大白鲨可望帮助人类解决无齿危机


说到鲨鱼,你会想到什么?是经典电影中,张着血盆大口、冷酷无情的可怕生物?还是餐桌上饱受各界批评的珍馐鱼翅?鲨鱼或许没有电影情节那么可怕,也远比当作餐厅料理能带给人类更大的助益。
长久以来,科学家就已发现有些鱼类,如鲨鱼与魟鱼,在演化的某个阶段,开始发展出好几排特化的牙齿,而且可终生不断替换再生,然而其中的相关基因运作机制却仍然是个未解的谜团。目前已有研究成功找出控制鲨鱼生成牙齿,且可终生不断替换的基因群。这组基因使得鲨鱼能够利用一个类似输送带的系统,替换一排排的牙齿。
近期由薛费尔德(Sheffield)大学动植物科学系的 Gareth Fraser 博士所带领的研究团队,已经成功找出一组称为牙齿薄层(dental lamina)的特殊上皮细胞形成机制,而此机制正是让鲨鱼能够终其一生不断地长出替换牙齿的重要关键。人类也拥有同样一组特化细胞,使得我们可以长出替换的牙齿。不过,我们只会形成两组,让我们于年幼时先长出乳齿,后来再替换成恒齿,之后,我们就不再拥有这组特化细胞。
该团队指出,在鲨鱼体内发现的这些造齿相关基因,在演化上已被保存了 4 亿 5,000 万年,而这极有可能就是脊椎动物第一次发展出牙齿的时间。有了这些造齿基因,让从哺乳类到鲨鱼的所有脊椎动物,都能够拥有牙齿。然而,像人类这样的哺乳类,他们透过这些基因而具备的牙齿再生能力,却随着时间大大地被削弱。
Gareth Fraser 博士表示,“我们都知道鲨鱼是令人闻风丧胆的掠食者,而让它们成为猎杀高手的其中一个主要原因,正是它口中那一排排锋利无比且向后倒钩的牙齿,在它们的一生中,这些牙齿能不断地快速再生,在旧牙因磨损而崩坏前就可完成替换。那些恐怖的大白鲨电影让我们知道海里危机四伏,应该时时提高警觉,不过,我们的研究却让我们发现,与鲨鱼为伍也未尝不好,因为治疗人类缺牙问题的疗法,或许可以从它们身上获得解答!”
经由分析猫鲨胚胎的牙齿细胞,科学家找出早期鲨鱼牙齿形成阶段的基因表现。他们发现这些基因参与了鲨鱼牙齿的初始萌生期,而之后会再重新活化,为之后的牙齿再生做准备。此研究显示,在演化出鲨鱼这个物种的一开始,它们的牙齿很有可能就已经可以不断地再生,并且运用一组关键发育讯号传递途径中的核心基因,使鲨鱼演化出保有重新活化这些造齿基因的能力。未来若能进一步厘清其中的运作细节与机制,将有助于开发出人类缺牙的相关疗程。



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95919000:2017-05-26 15:17:07