口腔益生菌在口腔疾病防治上的研究及应用

口腔益生菌在口腔疾病防治上的研究及应用

刘虹，翦祎，张化朋，王丽春，张颜廷，王静

(山东宝来利来生物工程股份有限公司，山东 泰安 271000)

摘要：目前，利用益生菌防治口腔疾病的研究已成为国内外研究热点。口腔内已知细菌种类多达700余种，其中多种属于益生菌。大量研究表明，益生菌可通过对口腔微生物的影响而对龋病、牙周病和口臭等口腔疾病的防治发挥积极的作用。本文总结归纳口腔益生菌的研究进展，并就益生菌在口腔疾病防治上的研究及应用做系统性回顾和展望。

关键词：益生菌；口腔疾病；乳杆菌；致龋菌

作者简介：刘虹，女，研究方向：功能微生态学，E-mail：liuhong0726@163.com

中图分类号：R780.1文献标识码：A

Research and application of oral probiotics in the prevention and treatment of oral diseases

LIUHong,JIANYi,ZHANGHua-peng,WANGLi-chun,ZHANGYan-ting,WANGJing

(ShandongBoly-lelyBioengineeringCo.,Ltd.,Taian271000,China)

Abstract：Currently,research of probiotics in the treatment of oral diseases had become a hot topic at home and abroad.More than 700 species of human oral bacteria had been found,many of them belonged to probiotics.Recent studies had found that probiotics played a positive role in prevention and treatment of oral diseases,such as dental caries,periodontal disease and oral halitosis through the influence of oral microorganisms.The paper summarized the research progress of oral probiotics,reviewed and outlooked systematically the research and application of probitics in the prevention of oral diseases.

Key words:Probiotics;Oral diseases;Lactobacillus;Cariogenic bacteria

目前，针对益生菌防治胃肠道疾病的研究已有大量报道，其疗效和机制也有了较确定的结论，并且益生菌早就被广泛应用到食品中。口腔作为消化道的起始端，是人体特有的微生态系统，也是最先接触到益生菌的地方，近年来很多国内外专家学者开始关注益生菌在口腔疾病防治上的作用。早在1987年，Silva等[1]研究发现，乳杆菌GG 可以产生不同种类的抗菌物质，包括有机酸、过氧化氢、细菌素等，这些物质能有效抑制龋齿致病菌-变异链球菌。随后，越来越多的研究发现，大量的共生菌群存在于口腔中，在正常情况下它们共同维持口腔的微生态平衡，并且这些共生菌群多种属于益生菌。所以，益生菌在口腔卫生的保持、口腔疾病的防治方面发挥着积极的作用。本文总结归纳国内外口腔益生菌的研究进展，并就益生菌在口腔疾病防治上的研究及应用做系统性回顾和展望。

1口腔微生态的研究进展

口腔是一个复杂而完整的微生态系统，定植于口腔的微生物主要包括细菌、真菌、支原体、病毒及原虫等，这些微生物在口腔的不同部位共栖、竞争和拮抗，与口腔固有环境共同构成了口腔微生态系统。研究发现，定植于口腔的微生物主要以细菌为主，目前已发现700 余种，是人体最复杂的微生物集群之一[2]。但目前能够分离培养的不过百种，而研究的比较清楚的仅有几十种。具有生态学意义的有葡萄球菌属、链球菌属、二氧化碳嗜纤维菌属、奈瑟菌属、韦荣菌属、放线菌属、乳杆菌属、卟啉单胞菌属、梭杆菌属等。研究发现，许多口腔疾病的发病起因于口腔微生态的紊乱，同时口腔疾病也会诱发微生物环境发生改变。生理状态下，口腔微生物之间、微生物与宿主之间存在着动态平衡，共同参与机体代谢、免疫、营养及维持口腔的健康。但在物理化学因素、细菌因素、宿主因素等各种外界因素影响下，口腔中的微生态平衡会被打破，条件致病菌转变为致病菌，从而导致相关口腔疾病的发生，如龋齿、牙周病、口臭、口腔念珠菌病和反复性口腔溃疡等，而各种口腔疾病又会加剧菌群的失衡。目前国内外专家均已认识到调节口腔菌群平衡是预防和治疗各种口腔疾病的关键。

2口腔益生菌的发现及研究进展

联合国粮农组织和世界卫生组织定义：益生菌是适量给予宿主后能对宿主产生保健作用的活的微生物[3]。目前，益生菌中被研究和应用最充分的是乳酸菌(Lactobacillus)和双歧杆菌(Bifidobacterium)，这两大类也是口腔中最常见的。双歧杆菌是厌氧菌，对环境的耐受能力差，与乳酸菌相比，研究的较少。乳杆菌大约占口腔内可培养微生物群的1%左右[4]。Colloca等[5]研究发现，发酵乳杆菌、植物乳杆菌、唾液乳杆菌和鼠李乳杆菌是健康人群口腔内的优势菌种。Teanpaisan 等[6]研究发现，大部分口腔益生菌来自唾液。

1995 年，Meurman等[7]发现益生菌(LGG)能够抑制致龋菌-变异链球菌的定殖，从而减少儿童龋齿率。2010年，Haukioja[8]研究发现，益生菌可改善口腔卫生，并能用来治疗牙龈炎和牙周炎。Bosch 等[9]从健康儿童口腔中分离出100 株菌株，46 株鉴定为产乳酸的细菌，多数菌株能耐受口腔环境，有较强的组织黏附能力，能抑制口腔病原菌的生长，不产生不愉快的挥发性物质，也没有出现抗生素抵抗，但是在7 株预选的益生菌中，没有考虑乳酸会致龋的风险。而且试验中的乳杆菌在口腔内的定植是由于经常摄入形成的暂时性聚集，还是永久性定植，目前还没有定论。

应用方面，在食品、保健品、药品等领域已有多种益生菌制剂问世，其中以在食物中的应用更为广泛，普遍受到广大消费者的欢迎。在日本，益生菌可被添加到食品和药品中，但主要应用在乳制品中，日本特定健康食品组织(Food for Specified Health Uses，FOSHU)列出的579件产品中共有65个益生菌产品，包括16个不同的菌株。日本市场上有添加口腔益生菌的漱口水、胶囊、口香糖等商品，日本富莱台公司开发的对口腔有益生功效的新型片剂“克利休”，受到了人们的青睐。在美国，益生菌产品常以食品和膳食补充剂两种形式添加，美国要求酸奶产品至少要用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌进行发酵，但没有明确活菌含量[10]。美国食品药品监督管理局(FDA)公布了可以直接饲喂、一般认为安全的微生物菌种名单，共42种，如乳酸乳杆菌、罗伊乳杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜热链球菌。美国主要的口腔益生菌产品有片剂、酸奶、奶酪和口香糖等多种类型。尽管益生菌产品在欧洲和日本与美国相比更受人们青睐，但是美国的消费市场也在不断发展壮大。我国在口腔益生菌方面的研究起步较晚，2001年我国卫生部公布了可用于保健食品的益生菌菌种名单[11]。2010年根据《食品安全法》及其实施条例的有关规定，卫生部组织制定了《可用于食品的菌种名单》，其中包括乳杆菌属14种、双歧杆菌属6种、链球菌属1种共计21种。我国益生菌产品有食品、药品与保健品，种类较多，但国产口腔益生菌产品较少，市场上的主要还是进口产品。

3益生菌与口腔疾病

3.1益生菌与龋齿龋齿是含糖食物特别是蔗糖进入口腔后，经致龋菌发酵产酸，侵袭牙齿，使之脱矿产生的。龋病可以继发牙髓炎和根尖周炎，甚至能引起牙槽骨和颌骨炎症，不及时治疗会形成龋洞，牙冠破坏消失，最终会导致牙齿丧失。龋病发病率高，分布广，世界卫生组织已将其与肿瘤和心血管疾病并列为人类三大重点防治疾病。常见的致龋菌包括链球菌属、乳杆菌属和放线菌属。大量研究表明，变异链球菌是造成龋病的主要原因[12]。致龋菌可产生糖基转移酶，以蔗糖为底物合成胞外多糖，胞外多糖能加速菌斑形成，也能在细菌缺乏碳水化合物时降解，为细菌提供能量，加速致龋。

早期，人们使用抗生素或杀菌剂来治疗龋齿，虽然短期内会取得很好的效果，但长期使用会导致口腔菌群失调，加速致龋。目前，人们用氟化物防龋，氟的应用已成为防龋的第一选择。但是人们对于氟的确切抗龋机制仍没有完全搞清，比较一致的看法认为，氟是在牙齿脱矿和再矿化的物理化学过程中起作用的，所需浓度范围很低(局部 0.5 ppm即可)。因此，低浓度高频率成为当前用氟的主要建议，但需要专业医生的技术控制，以免造成氟过量中毒。近年来，国内外专家开始了口腔益生菌对龋齿的影响研究。杨颖等[13]从健康成人唾液中分离到1株植物乳杆菌L.plantarumHO-69，结果表明，菌株对口腔硬组织(牙面/牙本质)的黏附率低，能抑制变异链球菌生长，并且具有较好的黏膜黏附能力。杨娟等[14]从唾液和牙菌斑样品中分离到1株发酵乳杆菌 Y29，结果表明，该菌株也能抑制变异链球菌生长，并有自聚集和与其他口腔微生物共聚集形成生物膜的能力。此外，可耐受 1.0 mg·mL-1溶菌酶和 140 μg·g-1过氧化氢，有利于其在口腔动态环境中生存。Caglar 等[15]研究表明，在3周内连续饮用含有罗伊氏乳杆菌的水或口服罗伊氏乳杆菌片剂均能够有效地减少试验对象唾液中变异链球菌的数量。Tong等[16]将下颌第三磨牙切取3片釉质片，分别放置于3份人工唾液中，第1份注入100 μL乳酸菌培养液，第2份注入100 μL变异链球菌培养液，第3份注入50 μL乳酸菌和50 μL变异链球菌的混合培养液，30天后电子显微镜观察发现，与乳酸菌混合的变形链球菌产生的胞外基质要明显少于单独变形链球菌产生的胞外基质，说明乳酸菌能抑制变异链球菌在牙表面的黏附。陈伟等[17，18]从健康人的口腔中分离到1株寡发酵链球菌，该菌能产生大量过氧化氢，且产酸低，并有较强的表面黏附能力。但是也有少量文献提出用益生菌来治疗龋齿有一定的弊端，因为多数益生菌能发酵产生乳酸，乳酸能促进龋齿的发生，如Fitzgerald等[19]明确指出，在初期致龋过程中乳杆菌并不致龋，龋病进入深层时，乳杆菌由于其较强的耐酸性而大量繁殖产酸，协同变异链球菌致龋。可见，造成龋齿的口腔微生态系统和机理较复杂，菌种多样性及各菌之间的相互作用仍需要进一步研究。

3.2益生菌与牙周病牙周病是慢性多细菌感染和炎性宿主相互作用的结果，主要症状有牙龈炎症和出血、牙周袋形成、牙槽骨吸收以及牙齿松动和移位[20]。致病菌包括牙龈卟啉单胞菌、中间普氏菌、具核梭杆菌、放线杆菌、福赛拟杆菌和螺旋体等[21,22]。主要为革兰阴性厌氧菌，它们在牙周袋定植并繁殖，产生抗原成分、致病酶、毒素等代谢产物破坏牙周组织。孙晓菊[23]综述指出，慢性牙周病能够引起心脑血管疾病的发生和发展，早期诊断和干预牙周病，可能对减少罹患心脑血管疾病风险，预防和控制心脑血管疾病的发生发展具有潜在的临床意义。

目前，龈上洁治术和龈下刮治术是牙周病的常规治疗方法，过程中为了巩固效果，同龋齿的治疗，会采用抗生素和消毒剂辅助治疗，但同样会导致更严重的菌群失调。Teughels等[24]以比格犬为实验对象，建立牙周炎动物模型，做了益生菌辅助根面平整术的研究。结果表明，牙周袋内植入益生菌作为辅助手段，可以延缓和减少龈下牙周致病菌的再附着，并且能够明显改善牙周病的一个重要临床指征即探诊出血情况。但要得出益生菌疗法是牙周病治疗的有效辅助手段的结论，还需要大量的试验进行验证。

Krasse等[25]研究表明，患有牙龈炎的受试者咀嚼混有罗伊氏乳杆菌的口香糖，14天后其牙龈指数明显改善。Shimazaki等[26]通过研究日常奶制品的摄入量与牙周健康的相关性发现，酸奶或乳酸饮料的摄入量与其探诊深度及附着丧失呈负相关，而牛奶的摄入量与其探诊深度和附着丧失不相关，从而推测乳杆菌对牙周健康的维护有益。王丹等[27]对佩带固定矫治器的患者采用乳杆菌DM9811代谢产物提取液制成的含漱液含漱治疗后发现，乳杆菌DM9811代谢产物对固定矫治患者带环牙牙龈炎的各项临床指标均有改善作用，对龈下菌斑中梭杆菌、拟杆菌等均有抑制作用，对有益菌中的血链球菌有扶持作用。还有研究报道称患者食用含唾液乳杆菌WB21 的片剂能显著降低牙周袋深度，特别是对吸烟者效果更显著，同时也能降低牙周炎菌斑的数目[28]。以上研究表明，乳酸杆菌定植于口腔内对维持口腔生态平衡发挥重要作用，虽然其作用的确切机制还有待进一步研究。

3.3益生菌与其他口腔疾病口臭是指从口腔或其他充满空气的空腔中如鼻、鼻窦、咽，所散发出的臭气，它严重影响人们的社会交往和心理健康，全球约有10%～65%的人曾患有口臭，绝大部分(80%～90%)的口臭就是口腔卫生出了问题。口源性口臭主要是口腔内革兰阴性厌氧菌通过消化口腔内滞留的食物残渣、唾液和血液等物质而产生挥发性硫化物(volatile sulfur compounds，VSCs) 的结果，而硫化氢(H2S) 与甲硫醇(CH3SH)是VSCs 中最主要的两种[29]。对于口臭的治疗，一般可以通过刷牙、刷舌苔和使用抗菌物质等治疗而降低，但是这些方法停止使用后口臭会反弹。

近年来很多学者开始探索更有效地防治口臭的方法，其中包括益生菌在口臭治疗方面的研究。Kang 等[30]通过体外和体内实验证明食窦魏斯氏菌能通过产生过氧化氢抑制具核梭杆菌的增殖，从而降低VSCs 水平，减少口腔异味。国际著名微生物学家、新西兰奥塔哥大学教授约翰·塔格从儿童唾液中最先分离到一株唾液链球菌S.salivariusK12，研究发现S.salivariusK12 可分泌某种细菌素，这种细菌素可以抑制口臭相关细菌，这也许是S.salivariusK12 治疗口臭的机制之一[31]，国外将这株细菌作为益生菌直接用于治疗链球菌性咽峡炎及口臭，取得了较满意疗效。另外还有报道唾液乳杆菌也能缓解口臭[32]。可见不同的益生菌对不同类型的口臭治疗机制可能不同，不同的学者从不同的角度研究，能得到不同的实验结果。

另外，还有研究表明，益生菌能够有效控制中老年人的口腔念珠菌病和口干症[33]，益生菌联合制霉菌素治疗小儿口腔念珠菌病的疗效显著高于单用制霉菌素，且复发率低[34]。

4总结与展望

综上所述，益生菌对口腔疾病的防治研究目前主要存在以下几个问题：①筛选益生菌菌株的标准不统一；②菌株调节口腔菌群平衡的作用机理不明确；③菌株从实验研究转化为临床实践还有待规范，如菌株的选择、菌量的规定、载体的种类等都还没有明确的标准。笔者认为，口腔益生菌的筛选应遵循以下标准：①从口腔中分离菌株；②菌株能产生除酸以外的抑菌物质，如过氧化氢或细菌素。因为产酸能力强可能会造成龋齿；③菌株具有较好的口腔粘膜保护作用；④菌株应通过一系列指标验证，包括抗生素敏感性、产毒力、新陈代谢和溶血性，对无免疫动物(immunocompromised animalmodels)的感染性，以及对人体的副作用和反作用；⑤菌株需经的起长期、大样本量试验的考验，确保菌株能有效治疗口腔疾病且复发率低。另外，筛选到的菌株需要明确它的防病机制以及与宿主的相互作用，目前这方面缺乏可靠的理论依据，有待于更系统和深入的研究。

相信随着科学技术的进步，不久的将来会有更多更好的技术方法应用于防治口腔疾病的口腔益生菌的筛选，口腔益生菌研究和应用必将呈现光明的发展前景。

参考文献：

[1] Silva M,Jacobus NV,Deneke C,et al.Antimicrobial substance from a human Lactobacillus strain[J].Antimicrob Agents Chemother,1987,31(8):1231-1233.

[2] Aas JA,Paster BJ,Stokes LN,et al.Defining the normal bacterial flora of the oral cavity[J].J Clin Microbiol,2005,43(11):5721-5732.

[3] Reid G.The importance of guidelines in the development and application of probiotics[J].Curr Pharm Des,2005,11(1):11-16.

[4] Marsh P,Martin MV.Oral Microbiology(4 edition)[M].Oxford:Butterworth-Heinemann,1999:17-34.

[5] Colloca ME,Ahumada MC,Lopez ME,et al.Surface properties of lactobacilli isolated from healthy subjects[J].Oral Dis,2000,6(4):227-233.

[6] Teanpaisan R,Dahlen G.Use of polymerase chain reaction techniques and sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis for differentiation of oral Lactobacillus species[J].Oral Microbiol Immunol,2006,21(2):79-83.

[7] Meurman JH,Antila H,Korhonen A,et al.Effect of Lactobacillus rhamnosus strain GG(ATCC 53103)on the growth of Streptococcus sobrinus in vitro[J].Eur J Oral Sci,1995,103(4):253-258.

[8] Haukioja A.Probiotics and oral health[J].Eur J Dent,2010,4(3):348-355.

[9] Bosch M,Nart J,Audivert S,et al.Isolation and characterization of probiotic strains for improving oral health[J].Arch Oral Biol,2012,57(5):539-549.

[10] 李晓瑜,包大跃.美国益生菌产品的发展状况(综述)[J].中国食品卫生杂志,2001,13(1):43-45.

[11] 张达荣.微生态学在医学领域中的应用[J].中国微生态学杂志,2002,14(1):3-4.

[12] Loesche WJ.Role of Streptococcus mutans in human dental decay[J].Microbiol Rev,1986,50(4):353-380.

[13] 杨颖,陈卫,张灏,等.植物乳杆菌HO-69的口腔益生性质研究[J].华西口腔医学杂志,2008,26(5):482-485,489.

[14] 杨娟,堵国成,陈坚,等.口腔乳酸杆菌的分离及其益生特性[J].微生物学报,2013,53(4)：403-408.

[15] Caglar E,Cildir SK,Ergeneli S,et al.Salivary mutans streptococci and lactobacilli levels after ingestion of the probiotic bacterium Lactobacillus reuteri ATCC 55730 by straws or tablets[J].Acta Odontol Scand,2006,64(5):314-318．

[16] Tong Z,Zhou L,Li J,et al.An in vitro investigation of Lactococcus lactis antagonizing cariogenic bacterium Streptococcus mutans[J].Arch Oral Biol,2012,57(4):376-382.

[17] 陈伟,佟卉春,东秀珠.一株口腔链球菌新种-寡发酵链球菌产过氧化氢特性的研究[J].微生物学报,2006,46(5):820-822.

[18] Tong H,Gao X,Dong X.Streptococcus oligofermentans sp.nov.,a novel oral isolate from caries-free humans[J].Int J Syst Evol Microbiol,2003,53(Pt 4):1101-1104.

[19] Fitzgerald RJ,Adams BO,Davis ME.A microbiological study of recurrent dentinal caries[J].Caries Res,1994,28(6):409-415.

[20] 孟焕新.牙周病学[M].第4版.北京:人民卫生出版社,2012:2.

[21] Pihlstrom BL，Michalowicz BS，Johnson NW.Periodontal diseases[J].Lancet,2005,19(366):1809-1820.

[22] Oringer RJ.Modulation of the host response in periodontal therapy[J].J Periodontol,2002,73(4):460-470.

[23] 孙晓菊.老年口腔医学(2014)：老年牙周病与心脑血管疾病[J].中国实用口腔科杂志,2014,7(2):65-68.

[24] Teughels W,Newman MG,Coucke W,et al.Guiding periodontal pocket recolonization:a proof of concept[J].J Dent Res,2007,86(11):1078-1082.

[25] Krasse P,Carlsson B,Dahl C,et al.Decreased gum bleeding and reduced gingivitis by the probiotic Lactobacillus reuteri[J].Swed Dent J,2006,30(2):55-60.

[26] Shimazaki Y,Shirota T,Uchida K,et al.Intake of dairy products and periodontal disease:The Hisayama Study[J].J Periodontol,2008,79(1):131-137.

[27] 王丹,马国武.乳杆菌代谢产物对于固定矫治患者牙周指数和龈下菌群的敏感性研究[J].中国微生态学杂志,2008,20(2):166-168.

[28] Mayanagi G，Kimura M，Nakaya S，et al.Probiotic effects of orally administered Lactobacillus salivarius WB21-containing tablets on periodontopathic bacteria:a double-blinded，placebo-controlled,randomized clinical trial[J].J Clin Periodontol,2009,36(6):506-513.

[29] Nachnani S.Oral malodor:causes，assessment,and treatment[J].Compend Contin Educ Dent,2011,32(1):22-31.

[30] Kang MS,Kim BG,Chung J,et al.Inhibitory effect of Weissella cibaria isolates on the production of volatile sulphur compounds[J].J Clin Periodontol,2006,33(3):226-232．

[31] Hyink O,Wescombe PA,Upton M,et al.Salivaricin A2 and the novel lantibiotic salivaricin B are encoded at adjacent loci on a 190-kilobase transmissible megaplasmid in the oral probiotic strain Streptococcus salivarius K12[J].Appl Environ Microbiol,2007,73(4):1107-1113.

[32] Iwamoto T,Suzuki N,Tanabe K,et al.Effects of probiotic Lactobacillus salivarius WB21 on halitosis and oral health:an open-label pilot trial[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod,2010,110(2):201-208．

[33] Hatakka K,Ahola AJ,Yli-Knuuttila H,et al.Probiotics reduce the prevalence of oral candida in the elderly-a randomized controlled trial[J].J Dent Res,2007,86(2):125-130.

[34] 孔令镇.益生菌佐治婴儿口腔念珠菌病 69 例疗效观察[J].中国现代药物应用,2008,2(5):44-45.