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抑制變形鏈球菌生長的研究進(jìn)展
【摘要】變形鏈球菌是口腔中主要致齲菌之一�？梢酝ㄟ^采用一些方法抑制變形鏈球菌的生長，從而達(dá)到預(yù)防或減少齲病的目的。本文主要通過綜述抑制變形鏈球菌生長的方法及臨床應(yīng)用，從而為齲病的防治提供理論依據(jù)。并為日后的藥品研發(fā)，提供一些參考。
【關(guān)鍵詞】 變形鏈球菌 生長抑制 基因突變 光動力療法 信號通路
齲病是世界衛(wèi)生組織提出的人類應(yīng)重點防治的三大非傳染疾病之一。而變形鏈球菌(Streptococcus mutans，S. mutans)是目前公認(rèn)的口腔中最重要的致齲菌。有實驗證實可以采用方法抑制變形鏈球菌的生長，從而達(dá)到預(yù)防或減少齲病的目的。本文就抑制變形鏈球菌生長的方法，以及抑制變形鏈球菌的臨床應(yīng)用，及對日后的藥品開發(fā)提供的啟示進(jìn)行綜述。
1 抑制變形鏈球菌生長的方法
近些年來，國內(nèi)外有關(guān)抑制變形鏈球菌生長的報道有很多。學(xué)者們從基因﹑免疫生化﹑藥物學(xué)﹑物理化學(xué)等多種不同角度進(jìn)行了研究，現(xiàn)從以下幾個方面進(jìn)行論述。
1.1 基因角度-
研究發(fā)現(xiàn)在多種細(xì)菌中LuxS基因調(diào)節(jié)的密度感應(yīng)與重要的生理功能和毒性密切相關(guān)。于丹妮等在成功構(gòu)建變形鏈球菌LuxS基因缺陷株的基礎(chǔ)上, 通過與國際標(biāo)準(zhǔn)株Ingbritt C比較,發(fā)現(xiàn)LuxS基因突變可以抑制變形鏈球菌的生長。
Sztajer等【1】通過對變鏈菌UA159luxS基因缺陷株的微點陣分析發(fā)現(xiàn):共有585個基因被luxS突變所影響(約占基因組的30%),它們在AI2補體致活的培養(yǎng)中沒有恢復(fù)至野生型。被luxS突變體影響的這些基因分布在幾乎所有的代謝途徑, 其中與耐酸性相關(guān)的基因aguA下調(diào)顯著( - 73. 0倍), 進(jìn)一步證明luxS基因突變影響其生長代謝。
1.2 免疫生化角度
樊明文等應(yīng)用抗變形鏈球菌葡糖基轉(zhuǎn)移酶進(jìn)行IgY抗體過表達(dá)，分別在1周、4周對變形鏈球菌進(jìn)行計數(shù)，結(jié)果顯示較試驗前均有明顯減少,變形鏈球菌占厭氧菌總數(shù)的百分比分別減少 12 . 99%和 12 . 70 %。對照組變形鏈球菌的計數(shù)和變形鏈球菌占厭氧菌總數(shù)的百分比，試驗前后無明顯差異。研究表明變形鏈球菌葡糖基轉(zhuǎn)移酶過表達(dá)株IgY抗體可明顯抑制人牙菌斑中的變形鏈球菌。
Keyes 【2】通過齲齒記分結(jié)果顯示，外源性的c-di-GMP具有抑制齲病發(fā)生發(fā)展的作用。這可能與外源性的c-di-GMP具有抑制變形鏈球菌生物膜形成、降低牙菌斑聚集、抑制變形鏈球菌產(chǎn)酸、耐酸的作用有關(guān)。Tamayo【3】等證實在霍亂弧菌(Vibrio cholerae)中，c-di-GMP可以正向調(diào)節(jié)生物膜的形成，反向調(diào)節(jié)毒力因子表達(dá)。Nakhamchik【4】等在嗜鹽弧菌Vibrio vulnificus)中發(fā)現(xiàn)，菌細(xì)胞的移動及毒力因子的表達(dá)似乎跟c-di-GMP水平升高無關(guān)，這一系列的結(jié)果提示c-di-GMP信號通路在不同的細(xì)菌中其功能并非一致，其確切機制尚須進(jìn)一步的實驗來闡明。
1.3 藥物學(xué)角度
1.3.1 中藥學(xué)角度
國內(nèi)外的學(xué)者在天然產(chǎn)物研究中發(fā)現(xiàn),檸檬提取物 (lemon peel extracts,LPE)有很強的生物學(xué)活性,其主要成分具有較強的抗炎活性,能抑制細(xì)菌、真菌、病毒的生長和繁殖,而且未發(fā)現(xiàn)組織蓄積性[5][6]。韓慧等進(jìn)行檸檬提取物對口腔致齲菌生長影響的研究，前期研究結(jié)果證實，低濃度的LPE可以抑制細(xì)菌代謝產(chǎn)酸及致齲相關(guān)酶的活性，而對細(xì)菌沒有直接殺滅作用[7]。
1.3.2 生物制劑角度
抗菌肽是多細(xì)胞生物體自身防御體系產(chǎn)生的具有高效廣譜抗菌活性的小分子肽, 具有獨特的抗菌機理,是機體賴以對抗微生物感染、 在自然界得以生存的重要防御分子,故極有希望開發(fā)成為一類新型的廣譜高效抗菌藥物[8]。但是天然的抗菌肽生物效能低,且具有蛋白水解的不穩(wěn)定性。為了克服這些缺點,模仿抗菌肽的特性,通過較少的改變一些結(jié)構(gòu)人工合成抗菌肽的同型物, 為在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)咕牡难邪l(fā)應(yīng)用開辟了廣闊的空間[9]。近年的研究表明,人工合成抗菌肽比天然抗菌肽更顯優(yōu)勢。
1.3.3 物理化學(xué)角度
光動力療法(Photodynamic Therapy，PDT)屬于光醫(yī)學(xué)范疇，它是利用光動力反應(yīng)進(jìn)行疾病診斷和治療的一種新技術(shù)。目前，PDT已逐步成為腫瘤的基本治療手段之一;近年來，在非腫瘤性疾病特別是細(xì)菌性疾病和病毒性疾病的治療上，PDT也取得了顯著的療效[10]。應(yīng)用PDT方法可有效治療口腔細(xì)菌性疾病而不產(chǎn)生耐藥性，因而在消除齲病和牙周病中的口腔致病菌的作用方面具有獨特的優(yōu)勢[11]。國外已有學(xué)者應(yīng)用PDT方法作用于體外游離于培養(yǎng)基中的變形鏈球茵，取得了良好的抑菌效果。
許多疾病都與硒的攝入過多或不足相關(guān)[12],因此受到越來越多的研究者的關(guān)注。目前許多研究認(rèn)為,硒具有一定的抗菌活性, 特別是一些有機硒制劑[13],因此從硒對主要致齲菌的作用來探索硒與齲病的關(guān)系, 可以為硒的合理使用和齲病預(yù)防兩方面提供實驗依據(jù)。
2 抑制變形鏈球菌生長的臨床應(yīng)用
釉質(zhì)脫礦作為正畸治療的并發(fā)癥引起越來越多的學(xué)者關(guān)注,他們在不斷嘗試各種方法預(yù)防正畸后釉質(zhì)脫礦的發(fā)生[14],其中針對正畸粘結(jié)劑的改良便是研究熱點之一。稀土元素鑭( Lanthanum, La) 已被作為無機生物化學(xué)研究的熱點,其氯化物和硝酸鹽廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、有機合成等領(lǐng)域[15]。朱耿輝等進(jìn)行正畸粘結(jié)劑添加金屬鑭對變形鏈球菌抑制作用的研究，證實含5%氯化鑭復(fù)合樹脂粘結(jié)劑具有明顯的抑制變形鏈球菌生長的作用。
低溫等離子體的殺菌作用已逐漸被人們所認(rèn)識, 大量研究報道證明, 等離子體對金黃色葡萄球菌、 大腸桿菌、 枯草桿菌黑色變種芽孢以及白色念珠菌均有較強的殺滅作用。有研究顯示,低溫等離子體針對于口腔主要致齲菌變形鏈球菌殺滅效果可靠。低溫等離子體在口腔臨床消毒方面主要特點是其無色無味、不產(chǎn)生副產(chǎn)物和有毒殘留物。
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