牙龈卟啉单胞菌感染治疗研究进展

    慢性牙周炎是最常见的口腔感染性疾病，约占牙周炎患者的95%，好发于成年人，尤其是35岁以后慢性牙周炎的患病率显著上升，表现为牙周的支持组织破坏、形成标志性的牙周袋、严重者可导致牙龈脱落。有研究发现，奈瑟菌属在牙周炎患者血液中升高24倍，提示除了影响口腔局部健康，慢性牙周炎还可能与全身系统性疾病的发生发展相关。
    慢性牙周炎的病因复杂，不仅与口腔内菌斑微生物组成、牙石、口腔环境的人为改变等局部因素相关，也与患者内分泌失调、社会心理状况、吸烟等全身因素有关。牙龈卟啉单胞菌（P．gingivalis）是牙周感染最重要的致病菌，借助菌毛黏附于牙周组织，并通过和其他细菌共聚，增加菌斑内细菌的种类和数量，参与菌斑生物膜的形成。除了诱发慢性牙周炎，P．gingivalis还被发现与头颈部肿瘤、消化道肿瘤、神经系统疾病、动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）等具有相关性。
    有研究显示P．gingivalis可能通过诱导慢性炎症、促进细胞增殖、抑制细胞凋亡、增强细胞侵袭和免疫抑制等途径促进口腔癌的发生发展，被确定为口腔癌变的潜在病原菌。有学者发现发现P．gingivalis感染促进了食管癌前病变进展为食管癌的过程，可能是食管癌变过程的一个重要危险因子。P．gingivalis还可通过多种方式突破血脑屏障，激活小胶质细胞产生慢性促炎症环境，对阿尔茨海默症的发生发展有重要作用。
    P．gingivalis还可以通过血管内皮氧化应激通路促进AS的发生。目前临床治疗P．gingivalis感染主要依靠传统抗生素，但耐药性、药毒性、治疗周期过长等问题日益突出。近年的研究发现一些中药成分、聚氨基酸、纳米材料等表现出良好的抑制P．gingivalis的作用，有望成为新的候选药物，为临床治疗慢性牙周炎提供更多选择。
    1.药物治疗
    1.1传统抗生素治疗现状
    目前抗生素类药物以其良好的抗厌氧菌功效被广泛应用于P．gingivalis感染的临床防治与实验室研究，但同时也具有药毒性、用药时间过长、诱发细菌变异等问题。例如，氟喹诺酮类药物西沙星和加替沙星虽然最低抑菌浓度值（minimum inhibitory concentration，MIC）很低，但能快速诱发P．gingivalis突变。阿奇霉素可能通过抑制菌毛生成和血凝素活性来减少P．gingivalis对宿主细胞的粘附，但阿奇霉素会引起人体胃肠道反应。
    甲硝唑和塞克硝唑对P．gingivalis-ATCC33277的MIC值仅为0.125g/L和0.062g/L，但经抗生素致死处理后，P．gingivalis仍然能够保持其对人牙龈上皮细胞的粘附和侵袭能力，并扰乱固有宿主反应，达不到抗菌目的，这表明长期使用抗生素类药物可能导致机体易产生双重感染等现象。因此，寻找高效、副作用小的替代治疗方式非常必要。
    1.2新型药物研究进展
    生物膜的形成在慢性牙周炎的发生发展过程中起重要作用，目前已有多种小分子化合物质可以通过不同机制干扰P．gingivalis生物膜的形成，有望成为预防及治疗慢性牙周炎的新药物。唾液酸酶基因是P．gingivalis编码唾液酸酶的唯一基因，敲除该基因可以严重影响其荚膜合成、生物膜形成及牙龈素活性等，降低P．gingivalis抵抗宿主免疫防御的能力。
    唾液酸酶抑制剂2-脱氧-2，3-二脱氢-N-乙酰神经氨酸（DANA）对某些细菌唾液酸酶具有较高的抑制效能。研究发现浓度为1mmol/L的DANA可显著抑P．gingivalis唾液酸酶活性，降低菌毛基因的表达，影响牙龈素的活性，影响P．gingivalis的生长及生物膜的形成。
    L-缬氨酸能够促进细菌活性和菌斑生物膜的形成；张慧彦等发现L-缬氨酸的手性异构分子D-缬氨酸有相反的功能，可抑制P．gingivalis活性，阻碍生物膜形成，并分散成熟生物膜，减少胞外多糖。表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechin gallate，ECGG）通过降低P．gingivalis中参与宿主定植（fimA，hagA，hagB）、组织破坏（rgpA，kgp）的主要毒力因子编码基因的表达，不仅达到抑制P．gingivalis生物膜形成，抑制成熟生物膜的代谢活性的作用，而且对成熟生物膜具有清除作用。
    二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）属于人体必需脂肪酸，具有抗菌、抗炎、抗癌等功能。Sun等研究发现，12.5μmol/L的DHA对P．gingivalis有完全抑制作用，还可下调参与P．gingivalis定植的毒性基因hagA和hagB的表达，影响其生物膜的形成和成熟。应用中药活性成分控制P．gingivalis感染展现出独特的优势，临床应用于治疗慢性牙周炎前景良好。
    原花青素（Procyanidins，PACs）是以黄烷-3-醇为结构单元通过C—C键聚合而形成的化合物，具有很强的生物活性，在自然界分布广泛，常存在于日常食品和众多植物中。P．gingivalis借助蛋白水解酶粘附于结缔组织，传导炎症信号，诱导牙周炎。高丛蓝莓PACs可抑制P．gingivalis的蛋白酶活性，减少上皮紧密连接蛋白的降解，保护牙龈角质细胞屏障的完整性，阻止P．gingivalis移位，抑制口腔黏膜细胞损伤。
    花青素可以抑制基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）的产生，而MMPs的产生是牙周组织破坏、牙周炎症的原因之一。Satoh等证实，越桔提取物中的花青素对P．gingivalis生长有明显抑制作用，推测其功能与降低P．gingivalis的粘附活性有关。姜黄素是从姜黄中提取的酚类色素，具有抗炎和抗氧化等多种作用，姜黄素对P．gingivalis的感染和生物膜的形成具有很好的抑制活性，还可通过抑制Th17促炎反应和促进Treg细胞功能，发挥独特的免疫抑制作用。
    红茶总黄酮以剂量依赖性方式抑制P．gingivalis主要毒力因子基因的表达，减弱其与牙龈角质形成细胞的粘附。红茶促生长因子可显著增强牙龈角质形成细胞的紧密连接，防止P．gingivalis介导的损伤和细菌侵袭。沈涛等从牡丹根皮和徐长卿中提取出丹皮酚，并发现丹皮酚对核因子κB的受体活化因子有关配体诱导的破骨细胞活性产生抑制作用，从而达到保护牙周组织的目的，对P．gingivalis具有较佳的体外抗菌效果。
    Souissi等测试了豆蔻提取物的抗炎活性，发现该提取物可破坏P．gingivalis的细胞膜，抑制生物膜的形成。蜂胶具有广泛的药理学活性，使细菌的细胞膜和细胞壁的通透性增大，表现出对P．gingivalis的抗菌作用，其最小杀菌浓度（minimum bactericidal concentration，MBC）为1.56g/L，在此MBC下，蜂胶杀菌效果相当于0.125～0.25mg/L的奥硝唑，细胞毒性更小且可逆，具有良好安全性。
    乳酸链球菌的抗菌肽具有破坏生物膜的作用，用乳酸链球菌抗菌肽（Nisin粉）、聚山梨醇-80、柠檬酸配制而成的混合物MTAN具有良好的抗菌作用，对P．gingivalis的MIC和MBC值为125μg/mL和500μg/mL，推测其机制为MTAN中的柠檬酸可以破坏G-菌表面的保护性外膜，故提高了P．gingivalis对乳酸链球菌抗菌肽的敏感度，从而达到抗菌作用。
    随着对P．gingivalis的致病机制研究的深入，开发安全有效的新型药物也获得了越来越多的实验数据支持，但目前对于各种新型药物的临床应用效果还需要进一步研究证实。
    2.光动力疗法
    牙菌斑的本质是口腔微生物形成的生物膜，一旦形成，难以通过刷牙等普通清洁方式彻底清除，是诱发炎症的重要因素。光动力疗法是在高能光束作用下诱导活性氧簇类形成，达到灭活病变细胞及病原微生物的一种措施。以亚甲基蓝为光敏剂的光动力疗法已被证实能明显降低P．gingivalis阳性率，辅助治疗种植体周围炎时探诊出血发生率、种植体周袋探诊深度明显改善。
    有研究发现，附着在种植体表面的P．gingivalis及其细胞化合物对Er:YAG激光有较高的敏感性，能被有效去除，为新的成骨细胞附着提供可接受的表面，但参数的设定以及温度的控制还有待进一步研究。光动力疗法具有快捷、实用、高效的优点，随着技术的普及和难度的减低，有望作为临床治疗的普遍选择。
    3.新型抗菌材料
    新型抗菌材料应兼顾安全和有效。阳离子型聚氨基酸CPAA材料e表面所含有的阳离子基团，通过物理静电作用与细菌细胞膜上负电荷之间结合，并聚集在质膜上，打乱了质膜上的脂质和蛋白质原有的排列秩序，从而导致细胞膜结构紊乱，以达到抑菌目的。CPAA材料e对主要口腔致病菌有着较强的抑制作用，同时有着优异的生物安全性，有望用于口腔致病菌感染的预防和治疗。
    金属纳米粒子大小为1～100nm，表面积大，增加了金属粒子与菌体的接触面积，具有抗菌效率高、抗菌谱广、不易产生耐药性等优点。吴雨峰等在钛种植体表面构建载银涂层，显著提高了单纯钛种植体表面抗菌性能，同时随着银浓度的增加，抗菌效果增强，但其机制尚不清楚。符国富等发现，聚多巴胺改性后的纳米氧化锌对龈下菌斑中的体外抗菌效果优于普通纳米氧化锌，且对人成纤维细胞和小鼠组织并未表现出明显的毒性作用。
    许志强等研究了不同管径二氧化钛纳米管的抗菌性能，发现100nm管径的实验组对P．gingivalis抗菌效率最好。聚（4-乙烯基苯甲酸共（ar-乙烯基苄基）三甲基氯化铵（XF-70）是一种纳米纤维。在XF-70浓度为1mg/L时对P．gingivalis有显著的抑制作用。除了直接的杀菌作用，纳米材料也可以作为药物的载体，控制药物的释放速度。
    在马毅晖的实验中米诺环素的聚乳酸-乙醇酸电纺膜（MINO-PLGA电纺膜）不仅可以抑制P．gingivalis，还可以在机体中保持长时间的抑菌剂量。当前纳米材料在牙周炎的临床治疗应用中并不多见，主要受限于纳米材料的价格高昂，以及需要更多数据证实其人体安全性。
    4.益生菌类治疗
    益生菌治疗牙周炎的机制是联合基础治疗，主动补充对机体有益的活性微生物，从而达到抑制有害菌群、调节免疫平衡的目的。林祯灏等的对照试验发现益生菌含片联合牙周基础治疗对慢性牙周炎的疗效优于基础治疗联合派力奥，并能预防牙周炎复发。吕敏敏等也通过实验发现益生菌片含服联合洁治、刮治和根面平整对不同程度慢性牙周炎临床疗效显著，能够有效改善患者牙周菌斑指数、探诊出血指数、牙周袋深度和附着丧失水平，并提高龈乳头指数及龈乳头高度，具有美学修复效果，值得临床推广应用。
    5.一般治疗
    有利于辅助治疗P．gingivalis相关牙周炎的一般措施还包括建立合理饮食习惯、正确清洁口腔、戒烟等。已有的研究结果表明，以地中海饮食为基础的营养干预可以减少由于不健康的生活方式导致的超重者唾液中牙周致病性细菌的丰度；牙间刷和牙刷一起使用能够减少牙菌斑的生成。吸烟是引起牙周炎的重要风险因素，新近的一项研究测定了P．gingivalis转座子插入文库，并且定义了256个基因为P．gingivalis在烟草丰富的环境中生存所必需的基因，这其中可能存在开发P．gingivalis基因治疗的潜在靶点。
    6.小结
    P．gingivalis是导致慢性牙周炎的主要致病菌。目前，抗生素类药物是临床治疗牙周炎的首选，但是其副作用、耐药性等问题也使治疗的性价比大幅降低；对小分子化合物、中药活性成分、新型生物材料等的研究获得了良好的体外抗P．gingivalis效果，展现出临床应用前景；光动力疗法正在逐渐被纳入常规治疗手段。考虑到各种方法的安全性、有效性以及治疗成本，关于P．gingivalis的治疗方法研究仍然有待进一步深入，为牙周炎的防治提供更加可靠的理论依据和应用指导。