口腔医学 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (1): 1-10.doi: 10.13591/j.cnki.kqyx.2023.01.001

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牙颌发育模式及分子机制

张然1,2,沈宗杉1,3,吴晓珊1,4,王松灵1()   

  1. 1 首都医科大学口腔健康北京实验室,北京(100069)
    2 北京大学口腔医院病理科,北京(100034)
    3 中山大学附属口腔医院牙周病科,广东广州(510095)
    4 中南大学湘雅医院口腔颌面外科,湖南长沙(410008)
  • 修回日期:2022-09-10 出版日期:2023-01-28 发布日期:2023-01-11
  • 通讯作者: 王松灵 E-mail:slwang@ccmu.edu.cn
  • 作者简介:王松灵,中国科学院院士,中国医学科学院学部委员,全国政协委员优秀履职奖获奖者,教授、主任医师。本硕博就读于北京大学医学部,1989年获口腔医学博士学位。现任首都医科大学副校长,中华口腔医学会副会长,北京医学会副会长,口腔健康北京实验室主任。Current Medicine主编,Oral Diseases及JOR副主编,《医学教育管理》主编、《今日口腔》主编。发表论文249篇,其中以主要作者发表英文论文167篇。第一完成人获2003及2010年国家科技进步二等奖两项;获威廉盖茨(William J. Gies)奖、吴阶平医药创新奖、中源协和生命医学奖-成就奖、何梁何利科学技术奖;英国皇家外科学院(爱丁堡)Fellowship ad hominem。研究方向为唾液腺与牙再生。发现人细胞膜硝酸盐转运通道,该通道与硝酸盐对维持机体稳态有重要作用,提出稳态医学的概念,研发基于硝酸盐的耐瑞特新药;揭示牙发育新机制,研发牙髓干细胞新药,成功实现生物性牙齿再生。主编《唾液腺非肿瘤疾病》《口腔颌面疾病临床X线表现及其病理学基础》等学术专著和《口腔医学》《口腔分子生物学与口腔实验动物模型》等本科生和研究生规划教材。获国家发明专利授权19项,美国发明专利授权4项。主持国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目、973、863课题、北京学者及北京市科技重大专项等研究基金。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金重点项目(82030031);国家自然科学基金重大项目(81991504);国家自然科学基金合作项目(92149301);国家自然科学基金面上项目(82270945);中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目创新单元(2019-12M-5-031);北京市科学技术委员会项目(Z181100001718208);北京市教委项目(119207020201);北京大数据精准医疗创新项目(PXM2021_014226_000026);北京市政府“北京学者”项目(PXM2020_014226_000005);北京口腔医院创新团队(CXTD202201)

Molecular mechanisms of tooth, maxilla and mandible development

ZHANG Ran1,2,SHEN Zongshan1,3,WU Xiaoshan1,4,WANG Songling1()   

  1. Beijing Laboratory of Oral Health, Capital Medical University, Beijing 100069, China
  • Revised:2022-09-10 Online:2023-01-28 Published:2023-01-11
  • Contact: WANG Songling E-mail:slwang@ccmu.edu.cn
  • Supported by:
    PXM2021_014226_000020

摘要:

牙颌发育模式及分子机制是理解牙颌结构功能的前提,也是再生牙颌组织器官的基础。牙发育分为牙胚发育期、牙冠形成期和牙根形成期。在这一过程中,关键基因具有时间空间的序列性表达。牙源性上皮和间充质相互作用以及釉结等特殊细胞群对牙冠形态精细化、个性化调控,发育成牙。在生物应力、信号调控机制下,牙顺利萌出并发挥功能。牙和颌骨同处发育之中,相互独立又相互依存,相互调控共同发育成为一个有机的整体。牙和颌骨均起源于第一鳃弓,牙或颌骨的发育异常通常会导致彼此的发育缺陷。本文评述牙和颌骨发育的过程,首次阐述稳态微环境在牙发育中的作用以及重点关注颌骨发育中以梅克尔软骨为代表的典型结构和特殊的信号调控机制,提出牙颌一体化发育模式,动态解析牙和颌骨一体化发育过程,并期待未来将这些新模式和机制运用于组织再生。

关键词: 牙发育, 颌骨发育, 稳态医学, 梅克尔软骨

Abstract:

Understanding the pattern and molecular mechanisms of tooth, maxilla and mandible development is the prerequisite for studying their regeneration. Tooth development can be divided into three stages: bud-bell stage, tooth crown development stage and tooth root development stage. During these processes, key genes show spatial and temporal expression pattern. Tooth development is a complex process involving interactions between dental epithelium and mesenchyme, precise regulations of enamel knots in cusp patterning, as well as successful eruption into the oral cavity under proper biomechanical stress and signaling transductions. The development of tooth, maxilla and mandible, all of which originate from the first branchial arch, is independent and regulates each other to form a whole during development. Any developmental defects of them will ultimately cause defects to the others. In this paper, we briefly reviewed the development of tooth, maxilla and mandible, proposed that the homeostasis of microenvironment is critical for their development. Moreover, we reviewed the role of Meckel’s cartilage, a special structure and signaling mechanism during mandible development. At last, we proposed an integrated development model of tooth, maxilla and mandible. We also hope that the regeneration of fully functional tooth, maxilla and mandible in human can be achieved based on fundamental knowledge we have gained so far.

Key words: tooth development, maxilla and mandible development, homeostatic medicine, Meckel’s cartilage

中图分类号: