当牙冠发育即将完成时,牙根开始发育。首先是内釉上皮和外釉上皮在颈环处增生,向未来的根尖孔方向生长,这些增生的双层细胞称为上皮根鞘。上皮根鞘的内侧面包绕着牙乳头细胞,上皮根鞘的外面被牙囊包绕。被上皮根鞘包绕的牙乳头细胞也向根尖部增生,其与上皮根鞘相接触的细胞分化成成牙本质细胞,形成根部牙本质。上皮根鞘继续生长并向根尖孔处呈45°角弯曲,形成一个中间有孔的盘状结构,称为上皮隔。其中间的孔即未来的根尖孔。
在单根牙形成中,上皮根鞘的内层细胞诱导邻近的牙髓细胞,分化为成牙本质细胞进而形成牙本质。牙本质形成后,其表面的上皮根鞘发生断裂,使上皮根鞘与根部牙本质分离,并向牙囊的深层移动,断裂的上皮根鞘呈网状包绕在牙根的周围。此时牙囊中的间充质细胞立即进入断裂的上皮细胞之间,并与牙根部牙本质接触,在该处分化成成牙骨质细胞,并分泌牙骨质基质,经矿化后形成牙骨质。而断裂的上皮根鞘细胞进一步离开根面,大部分被吸收,部分可遗留在发育中的牙周膜中,称上皮剩余,也称马拉瑟上皮剩余(Malassez epithelial rest)。此上皮遇刺激可形成牙源性囊肿或牙源性肿瘤。
多根牙的形成是由上皮隔的发育所决定的。医|学教育网搜集整理首先在上皮隔上长出两个或三个舌状突起,然后增生伸长,与对侧突起相连,此时上皮隔中央的单个孔被分隔成两个或三个孔,将形成双根或三根。发育过程同单根牙。
在牙根发育过程中,如上皮根鞘的连续性受到破坏,或在根分歧处上皮隔的舌侧突起融合不全,则不能在该处诱导出成牙本质细胞,引起该处牙本质的缺损,牙髓和牙周膜直接相通,即侧支根管。如上皮根鞘在牙本质形成后仍不断裂并附着在牙根部牙本质表面,则牙囊的间充质细胞不能与根部牙本质接触,也就不能分化出成牙骨质细胞,这样在牙根表面形成牙骨质缺乏,易引起牙本质过敏。