由哈佛大學領導的一個(ge) 研究小組第一次證實了，利用低功率光線可觸發機體(ti) 內(nei) 的幹細胞再生組織，他們(men) 將這一突破性成果發布在《科學轉化醫學》（Science Translational Medicine）雜誌上。

Wyss研究所核心成員David Mooney博士領導的這項研究，為(wei) 一係列的牙科修複及更廣泛的再生醫學臨(lin) 床應用，例如傷(shang) 口愈合、骨再生等等奠定了基礎。

該研究小組利用低功率激光觸發人類牙齒幹細胞形成了牙本質。此外，他們(men) 還闡明了與(yu) 之相關(guan) 的確切分子機製，利用多個(ge) 實驗室和動物模型證實了它的效力。

許多的生物活性分子，例如稱作為(wei) 生長因子的調控蛋白可以觸發幹細胞分化為(wei) 不同的細胞類型。當前的再生技術要求科學家們(men) 從(cong) 身體(ti) 中分離出幹細胞，在實驗室中對其進行處理，然後再將它們(men) 輸回體(ti) 內(nei) ——在實現臨(lin) 床轉化的道路上麵臨(lin) 著一係列的調控和技術障礙。Mooney的方法則不同，他希望其能夠更容易地為(wei) 臨(lin) 床執業(ye) 醫生所用。

Mooney 說：“我們(men) 的治療方法不會(hui) 將任何新東(dong) 西導入到機體(ti) ，激光常規用於(yu) 醫學和牙科，因此臨(lin) 床轉化的障礙很低。如果我們(men) 能夠再生出牙齒而非替換它們(men) ，這將是這一領域的一個(ge) 重大進展。”

該研究小組首先求助了論文的主要作者、牙科醫生Praveen Arany博士。Arany將齧齒動物帶到了實驗室中的牙科醫生辦公室給它們(men) 的臼齒（molar）上打洞，用低功率的激光處理包含成體(ti) 牙齒幹細胞的牙髓，隨後給戴上臨(lin) 時帽，維持動物的舒適和健康。在12周後，高分辨率X射線成像和顯微鏡證實，激光治療觸發增進了牙本質形成。

Mooney說：“這是一種稀有案例，在人類中將更容易完成這項工作，”Mooney說。

接下來，該研究小組完成了一係列的培養(yang) 物實驗來揭示導致激光治療再生效應的確切分子機製。結果表明一種普遍存在的調控細胞蛋白TGF-β1在觸發牙齒幹細胞生成牙本質中起關(guan) 鍵作用。TGF-β1可被許多分子激活，在此之前其以一種潛伏形式存在。

研究小組證實，這裏存在一種化學多米諾效應：以一種劑量依賴性的方式激光首先誘導了活性氧簇（ROS）,這一化學活性分子在細胞功能中起重要作用。ROS激活了潛伏的TGF-β1複合物，轉而促使幹細胞分化為(wei) 牙本質。

闡明這一機製至關(guan) 重要，因為(wei) 它為(wei) 數十年來關(guan) 於(yu) 低水平光療法(LLLT，也被稱作為(wei) 光生物調節)的大堆軼事提供了堅實的科學基礎。

自上世紀60年代醫療激光應用興(xing) 起以來，醫生們(men) 累積的事實證據表明低水平光線治療可以促進各種各樣的生物過程，包括讓皮膚恢複青春，刺激毛發生長等等。有趣的是，采用同樣的激光也可以切除皮膚，除去毛發，這取決(jue) 於(yu) 臨(lin) 床醫生使用激光的方式。低能激光的臨(lin) 床效應很微妙且存在很大程度的不一致性。新研究工作第一次表明了科學家們(men) 已經接觸到了分子水平上低水平激光治療作用機製的核心，為(wei) 製定可控治療方案奠定了基礎。

Wyss研究所創始主任Don Ingber博士說：“科學界正在積極探索一係列的方法，利用幹細胞實現組織再生。Dave和他的研究小組給這一工具箱中添加了一個(ge) 創新的、非侵入性的、相當簡單卻功能強大的工具。”

接下來Arany的目標是推動這一工作進入人類臨(lin) 床實驗。當前他正與(yu) 美國國立口腔與(yu) 顱麵研究所(NIDCR)的同事們(men) 展開合作，製定必要的安全和療效參數。“對於(yu) 能夠擴展這些結果至其他幹細胞類型的再生應用，我們(men) 也感到非常興(xing) 奮。”