据《当代科学》杂志最新报道,不均匀分布的珐琅质是啮齿类动物切齿锋利的原因。
扑灭蚊虫的专家和烦恼不安的家庭主妇经常能够描绘出这样一种情形来:住房里的啮齿类动物能够用它们尖利的牙齿咬坏食物、水泥甚至铅管等。而最近科学家们研究解开了能够使老鼠保持其牙齿异常锋利的分子机制。这一研究也将解释啮齿类动物切齿表面珐琅质层不寻常发展的原因。
切齿或门牙是长在口腔前端用来切碎食物的牙齿。对于啮齿类动物来说,切齿会不停止地生长,目的是防止这些牙齿由于经常使用而磨损。而切齿之所以锋利的原因在于这些牙齿仅在接近嘴唇的一面覆盖着一层坚固的珐琅质。由此形成的牙脊就会像刀子一样锋利。而大多数的哺乳动物,包括人类在内,在外露的牙齿各个层面都覆盖着珐琅质。科学家一直以来致力于解开啮齿类动物的珐琅质生长的不平衡性原因。
芬兰赫尔辛基大学的进化生物学家厄玛·瑟斯雷芙认为一种被称为“follistatin”的蛋白质可能正是解开这一奥秘的关键。人们早已研究出这种蛋白质在胚胎发育的过程中起着很重要的作用。瑟斯雷芙和她的同事们利用基因控制的老鼠来验证她们的设想。实验中她们发现:身体中缺少“follistatin”蛋白质基因的老鼠在它们的切齿各个面都会长出珐琅质;而“follistatin”蛋白质生产过度的老鼠切齿表面不会有任何的珐琅质。对比普通老鼠,科学家们发现它们切齿的没有珐琅质那一面“follistatin”蛋白质基因含量水平相当的高。这些研究表明正是这种“follistatin”蛋白质基因阻止啮齿类动物切齿另一面的珐琅质生长。
在随后的研究中科学家发现“follistatin”蛋白质运作方式其实是通过在牙齿的这一面抑制一类指令分子的存在而实现的。这类指令分子被称为骨质形态发生蛋白质,它们可以刺激产生珐琅质的分子的生长。该研究小组在11月份的《进化细胞》杂志上发表了这一研究成果。
萨洛蒙·艾玛尔是波士顿大学的一名分子与细胞生物学家。他指出类似的抑制机制还能够解释人类牙龈没有珐琅质的原因,最新完成的研究工作具有“极其重要的贡献意义”。他认为这一方面可以帮助人类发展进化生物学,而另一方面还可以解释动物牙齿的形成机理。