麻省总医院研究人员发现为什么寒冷会导致牙齿疼痛和过敏——以及如何阻止它

研究人员发表在《Science Advances》上的研究报告称，他们发现了成牙本质细胞的一种新功能——感知寒冷。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，同时也负责感知寒冷。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。”论文的资深作者之一，麻省总医院综合诊断中心的医学主任，病理学家Jochen Lennerz博士表示。

Jochen Lennerz博士

麻省总医院综合诊断中心的医学主任，病理学家

暴露在寒冷中导致牙齿疼痛的原因有很多。例如，当许多人的牙齿因未治疗的蛀牙而出牙洞时，他们会因寒冷而感到剧烈疼痛。但是牙齿也会因为老化导致牙龈侵蚀而对寒冷变得非常敏感。一些接受以铂为基础的化疗的癌症患者全身对寒冷极度敏感。Lennerz指出：“微风吹在脸上都会意味着牙齿极度疼痛，这甚至可能还会导致一些患者停止治疗。”

众所周知，牙痛的研究非常困难。牙齿的硬度使其成为一种具有挑战性的组织，而人类引起牙齿疼痛则需要打开牙齿。因此，研究小组在老鼠身上进行了实验，老鼠的臼齿在麻醉下被钻孔。牙齿损伤的小鼠表现出疼痛的行为，而没有牙齿损伤的小鼠比其他小鼠多喝300%的糖水。在之前的研究中，研究小组发现了TRCP5，一种由TRCP5基因编码的蛋白质，其在身体许多部位的神经中都有表达。他们早期的发现使研究人员能锁定TRCP5作为寒冷疼痛的中介。

通过研究没有TRCP5基因的转基因老鼠，研究人员发现牙齿受伤的老鼠并没有表现出增加的饮酒行为，而是表现得像没有牙齿受伤的老鼠。

Lennerz表示：“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进而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。”

这幅艺术家的插图描绘了几个世纪前，人们如何相信生活在牙齿内的小虫子通过它们冰冷的呼吸引起剧烈的疼痛。当一颗发炎的牙齿被撕开，在正在崩解的牙髓和牙本质中可以看到细小的线状结构（神经和血管）时，就有了蛀牙的证据。牙蠕虫实际上是成牙本质细胞，形成牙齿的牙本质层，包裹着柔软的牙髓。这项研究表明，牙齿中的冷感觉是由成牙本质细胞（绿色结构）传导的，并通过神经（红色部分）传递到大脑，在那里可以感觉到疼痛。

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，如钙进入并跟细胞相互作用。如果牙齿的牙髓因深洞发炎，TRCP5就会过多，然后导致神经发出的电信号增加，而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称：“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证实了在被提取的人类牙齿中存在TRPCS蛋白，这是技术上的一项杰作。Lennerz说道：“我们的牙齿并不是要切成超薄层这样才能在显微镜下进行研究。”首先，他要把牙齿脱钙并放入环氧树脂中，然后再切片并确定成牙细胞中的TRPC5通道。

此外，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。并且丁香酚可能会有新的应用，如系统地治疗化疗引起的极度冷敏感性患者。

关于美国麻省总医院

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参考：

原文链接：https://www.massgeneral.org/news/press-release/Researchers-discover-why-cold-induces-tooth-pain-and-hypersensitivity-and-how-to-stop-it

Science Advances: https://advances.sciencemag.org/content/7/13/eabf5567

编辑：王洪

排版：李泳欣