牙根完全发育后，该活性几乎消失。这一模式表明，牙槽骨形成依赖于在适当时机关停刺猬信号以确保细胞正常成熟。
此外，研究人员对比了健康骨组织与牙周炎状态。健康骨组织中刺猬相关基因保持沉默，而在病变组织中信号活性却显著升高，揭示疾病状态改变了基因响应机制。
干细胞研究的成果
研究指出，刺猬相关基因突变已知会导致戈林-戈尔茨综合征等疾病，引发面部和颌骨畸形。令人鼓舞的是，使用FDA批准的刺猬信号抑制药物LDE225治疗后，骨细胞发育与稳定性恢复正常，且未损伤健康组织。这表明靶向刺猬信号通路可能催生新型疗法，帮助再生骨骼并预防重度牙龈疾病。
研究团队还阐明了Fox基因家族在此再生过程中的关键作用。这些基因在面部和骨骼发育中至关重要，研究发现其中Foxf1基因在刺猬通路激活时过度表达。通过抑制Foxf1活性，研究人员成功恢复了正常骨生长模式，证实Foxf1是调控干细胞转化为成骨细胞的核心中介因子。这一发现将Foxf1锁定为未来再生治疗的潜在靶点。
论文指出，后续研究可深入探究牙科细胞以全面理解再生功能。研究人员认为，围绕刺猬-Foxf信号通路的工作将为开发先进疗法奠定坚实基础。结合针对GPR133（或ADGRD1）基因逆转骨质疏松症的研究，骨损失患者的未来前景将更加光明。
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