牙齿发育与再生一直是口腔医学研究的重点和难点，牙齿发育过程中复杂的调控机制尚未得以完全阐明。日前，北京大学口腔医院中心实验室科研人员蒋楠于国际期刊《ACS纳米》（ACS NANO）发表学术论文《外泌体介导器官发育过程中上皮-间充质相互作用》（Exosomes Mediate Epithelium–Mesenchyme Crosstalk in Organ Development，IF=13.942），揭示了牙齿发育过程中上皮-间充质相互作用的新机制，发现纳米级别细胞外囊泡（外泌体）是上皮、间充质细胞（牙齿发育过程中的主要两种细胞）之间信号传递的重要介质，其可通过携带非编码RNA等生物活性物质传递细胞间调控信号。口腔医院正畸科周彦恒教授与美国哥伦比亚大学牙学院毛剑教授为该论文共同责任作者。
传统上，上皮间充质相互作用主要有三种方式：细胞直接接触、细胞-外分泌基质接触以及细胞生长因子。作者发现牙齿发育过程中外泌体可参与到上皮与间充质细胞间发育诱导信号的传递过程；并发现外泌体所携带信号的传递具有方向性及细胞特异性。作者进而通过体外牙胚组织器官培养以及转基因小鼠分别于离体及在体水平证明外泌体在牙齿发育过程中诱导分化的功能，发现其可诱导上皮/间充质细胞向成釉细胞/成牙本质细胞方向分化。作者综合运用RNA-seq及蛋白质谱检测等手段证实外泌体的主要分子活性物质为miRNA-135a，并发现其可通过作用于WNT通路发挥靶向调节作用。
上图：细胞外囊泡所包涵的非编码RNA可促进细胞定向分化与基质合成。下图：外泌体在牙齿发育中的示意图。
该理论的提出为牙齿发育机制提供了新的理论基础，同时是对过去发育过程上皮-间充质相互作用传统理论的一个重要补充，这种作用机制不仅存在于牙齿，还可能发生于毛囊、肺及肾脏相似的发育过程中。通过明确外泌体及其携带的非编码RNA在牙齿发育过程中的作用，除了可提供牙齿发育疾病的潜在干预靶点外，更重要的是，为牙齿再生的转化研究揭示了新的思路及途径。利用外泌体取代单一的生长因子进而传递多种诱导信号，进一步推动干细胞在牙齿再生中的应用前景。
编辑：山石
