益生菌调节口腔健康的应用

赵维彬，陈 婧，熊智强，艾连中，宋 馨*

1.上海理工大学，上海 200093；2.华西口腔医院，四川 成都 610041

口腔是人体消化道之门，口腔微生态的稳定或失衡与消化道各器官的健康状态休戚相关。口腔环境复杂多变，饮食条件改变、外源性致病菌侵入等多种因素均可导致口腔原微生物组的改变，一旦失衡便会诱发各种口腔疾病。

目前，龋齿、牙周炎等常见的口腔疾病在世界范围内发病率极高，且治愈率不见提升。龈上洁治术、龈下刮治术、根面平整术等机械疗法已被广泛应用于临床中，但疗效不显著且容易反复。传统疗法上药抗菌疗效周期短且对人体有一定的副作用。益生菌疗法，是一种新型的“以菌治菌”生物疗法，其安全性已被欧美食品安全组织和中国国家卫生健康委员会（National Health Commission of China，NHC）认可。

益生菌（probiotic）早在2001 年就被世界卫生组织及联合国粮农组织定义为“一类适量摄入补充后能对宿主身体健康起积极作用的微生物”[1]。据现有研究和证据推测，益生菌在口腔中能直接分泌抗菌物质，破坏口腔致病菌的生理结构[2]；能与致病菌竞争营养物质与结合位点破坏致病菌的生物膜[3]；能干扰致病菌毒力因子的基因表达[4]，发挥益生作用。本文首先介绍了口腔及口腔健康与益生菌的关系，重点阐述了益生菌调节口腔微生态的机理，举例说明了益生菌在口腔方面的益生作用，具体分析了目前益生菌试剂应用中存在的实际问题，以期为益生菌在口腔健康相关领域的应用研究提供参考。

1 口腔微生态概述

口腔是一个复杂的微生态系统，pH 接近中性，温度接近37 ℃，阴暗潮湿，为大量微生物的存活与定植提供了优良条件[5]。口腔与咽构成了人体第一道免疫防线，口腔环境的稳定对人体整体健康起着至关重要的作用。若口腔内微生态平衡失调，某种或某几种致病菌将成为口腔内的优势菌，有益菌的数量会下降。在毒力因子的长期作用下，牙釉质被损伤，口腔黏膜遭到破坏，进而引起口腔疾病及其他并发症。

1.1 口腔中的致病菌与益生菌

在诸多口腔微生物中，牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis）、 中间普氏菌（Prevotella interme-Dia）、戈氏链球菌（Streptococcus gordonii）、变形链球菌（Streptococcus mutans）等可引起牙周炎、龋齿、口臭等各种口腔疾病，造成牙齿牙釉质脱落、牙龈肿胀发炎，同时影响牙齿美观与外在形象，给患者带来许多生活上的不便。益生菌对宿主有益生作用，能抑制有害菌的繁殖，是维持口腔内环境稳定的重要因素之一。

1.2 益生菌的益生作用

常见的益生菌及其来源与益生功效如表1 所示。研究表明，在口腔医学上，益生菌被认为能维持口腔微生态稳定，分泌有益牙齿与口腔黏膜的益生因子。双歧杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、副干酪乳杆菌、短乳杆菌等均被发现可以拮抗口腔唾液及牙菌斑中的变形链球菌数量。目前，在医疗行业，益生菌含片[6]、益生菌牙膏[7]等产品正在兴起，高效的益生菌产品为人们带来极大的便利。

表1 常见益生菌及其功能

2 益生菌的抑菌机制

2.1 分泌抗菌物质

益生菌的许多代谢物都有抑菌作用，乳酸、乙酸等酸性物质可作用于致病菌膜结构中的脂多糖与磷脂，使其细胞膜破裂致死[2]。多种细菌素与抗菌肽能很大程度上抑制病原微生物的滋生。细菌素抗菌谱广，能抑制、杀灭多种致病菌。此外，部分益生菌能分泌特殊的抗菌因子，间接抑制致病菌生长。RENYE 等[11]发现，嗜热菌B59671 可分泌一种嗜热蛋白110，该蛋白在≥160 AU/mL 时可抑制变形链球菌生物膜形成，间接抑制变形链球菌在口腔中的定植。

2.2 竞争抑制

在牙齿形成初期，唾液中多种蛋白组分会与牙釉质共同作用，形成一种获得性表膜[12]。部分致病菌能特异结合在表膜上，在牙釉质表面繁殖富集，分解口腔内的食物残渣并释放毒力因子。

益生菌对口腔致病菌有竞争抑制作用，包括竞争养分、竞争表膜以及口腔黏膜结合位点。乳杆菌的自聚集、乳杆菌和变形链球菌的共聚集会减弱变形链球菌内部的自聚集，它们与变形链球菌竞争牙齿表面的结合位点，降低致病菌的黏附性。张明等[3]通过体外羟基磷灰石黏附试验证实，副干酪乳杆菌L9可显著降低变形链球菌与戈登链球菌在牙齿表面的生物膜形成量，减少其黏附。

2.3 抑制基因表达

毒力因子是有害酸、糖基转移酶、葡聚糖结合蛋白等物质的结合体，可促进菌斑生物膜的形成。变形链球菌有很强的产酸产毒能力，其sacB（ftf）基因编码合成的果糖基转移酶与gtfb、gtfc 等基因编码合成的多种葡糖基转移酶能水解蔗糖，并将中间产物合成胞外多糖；其aguBDAC 和atpD 基因编码致病菌的耐酸属性使致病菌能免疫自身分泌的有害酸和口腔内的酸性物质[4]。此外，致龋菌体内的群体感应系统（QS）能对外界变化做出应激反应，激活编码多种毒力因子的基因，调节多种毒力因子分泌，包括产酸耐酸因子、鞭毛形成因子、生物膜形成因子等。WASFI 等[4]通过对照试验，研究了唾液乳杆菌、植物乳杆菌等多种乳酸杆菌对变形链球菌的抗菌活性和对变形链球菌耐酸基因、糖基转移酶基因、群体感应基因表达的影响。结果表明，在益生菌正常存活的情况下，变形链球菌的sacB（ftf）、gtfb、gtfc、aguBDAC和atpD 等毒力基因的表达量均明显下降。

3 益生菌在口腔方面的应用

3.1 益生菌调节宿主免疫

人体有许多炎症因子，包括促炎因子与抗炎因子，局部炎症因子数量的变化可以暗示局部的炎症反应。常见的促炎因子有肿瘤坏死因子（TNF-α）、白细胞介素IL-6、IL-17、IL-1β 等，常见的抗炎因子有IL-4、IL-5、IL-10 等。

邵梅等[13]使用益生菌制剂与联合制剂对116 名重度肠炎患者做了随机对照试验，发现研究组与对照组在肠炎症状减轻的同时，促炎因子TNF-α、IL-6、IL-1β、MyD88 等数量显著降低。经数据分析，提出益生菌能够干预TLR/MyD88 /NF-κB 信号通路，通过抑制TLRs 表达来减少IκB 激酶磷酸化并减少与NF-κB 复合物的解聚，以此方式阻碍相关基因转录，进而减少炎症因子的释放。此外，部分益生菌可能会诱导TNF-β 的产生，刺激抗炎M2 巨噬细胞，使抗炎因子的分泌量增多，发挥抗炎作用[14]。

3.2 益生菌防治龋齿

龋齿，俗称蛀牙，是三大常见的口腔疾病之一。主要致龋菌是变形链球菌，变形链球菌不仅会使牙龈组织受到严重破坏，还能透过牙龈渗透入血液，进而诱发其他并发症。相较于诸多传统的机械疗法，益生菌疗法是一种高效又便利的方法。李雪君等[15]筛选出植物乳杆菌AI-66、双歧杆菌AI-01 等四株抑龋菌，并进行共培养，发现共培养组对比单个益生菌能更好地抑制变形链球菌的聚集。Comelli 等[12]发现乳酸乳球菌NCC2211 能将自身整合到口腔生物膜中，抑制远缘链球菌OMZ176 在口腔中的繁殖，研究暗示生物膜的形成对变形链球菌存活的重要性。在口腔环境中，菌株生物膜形成能力的强弱可能直接决定其能否成为口腔优势菌。

3.3 益生菌防治牙周炎

慢性牙周炎（CP）在我国人群中发病广泛，据统计，成年人牙周健康率不足10%。慢性牙周炎由牙龈卟啉单胞菌感染、牙合创伤等多种因素引起。慢性牙周炎不仅是造成人体牙龈受损与牙齿脱落的主要原因，更是其他重大病症的导火索。

长年临床经验表明，龈下刮治等机械疗法见效快但不持久，抑菌效果一般。益生菌可有效抑制牙龈卟啉单胞菌等牙周炎致病菌。高丹[6]根据红蓝双球分配原则，随机将CP 患者分为对照组与试验组，分别加以基础治疗和益生菌含片辅疗，最终试验组临床疗效（牙周袋深度减少情况）、口腔致病菌减少的比例、牙周组织美观指标等参数均优于对照组。试验表明，益生菌的加入有效提升了治疗慢性牙周炎的效果。除人体试验外，杨雯洁等[16]通过体外试验的研究，发现保加利亚乳杆菌、唾液链球菌可在一定条件下抑制具核梭杆菌与牙龈卟啉单胞菌。试验结果表明，两株益生菌可作为治疗牙周炎的潜力菌株。

4 总结与展望

越来越多的研究表明，益生菌有益于口腔健康。关于益生菌的应用，仍有一些问题没有深入研究。针对益生菌对口腔的有益性，有学者发现乳杆菌在特定的外界环境发生改变时，其益生功效会大幅度减弱。WU 等[17]针对表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）对致龋变形链球菌以及干酪乳杆菌生物膜形成的影响，测定变形链球菌组、益生菌组、二菌混合培养组的生物膜形成量、EPS 量、毒力因子表达水平等参数。结果表明，在EGCG 存在的条件下，干酪乳杆菌对变形链球菌成膜的抑制作用明显减弱，但EGCG对其他的乳杆菌、乳球菌等益生菌是否有抑制作用，还未有证据说明。这项研究暗示，人们在使用益生菌制剂之前或之后都应避免摄入EGCG 含量高的物质，以最大限度保持益生菌的益生功效。此外，人体是一个智能的系统，有着很强的自我修复、自我调节能力。长期服用外来益生菌制剂，是否会影响这种调节能力还未可知，需要更进一步的研究去证明。

目前，益生菌治疗龋齿、牙周炎等口腔疾病的功效已被发现，成为口腔疾病治疗的潜在选择目标，但未广泛应用到临床。原因之一是益生菌定植时间过短。一些益生菌牛奶、益生菌含片等益生菌制剂中的益生菌进入肠道之后，无法稳定成为肠道菌群的一部分，短时间之后便会随粪便排出体外。不同益生菌在口腔中定植时间长短还未有结论，但永久性定植的确难以实现。为取得更有效的治疗成果，新研制的益生菌制剂在定植有效期上应以“久则优”为原则。

益生菌疗法正趋于成熟，但仍受限于定植时间。益生菌对口腔健康的调节可以结合多种方法以达到最佳效果。相信随着研究的深入与技术的成熟，一些潜在的益生机制会被我们一一解析，这将为益生菌制剂调节口腔微生态、防治口腔疾病提供更多的证据。