在我们的口腔里，有一个小小的世界，那里有一群数量巨大的生物群落——口腔微生物。据统计，口腔大约有700多种细菌，是一个巨大的菌库！
口腔微生物是人体各种微生物群落中最复杂的一种，包含了细菌、古细菌、真菌和病毒等。其中，口腔中有益微生物尤其是益生菌对维持口腔生态平衡起着至关重要的作用。深入研究口腔益生菌，有助于我们更准确地认识口腔微环境和口腔疾病的发生、发展、转归，为口腔健康保驾护航。
目前,口腔益生菌种类繁多,大致可分为传统乳酸菌益生菌(如双歧杆菌属、乳杆菌属),非乳酸菌益生菌(如肠球菌属、链球菌属和酵母菌属)以及下一代益生菌。其中乳杆菌属和双歧杆菌属是最早被发现并研究的口腔益生菌,而链球菌属中唾液链球菌K12 和M18 是全球公认的口腔益生菌,其他菌种如粪肠球菌、布拉酵母菌等也有相应报道,口腔中常见的益生菌见表1。
表1
表1中的口腔益生菌在体外研究、动物实验或临床试验中被证明具有抑菌消炎、黏附定植、免疫调节等功能特性,在口腔疾病的防治中发挥了积极的作用。
与国外相比,我国口腔益生菌的研究起步较晚,“中国国籍”的口腔益生菌种类和数量较少,亟待加强研发步伐。此外,在食品工业日益发达的今天,如何更有效地将口腔益生菌广泛应用于口腔食品工业中,这是每一位科研工作者值得深思的问题。
益生菌对龋齿、牙周炎、口臭、咽扁桃体炎、口腔黏膜炎等口腔疾病都有积极的防治效果。已有研究表明,益生菌可通过直接抑制病原微生物生长以及调节黏膜免疫系统在内的更细微的机制起作用,具体包括：
1.直接相互作用。引起口腔微生物与蛋白质的结合,抑制病原体黏附、定植以及生物膜形成;诱导宿主细胞表面细胞保护性蛋白质表达,抑制胶原酶活性。
2.竞争性排斥。通过竞争和干预致病菌附着并参与底物的代谢以及产生抑制口腔致病菌的化学物质(如有机酸,过氧化氢和细菌素等)。
3.间接作用。调节全身免疫功能进而影响局部免疫,最终对非免疫防御机制的产生作用;调节细胞增殖和细胞因子诱导的细胞凋亡;通过中和自由电子来抑制噬菌斑诱导的口腔疾病;作为抗氧剂来调节口腔黏膜的通透性。
龋病是一种慢性细菌性口腔疾病,具有发病率高、分布广、危害很大等特点。据《柳叶刀》公布的2016 年全球疾病负担研究(global burden of disease study 2016, GBD)数据显示,全球龋齿患病率居所有疾病首位,发病率居第2 位。常见的致龋菌(如链球菌属和放线菌属)具有较强的产酸、耐酸能力,能够利用蔗糖产生不溶性胞外多糖,进而促进菌落在牙齿表面聚集,形成牙菌斑(生物膜),最终导致龋变。
早期常利用抗生素或杀菌剂来治疗龋齿,虽然短期内可取得一定的治疗效果,但容易造成口腔菌群失调,二次引发龋齿疾病。
口腔益生菌对龋齿的影响受到国内外研究者的广泛关注。研究表明，益生菌可通过抑制变异链球菌生长, 抑制龋病的发生或发展。唾液乳杆菌WB21 可抑制变形链球菌生长和不溶性葡聚糖的产生。牙菌链球菌和链球菌A12 通过精氨酸分解途径增加了牙菌斑的pH 值,并抑制了变形链球菌的生长;此外链球菌A12 产生一种蛋白酶,可破坏变形链球菌的信息素信号,而牙菌链球菌利用其自身分泌的细菌素杀死多种致龋微生物。
多项临床试验报告称,经常食用唾液乳杆菌WB21 在不影响唾液pH 值、唾液流量和缓冲能力的同时可有效降低龋齿风险。含有鼠李糖乳杆菌SD11 或副干酪乳杆菌SD1 等菌株的益生菌乳制品(如奶粉或发酵乳) 在预防龋齿风险方面也具有相似的作用。乳杆菌属防龋效果可大致归因于：
1) 通过产生的有机酸、过氧化物以及细菌素等抑制变形链球菌生长；
2) 减少变形链球菌对口腔黏膜的黏附，通过下调生物膜形成基因(如gtfB/C 和ftf 等)控制生物膜的形成；
3) 下调变形链球菌的几种毒力基因，包括耐酸基因(atpD 和aguD),产生胞外多糖基因(gtfBCD 和sacB) 和群体感应基因(vicKR 和comCD);体内发挥免疫调节作用。
研究表明，变形链球菌、乳酸杆菌与龋齿有关，可能是龋齿发生和发展的潜在原因。研究者们通过临床试验发现副干酪乳杆菌F19、鼠李糖乳杆菌LGG 等不能抑制变异链球菌的生长,有的乳杆菌甚至会使牙齿出现牙釉质脱矿现象,加重龋齿程度。
但最新研究通过“变形链球菌+ 乳杆菌+ 龋齿冶的组合模型进行为期1 年的实验,用以评估72 名患有幼儿龋齿和严重幼儿龋齿的学龄前儿童口中唾液变形链球菌和乳酸杆菌水平,以及变形链球菌、乳酸杆菌水平与龋齿严重程度的相关性。研究发现乳酸杆菌与龋齿的发生以及与龋齿严重程度之间并没有明显的关联性。
以上不同的研究结果可能与所食用的益生菌菌种特性、黏附定植情况以及与口腔生物膜的作用方式等有关。为了防控龋齿疾病,需要相关科研人员进一步加强龋齿与口腔益生菌的机制机理研究以及进行更强有力的随机临床试验。
牙周病(包括牙龈炎和牙周炎)是常见的口腔疾病,常引起成年人牙齿丧失,危害人类牙齿和全身健康。牙菌斑是引起牙周病的主要致病因素,可导致牙龈卟啉单胞菌、伴放线聚集杆菌、中间普雷沃氏菌等致病菌数量增加,加速牙齿菌群失调,破坏宿主免疫防御,引起牙周附近组织炎症。
近期Esteban等分离出1株具有作为牙周疾病治疗潜力的牙菌链球菌，该口腔益生菌可抑制具核梭杆菌和牙龈卟啉单胞菌等牙周病原体的生长，黏附于牙龈细胞，并能增加成纤维细胞中抗炎细胞因子IL-10 的分泌，降低由具核梭杆菌诱导的干扰素酌的表达。
研究发现,益生菌能降低口腔pH 值,防止牙菌斑和牙结石的形成,并抑制牙周机会致病菌,调整口腔微生态平衡,进而防治牙周疾病。临床数据表明益生菌显著减少龈沟液体积,降低牙龈和菌斑指数、探诊出血指数、龈沟液中一氧化氮水平、弹性蛋白酶和基质金属蛋白酶3 活性等临床参数,其可能的机制与牙龈卟啉单胞菌等牙周病原体的减少以及牙龈沟液中TNF-琢,IL -1茁和IL -17 的浓度降低有关。此外益生菌分泌的蛋白质化合物如丝氨酸蛋白酶可促进牙龈周边上皮组织再形成,修复牙龈伤口,缩短牙周疾病的治愈时间。
随着种植牙人数的增加,种植体周围炎和种植体周围黏膜炎的发生率也在不断上升。鉴于此类疾病也都是微生物诱导引起炎症,研究者尝试使用口腔益生菌(如罗伊氏乳杆菌)来治疗这种并发症,但是没有明确的临床证据证明使用益生菌补充剂能有效消除炎症。需要进一步加强口腔益生菌对种植体周围炎和种植体周围黏膜炎的研究。此外,利用常规治疗方法治愈牙周疾病后,牙周病原体可再次定植于牙周袋诱发牙周炎。基于益生菌芽孢杆菌25.2.M构建的纳米递送系统为抑制牙周病原体、维护口腔微生态平衡以及防止牙周病复发提供了一种有效的方法。
口臭是指呼吸时出现臭味的一种症状,可分为生理性口臭和病理性口臭。口臭患病率在22% ~50%不等,对日常生活和人际交往造成严重的不良影响。其中80% ~ 90% 的口臭患者是由口腔局部因素诱发,主要是口腔内的齿垢密螺旋体、牙龈卟啉单胞菌、牙髓卟啉单胞菌、啮蚀艾肯菌、中间普雷沃氏菌、直肠弯曲菌、福赛斯坦纳菌、具核梭杆菌等革兰阴性厌氧菌通过腐败消化口腔内滞留的食物残渣、细胞、唾液和血液而产生挥发性硫化物的结果。某些疾病例如糖尿病和尿毒症以及药物也会导致口臭。
2001 年,利用大肠杆菌治疗口臭的成功病例被报道后,越来越多的研发人员热衷于研发可缓解口臭疾病的口腔益生菌。
用于改善口臭疾病的益生菌需要满足以下几个条件：
1.定植于舌头,维持舌头微生态平衡；
2.抑制口臭相关的致病菌或条件致病菌；
3.降低口腔挥发性硫化合物的浓度。
产生细菌素的唾液链球菌K12是最早满足上述标准的益生菌菌株之一。该菌株能显著抑制口臭相关的致病菌，降低呼吸道挥发性硫化合物的浓度。在双盲、随机、域期临床试验中,含有唾液乳杆菌G60 的口香糖产品显著抑制了具核梭杆菌和牙龈卟啉单胞菌的生长,缓解了口臭症状。
2014 年10 月至2016 年10 月四川省西昌市人民医院340 例患者接受益生菌含片联合基础牙周治疗。临床数据表明,患者口腔内致病菌减少,口腔挥发性硫化物水平和口气感官值均显著降低,改善了口臭症状。近年来,益生菌防治口臭的机制报道相继增多,主要是通过抑制牙周致病菌的生长及代谢来减少挥发性硫化物的生成,或产生代谢产物中和牙周致病菌产生的挥发性硫化合物从而缓解口臭。
咽炎、扁桃体炎是咽部和扁桃体发生的非特异性炎症,主要是由乙型溶血性链球菌、肺炎双球菌和葡萄球菌等致病菌引起。咽、扁桃体发炎可影响呼吸、吞咽功能及睡眠质量,常见于青少年,儿童发病率相对较高。目前咽、扁桃体炎的防治主要集中在抗生素治疗以及扁桃体切除,用于防治咽、扁桃体炎的口腔益生菌非常少。
国内某药业公司生产的双歧杆菌乳杆菌三联活菌片(长双歧杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜血链球菌)可激活免疫细胞,促进B 细胞产生抗体,进而发挥免疫调节的功能。经300 名化脓性扁桃体炎患儿服用临床试验后发现双歧杆菌乳杆菌三联活菌片(金双歧)可提高小儿化脓性扁桃体炎的临床疗效。
唾液链球菌24SMB 和口腔链球菌89a 复方口服喷雾剂能有效缩短抗生素治疗咽炎的时间,降低儿童复发性急性咽喉炎的复发率。体外实验证明唾液链球菌K12 和唾液链球菌M18、植物乳杆菌DSM15312、嗜酸乳杆菌SD5864、唾液链球菌AR809 对乙型溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌等咽部病原菌表现出显着的拮抗、黏附咽部细胞以及免疫调节作用,可作为潜在的咽部益生菌防治咽扁桃体炎。
唾液链球菌K12 和M18 因产生类细菌素抑制性物质、黏附定植等益生特性可预防咽炎和扁桃体炎,大量的临床试验也证明了唾液链球菌K12 预防咽炎和扁桃体炎的有效性,但“唾液链球菌K12 + 抗生素(如青霉素)治疗法对成人咽扁桃体炎的临床治疗无效果,可能是该疗法中唾液链球菌K12 对常规抗生素敏感。
口腔黏膜炎是由链球菌、白色念珠菌等致病菌以及其他因素造成的口腔黏膜及口腔软组织疾病,会造成吞咽困难,导致患者生活质量下降。尝试利用益生菌防治口腔黏膜疾病已逐渐成为当前研究的热点。
大量的体外实验或临床试验表明鼠李糖乳杆菌、费氏丙酸杆菌、嗜酸乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、长双歧杆菌、两歧双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、发酵乳杆菌、唾液链球菌K12 以及热灭活的粪肠球菌都具有抑制单一口腔念珠菌或多种口腔念珠菌过度生长的作用。这些口腔益生菌是通过有机酸、过氧化氢的抑菌作用以及下调白色念珠菌生物膜特异性基因(如als3,hwp1,epg1 和cph1)等机制而发挥抗真菌活性的能力。
研究中选择的益生菌类型有所不同,有些研究侧重于单个益生菌,而另一些则侧重于多种益生菌组合。如Miyazima 等的研究报道了单独使用嗜酸乳杆菌或鼠李糖乳杆菌可以减少口腔念珠菌数量，而Hatakka 等表明鼠李糖乳杆菌( ATCC53103 和LC705)和费氏丙酸杆菌(Shermanii JS)的联合使用可将念珠菌致病风险降低75% 。此外,Ishikawa 等研究证明含有鼠李糖乳杆菌,嗜酸乳杆菌和两歧双歧杆菌的益生菌组合降低了假牙中念珠菌定植水平。这些益生菌的类型和浓度存在差异,因此我们无法确定哪种益生菌种类以及哪种特定剂量的口服益生菌最适合治疗。同时,哪些益生菌组合具有更好的疗效以及益生菌彼此间如何协同工作仍然需要进一步研究。
口腔益生菌疗法作为一种新的防治多样化口腔疾病的手段引发大众的广泛关注。口腔益生菌主要通过抑制口腔致病菌生长、调节口腔微生态平衡和提高机体免疫力等方式促进人类口腔健康,为牙周炎、口腔黏膜炎、龋齿、咽炎等各种口腔疾病的防控提供了一个新的方向。虽然还需要加强口腔益生菌在防控口腔疾病的机制机理、临床有效性、健康食品安全性等方面的研究,但是随着分子生物学等技术的迅猛发展,未来会有更先进的技术手段和科研设备应用于口腔益生菌的研究上,口腔益生菌以及用于维护口腔健康的益生菌食品的发展将拥有更加广阔的前景。
参考资料：
艾连中, 贾国超. 口腔益生菌的研究现状[J]. 北京工商大学学报(自然科学版), 2020, 038(001):17-25
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