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由哈佛大学领导的一个研究小组首次证实，利用低功率激光可触发机体内的干细胞再生组织，这一突破性成果发表在《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上。

Wyss研究所核心成员David Mooney博士领导的这项研究，为牙科修复及更广泛的再生医学临床应用，如伤口愈合、骨再生等奠定了基础。

研究小组利用低功率激光触发人类牙齿干细胞形成牙本质，并阐明了相关的分子机制，通过多个实验室和动物模型验证了其效力。

许多生物活性分子，如生长因子等调控蛋白，可触发干细胞分化为不同细胞类型。当前的再生技术需要从体内分离干细胞，在实验室处理后回输，面临调控和技术障碍。Mooney的方法则不同，他希望更易于临床医生使用。

Mooney说：“我们的治疗方法不会向机体导入任何新物质，激光常规用于医学和牙科，因此临床转化障碍很低。如果能再生牙齿而非替换，将是重大进展。”

研究小组首先由论文主要作者、牙科医生Praveen Arany博士将啮齿动物带到实验室，在臼齿上打洞，用低功率激光处理包含成体牙齿干细胞的牙髓，随后戴上临时帽。12周后，高分辨率X射线成像和显微镜证实，激光治疗促进了牙本质形成。

Mooney说：“这是一种稀有案例，在人类中更容易完成。”

接下来，研究小组通过一系列培养实验揭示了激光治疗再生效应的分子机制。结果表明，普遍存在的调控细胞蛋白TGF-β1在触发牙齿干细胞生成牙本质中起关键作用。TGF-β1以潜伏形式存在，可被多种分子激活。

研究证实，存在一种化学多米诺效应：激光以剂量依赖性方式诱导活性氧簇（ROS），ROS激活潜伏的TGF-β1复合物，进而促使干细胞分化为牙本质。

阐明这一机制至关重要，因为它为数十年来关于低水平光疗法（LLLT，也称光生物调节）的大量轶事提供了坚实的科学基础。

自20世纪60年代医疗激光应用兴起以来，医生们积累的证据表明，低水平光线治疗可促进多种生物过程，如皮肤恢复青春、刺激毛发生长等。有趣的是，同样的激光也可切除皮肤、除去毛发，取决于使用方式。低能激光的临床效应微妙且存在不一致性。新研究首次表明，科学家已触及低水平激光治疗作用机制的核心，为制定可控治疗方案奠定了基础。

Wyss研究所创始主任Don Ingber博士说：“科学界正在积极探索利用干细胞实现组织再生的方法。Dave和他的研究小组为这一工具箱增添了创新、非侵入性、简单而强大的工具。”

接下来，Arany的目标是推动该工作进入人类临床试验。他正与美国国立口腔与颅面研究所（NIDCR）的同事合作，制定必要的安全和疗效参数。“对于扩展这些结果至其他干细胞类型的再生应用，我们也感到非常兴奋。”