釉質生成
牙釉質生成是形成牙釉質的過程，牙釉質是牙齒堅硬的保護性外層。此過程始於牙齒發育期間，在牙釉質下層的牙本質初步形成（牙本質生成）之後。發育中牙齒內的一層細胞，稱為內釉質上皮 (IEE)，透過發送信號促使特化細胞（稱為造釉細胞）分化，扮演著關鍵角色。這些造釉細胞隨後會分泌構成牙釉質的蛋白質和礦物質。牙本質的形成對牙釉質生成至關重要，而發育中的牙本質與源自內釉質上皮的造釉細胞之間的交互信號傳遞過程，確保了牙齒發育這兩個關鍵階段的適當協調。
階段
牙釉質生成被認為有三個階段。第一階段稱為誘導期，第二階段為分泌期，第三階段則為成熟期。在誘導期，由內釉質上皮分化為造釉細胞的過程啟動。在分泌期，蛋白質和有機基質形成部分礦化的牙釉質。成熟期則完成牙釉質的礦化。
誘導期（或分泌前期）
在誘導期的型態分化階段，牙冠的形狀由牙齒發育的鐘狀期決定。內釉質上皮和牙乳頭之間有一層基底層。此時，牙本質尚未礦化。內釉質上皮細胞呈現立方體或低柱狀，細胞核位於中央，高基氏複合體發育不良。
誘導期的分化階段由新形成的牙本質前質的存在而啟動。內釉質上皮細胞隨後伸長，成為前造釉細胞。細胞的極性發生轉變。每個前造釉細胞會伸長，成為有絲分裂後、具極性的分泌型造釉細胞。然而，此時尚未出現湯氏突。正是在這個階段，新分化的造釉細胞會將信號傳回牙釉質-牙本質交界 (DEJ) 對面，以刺激牙本質生成。
分泌期
在分泌期，造釉細胞是具極性的柱狀細胞。在這些細胞的粗糙內質網中，釉蛋白被釋放到周圍區域，構成所謂的釉基質，然後由鹼性磷酸酶進行部分礦化。當這第一層形成後，造釉細胞會遠離與牙本質的交界面，使其與牙釉質-牙本質交界接觸的細胞末端得以發展出湯氏突。湯氏突是用來指稱細胞末端的術語，該末端負責沉積釉基質的晶體。湯氏突呈傾斜角度，這導致微晶體取向的差異，從而影響其結構。牙釉質的形成在相鄰的造釉細胞周圍繼續進行，形成一個容納湯氏突的壁狀區域或凹坑，同時也圍繞每個湯氏突的末端進行，導致釉基質沉積在每個凹坑內部。凹坑內的基質最終會成為釉柱，而壁則最終成為釉柱間質。兩者之間唯一的區別在於鈣晶體的取向。
成熟期
在成熟期，造釉細胞運輸用於形成牙釉質的物質。從顯微鏡下觀察，此階段最顯著的特徵是這些細胞變得有條紋，或帶有皺褶緣。這些跡象表明，造釉細胞的功能已從分泌期的生產轉變為運輸。用於礦化過程的蛋白質構成了運輸到基質中的大部分物質，其中重要的是釉原蛋白、釉母細胞蛋白、釉蛋白和叢蛋白。Ca2+ 主要來自釉器，而非牙乳頭，透過被動的細胞外運輸或主動的細胞內運輸。主動途徑由造釉細胞控制，因此礦化位點可以有嚴格控制的環境，包括調節抑制礦化的蛋白質（例如血清來源的白蛋白）和離子的濃度。
隨著牙釉質分泌，部分礦化透過 Ca2+ 在釉原蛋白奈米球之間沉積形成微晶體而發生。叢蛋白也被認為在引導初始沉積中發揮作用。
含有長而薄的羥基磷灰石稜柱的礦化不足、不成熟的牙釉質，現在進入成熟階段。隨著牙釉質中的稜柱厚度增加但長度不變，蛋白質（釉原蛋白和大多數非釉原蛋白）從基質中被移除，為羥基磷灰石的沉積提供更多空間——成熟的晶體呈六角形，尺寸為 25x75 奈米，並且可以貫穿整個牙釉質的長度（可達 2.5 毫米）。礦化中的牙釉質孔隙度逐漸降低。在此過程中，釉蛋白和叢蛋白被留在牙釉質中（形成釉叢的原因）。
到此階段結束時，牙釉質已完成其礦化。牙釉質的礦化只發生一次（因為造釉細胞會隨著牙齒萌發而在退化釉質上皮內消失）；因此，在牙釉質生成後，牙釉質的生產就已終止。這與貫穿一生的牙本質形成（次級牙本質的產生）形成對比。
參見
- 造釉細胞
- 牙釉質生成不全症
- 人類牙齒發育
- 動物牙齒發育
- 牙釉質