口腔生物学教授因开创性牙釉质研究荣获全球奖项

Oral biology professor wins global award for pioneering tooth enamel study

口腔生物学教授因开创性牙釉质研究荣获全球奖项

布法罗大学口腔生物学家Hyuk-Jae (Edward) Kwon最近发表了一项研究，探讨了基因KMT2D（也称为MLL4）如何影响牙釉质的发育。这项研究还探索了当该基因缺失时会发生什么情况，并提出通过特定药物靶向KMT2D可能逆转牙釉质弱化，甚至预防颅面出生缺陷。

今年早些时候，这项研究发表在《牙科研究杂志》上，这是首次深入研究显示KMT2D在构建牙釉质过程中扮演关键角色的研究。这一成果也将Kwon博士推上了全球舞台。今年3月，他获得了享有盛誉的美国牙科、口腔和颅面研究协会（AADOCR）颁发的约瑟夫·李斯特新研究者奖。该奖项以19世纪英国外科医生约瑟夫·李斯特命名，旨在表彰处于学术任职头十年内的研究人员。

Kwon的获奖使他有资格代表美国和加拿大参加全球竞赛。6月24日，在西班牙巴塞罗那举行的2025年国际牙科、口腔和颅面研究协会（IADR）与泛欧地区（PER）大会及展览会上，他荣获IADR约瑟夫·李斯特新研究者奖竞赛的第二名。

复制歌舞伎综合征

牙釉质是人体中最坚硬的物质，它保护牙齿最内层，包括牙本质和牙髓。然而，一些遗传性疾病会导致牙釉质变弱，从而引发牙齿敏感、蛀牙和牙齿断裂。这些疾病包括釉质形成不全症（牙釉质过薄或发育不良）以及歌舞伎综合征（Kabuki syndrome）。后者以独特的面部特征、智力障碍和牙齿异常（包括牙釉质弱化）为特征。

“尽管已有证据表明KMT2D在器官发生中起作用，但其在釉质形成中的具体作用以及相关牙齿异常的机制仍知之甚少，”Kwon说道。

为了更好地理解该基因的作用，Kwon及其团队通过基因工程改造了小鼠，使其在形成牙釉质的细胞中关闭了KMT2D基因。他们发现这些小鼠的牙齿与患有歌舞伎综合征的人类患者的牙齿非常相似：粗糙、粉状且比正常牙齿更薄。

团队还识别出KMT2D帮助调控的八个基因，这些基因对于健康牙釉质的形成同样至关重要。

口腔生物学系的研究科学家Jung-Mi Lee博士参与了该项目，她解释说，他们在口腔腔表面组织（即上皮组织）中去除了该基因。“我们开始观察到，这些小鼠长出的牙齿非常脆弱，咀嚼食物时会断裂，”Kwon说道。

团队还发现，牙釉质缺陷甚至在牙齿穿过牙龈之前就已经开始出现。“我们了解到，KMT2D在牙齿细胞中充当一种启动牙釉质形成的‘开关’，”他说，“如果这个基因缺失或被破坏，细胞无法接收到正确的信号，导致牙釉质生成细胞无法正常发育。”

除Jung-Mi Lee外，参与研究并撰写论文的研究人员还包括艺术与科学学院生物科学系教授Soo-Kyung Lee和Jae W. Lee，他们共同担任布法罗大学FOXGI研究中心的联合主任，以及雅各布医学院和生物医学科学研究所的生化学副教授Yungki Park。

未来预防牙釉质疾病

虽然只有极少数人群携带导致歌舞伎综合征的基因突变，但Kwon指出，该基因对每个人的牙齿发育都至关重要。他还补充说，他的团队的研究成果可能应用于一系列未来的科学突破，例如帮助研究人员再生器官。

团队现在计划在怀孕的小鼠中测试候选药物，以查看它们是否可以在妊娠中期逆转或预防口腔腔出生缺陷。通过实验室相关项目，他们还在研究歌舞伎综合征中常见的另一种主要口腔面部异常——腭裂。

“当小鼠出生时患有腭裂，它们百分之百会死亡，”他说，“虽然人类可以存活，并且可以通过手术矫正，但腭裂对患者及其家庭来说是一个巨大的负担。如果我们能找到方法纠正或预防这些疾病和障碍的发生，这将是一个巨大的突破。”

他强调了研究表观遗传学的重要性，表观遗传学涉及环境因素如何在不改变DNA序列的情况下改变细胞行为，这是发育生物学中一个快速发展的领域。

“在未来，如果我们要替换牙科植入物，我们需要一个精确的蓝图——可以说是一本说明书——来指导如何构建牙齿，”他解释道，“这种知识对于成功再生器官至关重要。”

国家资助支持进一步研究

Kwon及其团队已经有了一个良好的起点。除了Kwon获得的奖项和认可外，这项已发表的研究还为Jung-Mi Lee赢得了为期两年、金额达32万美元的国家牙科和颅面研究研究所（NIDCR）拨款。这笔资金将支持Lee对基因在牙科再生中的调控机制进行独立研究，并帮助她建立自己的研究计划，同时也将继续与Kwon的合作工作。

“我们的长期目标是了解如何再生器官，”他说，“要做到这一点，最基本的第一步是识别驱动组织发育的分子机制。”

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