能够在不需要使用动物或使人类接受不必要治疗的情况下研究各种治疗方案是医学研究的一个重要目标。Maria Schröder在牙科学院的博士工作中，她开发了类似组织的口腔组织3D模型，可以帮助研究牙龈疾病牙周炎。

玛丽亚施罗德。照片:玛丽·林德曼·约翰森，OD/UiO

能够在不需要使用动物或使人类接受不必要治疗的情况下研究各种治疗方案是医学研究的一个重要目标。Maria Schröder在牙科学院的博士工作中，她开发了类似组织的口腔组织3D模型，可以帮助研究牙龈疾病牙周炎。

当体内的细胞构建或修复组织时，它们会以三维(3D)的方式生长，这使得开发能够让人类细胞在实验室中以同样的方式生长的模型变得至关重要。

Maria Schröder解释说:“我博士工作的目标是开发基于口腔组织(如牙周韧带和骨骼)细胞的类组织3D细胞模型，以更好地了解细胞如何受到各种刺激的影响。”

细胞模型中的生物反应器和灌注反应器

采用旋转生物反应器和灌注反应器建立三维细胞模型。生物反应器是一种用于实验室和工业生产的技术装置，用于在可控和最佳条件下培养和维持活细胞或微生物。在生物反应器中，您可以控制关键因素，如温度、pH值、营养物质和氧含量，以及其他刺激因素，如机械力。当细胞在生物反应器内的溶液中旋转时，它们会相互结合，并自行构建类似组织的结构。

灌注反应器是一种特殊类型的生物反应器，其中被培养的器官或细胞受到流体流动的影响。这种液体流动确保细胞获得持续的营养和氧气供应，并清除废物，类似于血液和淋巴液在体内的工作原理。

“总之，我们可以说生物反应器和灌注反应器都能让我们模拟细胞生存的自然环境，”Schröder解释说。这些模型使我们有机会以更准确和详细的方式研究和确定疾病机制和治疗效果。

Periodontitis

牙周炎表现为牙齿周围牙周组织的炎症。如果不加治疗，炎症会导致牙齿与颌骨分离，并破坏周围组织和骨质流失，最终导致牙齿活动和脱落。

“此外，除了牙齿脱落的风险，研究表明牙周炎会对整体健康产生不利影响，”Maria Schröder补充道。

你能进一步解释一下吗?

玛丽亚Schröder解释说:“牙龈炎症对患者来说是痛苦的，除了可能导致牙齿脱落外，它还会引发体内的免疫反应，因为牙龈中的炎症信号可以通过血液传播到身体的其他部位。”

因此，博士工作的目的是开发类似组织的3D模型，可以帮助建立关于如何修复受牙周炎影响的组织的知识。

玛丽亚Schröder解释说:“我的目标是看看是否能创造条件，让细胞像在体内一样生长。”

维生素

已知有一些维生素会影响骨骼生长，维生素D和维生素K2就是其中之一。这些都是患者经常被建议作为膳食补充剂服用的维生素。这些维生素对组织形成的影响在3D模型中进行了检验。

Maria Schröder说:“在进一步的研究中，我研究了细胞对维生素D和K2的反应，以及这些维生素中的一种还是两种都对受损组织的修复和生长最有益。”

单独使用时，这两种维生素的效果略有不同。在牙周细胞中，维生素K2影响胶原蛋白的产生和将细胞结合在一起的结构，而维生素D增加了刺激细胞形成骨骼的蛋白质因子。

“在基于3D细胞的骨骼模型中，我们发现维生素D增加了骨样组织的机械刚度，而K2增加了机械柔韧性。这表明补充维生素D和K2可以帮助加强骨骼结构，”Schröder说。

机械的影响

但模型中也研究了其他因素。

玛丽亚解释说:“当我们咀嚼食物时，不仅牙齿而且周围的所有组织都受到机械力的影响。”除了维生素，我们还可以在我们的模型中研究机械影响，比如运动和压力。目的是研究这些刺激是如何影响细胞及其功能的。

总的来说，这篇论文提供了有价值的见解，如何开发实验室模型来研究疾病机制，药物的作用，或者如何刺激细胞/组织生长。这对进一步研究牙周炎具有重要意义，并可用于开发更有效的治疗方法。