“牙虫”:研究人员发现了寒冷导致牙齿疼痛的原因——以及如何阻止它

生活在牙齿内的小蠕虫

这幅艺术家的插图描绘了几个世纪前,人们相信住在牙齿里的小虫子会通过它们冰冷的呼吸造成剧痛。当一颗发炎的牙齿被拔出时,在正在解体的牙髓和牙本质内可以看到细小的细绳状结构——神经和血管——就可以证明有牙虫存在。牙虫实际上是成牙本质细胞,是形成牙齿牙本质层的细胞,牙本质层包裹着软牙髓。马萨诸塞州总医院(Massachusetts General Hospital)和其他机构的研究人员发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的一项新研究表明,我们牙齿上的寒感是由成牙细胞(绿色结构)介导的,并通过神经(红色描述)传递到大脑,痛感就在那里感受到。版权所有:Katharina Zimmermann,医学博士

Odontoblasts,形成牙齿牙本质的细胞具有新发现的功能:感应感冒,可以引发牙齿的疼痛;但科学家们也发现了一种阻止途径到冷敏牙的方法。

研究人员在科学的进步他们发现了成牙本质细胞的一种新功能。成牙本质细胞是牙釉质下的一层外壳,它包裹着包含神经和血管的软牙髓。“我们发现成牙本质细胞支持牙齿的形状,也负责感知寒冷,”病理学家约亨·伦纳兹博士说,他是这篇论文的资深作者之一,也是马萨诸塞州综合医院(MGH)综合诊断中心的医学主任。“这项研究为细胞提供了一种新的功能,从基础科学的角度来看,这是令人兴奋的。但我们现在也知道如何通过干扰这种冷感应功能来抑制牙齿疼痛。”

由于许多原因,可能发生从感冒受到伤害的牙齿。例如,许多人在避暑中有一个牙齿的牙齿,例如来自未经处理的腔的洞。但由于衰老,牙齿对来自牙龈侵蚀的寒冷也非常敏感。一些患有基于铂的化疗治疗的癌症患者在身体上具有极端的寒冷敏感性。“牙齿上的牙齿微风是牙齿的极度疼痛,甚至可能导致一些患者停止治疗,”Lennerz说。

牙齿疼痛难以研究。牙齿的硬度使其成为研究和诱导人类牙齿疼痛的挑战组织需要打开牙齿。因此,研究人员团队对在麻醉下钻磨牙的小鼠进行了实验。牙医伤害的小鼠表现出他们的行为疼痛;例如,它们比没有牙齿损伤的垃圾伴侣,糖水比其垃圾伴侣饮用多达300%。在以前的研究中,调查人员团队已经发现了TRCP5,由TRCP5基因编码的蛋白质,其在身体的许多部位的神经中表达。他们之前的发现允许研究人员在TRCP5上归零,因为寒冷的疼痛的介质。

通过研究没有TRCP5基因的遗传改性小鼠,研究人员发现,受伤牙齿的小鼠并未表现出增加的饮酒行为,并且表现得像没有牙伤伤害的小鼠。

Lennerz说:“我们现在有确凿的证据表明,温度传感器TRCP5通过成牙细胞传播寒冷,并触发神经点火,造成疼痛和寒冷过敏。”“这种对寒冷的敏感可能是人体保护受损牙齿免受额外伤害的一种方式。”

具体来说,在对寒冷的反应中,TRCP5蛋白打开成牙本质细胞膜的通道,使其他分子,如钙,进入并与细胞相互作用。例如,如果牙齿的牙髓因深洞发炎,TRCP5就会过多,导致神经发出的电信号增加,这些神经从牙根发往大脑,疼痛就会被感知到。当牙龈因老化而萎缩时,牙齿会变得敏感,因为成牙细胞在牙齿新暴露的区域感觉到寒冷。Lennerz说:“大多数细胞和组织在寒冷的环境下会减缓新陈代谢,这就是为什么捐赠的器官会被冷冻起来。”“但TRPC5使细胞在寒冷环境中更加活跃,成牙本质细胞通过TRPC5感知寒冷的能力使这一发现令人兴奋。”

Lennerz证实了TRPCS蛋白在提取的人体牙齿中存在,这是一种技术巡回赛。“Our teeth aren’t meant to be cut into ultra-thin layers so they can be studied under the microscope,” says Lennerz, who first had to decalcify the teeth and put them in epoxy resin before slicing them and identifying the TRPC5 channels in the odontoblasts.

研究小组还确定了一种降低牙齿对寒冷敏感程度的药物靶点。几个世纪以来,丁香油一直被用来治疗牙痛。丁香油中的活性物质是丁香酚,它恰好阻断了TRCP5。含有丁香酚的牙膏已经上市,但这项研究的发现可能会使其更有效地用于治疗对感冒敏感的牙齿。而且,丁香酚可能会有新的应用,例如系统地治疗化疗引起的极度冷敏感性患者。“我很高兴看到其他研究人员将如何应用我们的发现,”Lennerz说。

发现牙齿感应如何寒冷解释牙痛的年龄古老的家庭补救措施更多关于这一发现的信息。

参考:Laura Bernal, Pamela Sotelo-Hitschfeld, Christine König, Viktor Sinica, Amanda Wyatt, Zoltan Winter, Alexander Hein, Filip Touska, Susanne Reinhardt, Aaron Tragl, Ricardo Kusuda, Philipp Wartenberg, Allen scclaroff, John D. Pfeifer, Fabien Ectors, Andreas Dahl, Marc Freichel,Viktorie Vlachova, Sebastian Brauchi, Carolina Roza, Ulrich Boehm, David E. Clapham, Jochen K. Lennerz和Katharina Zimmermann, 2021年3月26日,科学的进步
DOI: 10.1126 / sciadv.abf5567

这项研究的主要资金来自德国研究基金会和霍华德休斯医学研究所。

Katharina Zimmermann,MD,博士,德国德国弗里兰·乌兰堡(Fau)的弗里德里希 - 亚历山大大学(FAU)的麻醉科学系的主要调查员和Heisenberg教授,生理学家和Heisenberg教授,生理学家和伤虫和热固研究组。Lennerz是哈佛医学院(HMS)病理学副教授。Co-Sear Author David Clapham,MD,博士,霍华德休斯医学研究所和心血管研究所和神经生物学教授的霍华德医学院和教授副总裁兼首席科学官。yabo124Co-First Author Laura Bernal,Phd,是Zimmermann实验室的博士生,并在马德里阿尔卡拉大学系统生物学系。yabo124

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