乳酸桿菌在口腔中益生特性的研究＊

郭曼麗，聶紅兵，周海靜

（西北民族大學口腔醫(yī)學院／口腔醫(yī)學國家民委重點實驗室，甘肅蘭州730030）

乳酸桿菌（lactobacilli，LB）廣泛存在于人體的口腔、泌尿生殖道及胃腸道內(nèi)，是一類桿狀或球狀的革蘭陽性、厭氧或兼性厭氧菌，其嗜酸性，因發(fā)酵糖類而產(chǎn)生大量的乳酸，生存最適宜pH 值為5.5～6.0。有研究證實，在腸道及陰道中LB由于能夠維持胃腸道、陰道菌落間的平衡，被公認為益生菌。LB在口腔中對于口腔疾病的發(fā)生、發(fā)展也發(fā)揮重要作用，然目前較少的研究報道其具體益生特性［1］。以往研究普遍認為由于在患齲部位高檢出率的口腔LB，以及其產(chǎn)酸耐酸特性，因此，被認為它是齲病發(fā)展過程中發(fā)揮致病作用的主要致病菌之一。但隨著越來越多研究對于LB 益生特性的報道深入，發(fā)現(xiàn)將LB應用于齲病、牙周病等口腔疾病的臨床防治中具有廣闊的前景。本文從LB在口腔中的種類、來源、對口腔疾病的治療以及其發(fā)揮益生作用的機制等方面的研究現(xiàn)狀進行綜述。

1 口腔中LB的概述

口腔內(nèi)微生物數(shù)量多，LB約占口腔微生物總數(shù)的1%，其種類多種多樣，主要存在于唾液及牙菌斑中。在口腔中長期定植的LB一般有4～8種菌種［2］、共有100多種亞型［1］、較為常見的有植物LB、口腔LB、加氏LB、唾液LB、發(fā)酵LB、鼠李糖LB（LGG）和干酪LB等。目前，對于口腔LB不同菌種特性的研究不系統(tǒng)且不確定，LB部分菌種或亞型有強致齲性，部分菌種或亞型則具有益生特性［3］。除了口腔中嗜酸LB 是公認的致齲菌，在齲病尤其是牙本質(zhì)齲中的具有強致齲性外，有報道稱干酪LB、發(fā)酵LB、植物LB也為致齲菌［4］，與齲病的發(fā)病密切相關。而另有文獻報道口腔中干酪LB、植物LB HO-69［5］及發(fā)酵LB等具有口腔益生特性［6］，能夠抑制變異鏈球菌、牙周病致病菌等致病微生物的生長，能有效的降低齲病發(fā)生率、減輕牙周病患者的臨床癥狀。有研究報道副干酪LB、LGG、唾液LB等也具有口腔益生特性［7］。

2 LB益生性菌種的生物學特性

口腔是個復雜的微生態(tài)環(huán)境，多種因素如飲食習慣、年齡、內(nèi)分泌、唾液成分等改變均可在一定程度上影響到口腔微環(huán)境，從而造成細菌的種類、數(shù)量及活力等的改變［8］。在健康人群和患病人群中，口腔微生態(tài)動態(tài)平衡發(fā)生改變，唾液和牙菌斑中的LB組成和結構及種屬特性也發(fā)生一定的變化［9］。相較于口腔疾病患者，從健康人群中分離出的LB菌株具有良好的抑菌效果，可以作為口腔益生菌的來源。Simark Mattsson等［10］從健康人群口腔中篩選出LB，其中23株菌株具有抑制變異鏈球菌生長的作用，其中干酪LB、植物LB、LGG 的抑菌效果最明顯。楊娟等［11］從口腔健康人群的牙菌斑樣品中分離出一株發(fā)酵LB Y29，通過分析得出該菌能夠抑制變異鏈球菌的生長，并有形成生物膜的能力，在防治齲齒方面具有潛在的益生特性。楊穎等［5］從無齲無牙周疾病的健康成年人群的唾液中分離出植物LB HO-69，研究發(fā)現(xiàn)該菌株產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)具有光譜抑菌活性，相較于其他LB菌種其對變異鏈球菌有較強的抑制作用。另有兩種益生作用明顯的菌株副干酪LB 和發(fā)酵LB也均是從無齲兒童口腔中分離出來［12］。另外相似的研究報道表明，具有益生作用的LB菌株來源于無齲人群［13］，它們能十分顯著的抑制變異鏈球菌的生長。更進一步的研究表明，從健康人群唾液和齦下菌斑中分離的加氏LB對牙周病致病菌的抑制作用較從牙周病中分離出來菌株的抑制作用強［14］。

3 益生性LB在口腔疾病中的作用

眾多研究發(fā)現(xiàn)，LB作為益生菌在齲病和牙周病的等口腔疾病治療和防治中發(fā)揮著積極的作用：（1）LB菌種能夠降低兒童的患齲率；（2）部分菌種能夠緩解牙周病臨床癥狀，控制牙周炎癥，而且還可以控制口腔中白色念珠菌病，有研究提示，它可以用于控制口腔源性口臭的治療。而長時間攝入含有LGG 的牛奶可以減少齲病發(fā)生的風險［15］。有研究發(fā)現(xiàn)，副干酪LB、植物LB、LGG、干酪LB和唾液LB也具有口腔益生作用，能夠抑制變異鏈球菌的數(shù)量和其生物膜的形成，其中以副干酪LB，植物LB，LGG 和唾液LB的益生作用最為顯著，可以起到對齲病的保護 預 防 作 用［6，14］。Stamatova等［16］研 究 顯 示，口 腔LB在控制牙周病發(fā)展和抑制牙周致病菌生長中也可以發(fā)揮同樣的益生作用。Shah等［17］用益生菌治療侵襲性牙周炎，表明臨床菌斑指數(shù)，牙齦指數(shù)明顯降低，牙周袋深度變淺和臨床附著水平升高，患者牙周病臨床癥狀明顯減輕。Shimauchi等［18］通過對重度牙周病患者給予唾液LB WB21含片，設置對照組，8周后觀察牙周袋深度、探針出血指數(shù)、牙齦指數(shù)和菌斑指數(shù)，同時收集齦上齦下菌斑和唾液樣本，檢測兩組間唾液LB水平的變化，得出唾液LB 能夠明顯地緩解牙周病的臨床癥狀，改善牙周狀況的結論。

4 LB的益生特性的機制

4.1 益生菌抑制致病菌的作用 LB在發(fā)揮益生作用時，分泌一些有機酸、過氧化氫、細菌素，這些物質(zhì)能夠抑制變異鏈球菌或牙周病致病菌等的生長［19］。Hassl?f等［20］采用瓊脂覆蓋法研究10種益生性LB菌種對變異鏈球菌和白色LB 的抑制作用，其中植物LB299v 和 植物LB 931的抑菌作用最為明顯。Juneja等［21］將12～16歲的40名中高齲兒童分成兩組，分別給予純牛奶和含有益生菌LGG 牛奶，每個時間段收集唾液樣本對變異鏈球菌計數(shù)，統(tǒng)計學分析后益生菌能夠有效降低唾液中變異鏈球菌的數(shù)量，并對齲病預防有著積極作用。Ritthagol等［22］等將服用含有副干酪LB SD1的牛奶和不含有益生菌的牛奶人群分為兩組，對其進行28d觀察，檢測發(fā)現(xiàn)使用含副干酪LB SD1益生菌牛奶的人群中變形鏈球菌的數(shù)量明顯少于對照組，并且在其期間益生菌能夠定植到該人群口腔中發(fā)揮抑菌作用。楊穎等［5］對植物LB HO-69的口腔益生特性進行研究時發(fā)現(xiàn)，該菌株對牙面、牙本質(zhì)和黏膜的黏附率非常低，具有的較高的表面疏水性能，抑菌實驗也證明該菌株對變異鏈球菌、金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌等具有廣譜抑菌活性。一些相關的臨床研究證明，唾液LB WB21或LB T12711能夠顯著降低唾液和齦下菌斑樣本中的牙周病致病菌和黑色素厭氧素［16］。

4.2 益生菌的黏附作用 LB 在口腔中生長并發(fā)揮益生作用的前提條件是能夠黏附到唾液生物膜表面、定植和生長，才能發(fā)揮抑制口腔致病菌的作用。益生菌能夠減少變異鏈球菌的黏附，并通過阻礙其他細菌的黏附及調(diào)控唾液獲得性膜中蛋白質(zhì)組成來影響口腔生態(tài)系統(tǒng)，這種解釋益生菌防齲機制的提法的被國際上廣泛認同［7］。盡管在牙體組織和黏膜部位，益生菌只有具備良好的黏附能力才能夠與致病菌競爭唾液生物膜表面的結合位點，才能減少致病菌的定植黏附和生物膜的形成，但是復雜的口腔微生態(tài)環(huán)境本身就是一個巨大負載環(huán)境，每種變化都受到特定主導優(yōu)勢的驅(qū)動。

Marttinen等［23］在研究益生性LB對變異鏈球菌影響的實驗中發(fā)現(xiàn)，PTA 5289羅伊LB 和副干酪LB DSMZ16671抑制了變異鏈球菌在羥基磷灰石表面的黏附和生物膜形成。Soderling等［24］研究益生性LB對變異鏈球菌生物膜形成的體外實驗中發(fā)現(xiàn)，LGG、植物LB 99v 和羅伊LB PTA 5289 和SD2112均能夠抑制變異鏈球菌在玻璃板上黏附和生長，干擾其形成生物膜的能力，其中羅伊LB SD2112和LGG 的抑制能力最為明顯。Samot等［3］在體外模擬口腔硬組織，研究口腔中70種的LB菌株在玻璃、羥基磷灰石表面的黏附性，其中13株菌株在兩種組織表面均具有良好的黏附特性，可以用于降低人群齲病患病的風險。國內(nèi)楊娟等［11］在研究口腔LB和變異鏈球菌的聚集能力時分析表明，變異鏈球菌的自聚集能力明顯高于LB，變異鏈球菌這種較強的聚集能力是造成齲病的因素之一，但是將兩種細菌共培養(yǎng)時，LB 能與變異鏈球菌發(fā)生共聚集，并在一定程度上減少了變異鏈球菌的自聚集性，阻礙了變異鏈球菌在牙面上的黏附。

4.3 益生菌的耐酸作用 LB 另外一個重要特性是具有耐酸性?？谇晃h(huán)境中長期存在一定的溶菌酶和過氧化氫等，同時LB也能夠分泌有機酸、過氧化氫等酸性物質(zhì)，作為益生菌，LB必須在酸性條件下具有一定的耐受力，才能在口腔環(huán)境中存活［11］。Keller等［25］選擇從健康無齲和易患齲成人口腔中分離出變異鏈球菌菌株，采用瓊脂覆蓋法將其與益生性的LB菌株共同培養(yǎng)觀察，結果證明LB 能夠抑制變異鏈球菌的生產(chǎn)，但這種抑制作用與pH 值相關，低pH 值下抑制效果更加明顯。Simark Mattsson等［10］的研究證明，通過瓊脂覆蓋法將LB 和變異形鏈球菌一起培養(yǎng)，20h后測量培養(yǎng)基中的pH 值和變異鏈球菌的生產(chǎn)，最終的實驗數(shù)據(jù)結果證明在一個低pH 值的環(huán)境下更能有效地表現(xiàn)出對變異鏈球菌的抑制效果。Strahinic等［26］在口腔中收集樣本分離出26株LB菌株，并對其進行益生性研究，發(fā)現(xiàn)唾液BGHO1和的BGHO89有良好的低pH 值耐受性，是潛在的益生性菌株。LB 還可以通過調(diào)節(jié)pH 值或氧化還原電位變化，影響致病菌賴以生存的環(huán)境和抑制數(shù)量的增長。結合上述研究結果表明，LB在發(fā)揮抑菌性時必須具備耐酸特性，才能在低pH 生存以及發(fā)揮作用，并表現(xiàn)出更大的生長優(yōu)勢［14］。

5 展 望

目前，具有口腔益生特性菌種的研究只占LB種類的很少部分，具有益生特性的LB 種類、數(shù)量及發(fā)揮作用的機制很大程度上仍然未知。因此，明確口腔中LB不同菌種與口腔疾病之間的關系，篩選具有益生特性的口腔LB、尋找新的益生LB菌株，在口腔疾病的防治中具有重要意義。

［1］ Yang R，Argimon S，Li Y，et al.Determining the genetic diversity of lactobacilli from the oral cavity［J］.J Microbiol Methods，2010，82（2）：163-169.

［2］ Yao SG，F(xiàn)ine JB.Probiotics for bacterial disease treatment in the oral environment［J］.Compend Contin Educ Dent，2014，35（9）：658-663.

［3］ Samot J，Lebreton J，Badet C.Adherence capacities of oral lactobacilli for potential probiotic purposes［J］.Anaerobe，2011，17（2）：69-72.

［4］ Kuribayashi M，Kitasako Y，Matin K，et al.Intraoral pH measurement of carious lesions with qPCR of cariogenic bacteria to differentiate caries activity［J］.J Dent，2011，23（11）：584-590.

［5］ 楊穎，陳衛(wèi)，張灝，等.植物乳桿菌HO-69的口腔益生性質(zhì)研究［J］.華西口腔醫(yī)學雜志，2008，26（5）：482-489.

［6］ Elavarasu S，Jayapalan P，Murugan T.Bugs that debugs：Probiotics［J］.J Pharm Bioallied Sci，2012，4（S2）：S319-S322.

［7］ Cagetti MG，Mastroberardino S，Milia E，et al.The use of probiotic strains in caries prevention：a systematic review［J］.Nutrients，2013，5（7）：2530-2550.

［8］ Melphine MH，Noverr MC.Importance of Candida-bacterial polymicrobial biofilms in disease［J］.Trends Microbiol，2011，19（11）：557-563.

［9］ Cogulu D，Topaloglu-Ak A，Caglar E，et al.Potential effects of a multistrain probiotic-kefir on salivary Streptococcus mutans andLactobacillus spp［J］.J Dent Sci，2010，5（3）：144-149.

［10］ Simark-Mattsson C，Jonsson R，Emilson CG，et al.Final pH affects the interference capacity of naturally occurring oral Lactobacillus strains against mutans Streptococci［J］.Arch Oral Biol，2009，54（6）：602-607.

［11］ 楊娟，堵國成，陳堅，等.口腔乳酸桿菌的分離及其益生特性［J］.微生物學報，2013，53（4）：403-408.

［12］ Piwat S，Teanpaisan R，Thitasomakul S，et al.Lactobacillus species and genotypes associated with dental caries in Thai preschool children［J］.Mol Oral Microbiol，2010，25（2）：157-164.

［13］ Wescombe PA，Hale JD，Heng NC，et al.Developing oral probiotics from Streptococcus salivarius［J］.Future Microbiol，2012，7（12）：1355-1371.

［14］ Teanpaisan R，Piwat S，Dahlén G.Inhibitory effect of oral Lactobacillus against oral pathogens［J］.Lett Appl Microbiol，2011，53（4）：452-459.

［15］ Schwendicke F，D?rfer C，Kneist S，et al.Cariogenic effects of probiotic Lactobacillus rhamnosus GG in a dental biofilm model［J］.Caries Res，2014，48（3）：186-192.

［16］ Stamatova I，Meurman JH.Probiotics and periodontal disease［J］.Periodontology 2000，2009，51（1）：141-151.

［17］ Shah MP，Gujjari SK，Chandrasekhar VS.Evaluation of the effect of probiotic（inersan？）alone，combination of probiotic with doxycycline and doxycycline alone on aggressive periodontitis -a clinical and microbiological study［J］.J Clin Diagn Res，2013，7（3）：595-600.

［18］ Shimauchi H，Mayanagi G，Nakaya S，et al.Improvement of periodontal condition by probiotics with Lactobacillus salivarius WB21：a randomized，double-blind，placebocontrolled study［J］.J Clin Periodontol，2008，35（10）：897-905.

［19］ Vuotto C，Longo F，Donelli G.Probiotics to counteract biofilm-associated infections：promising and conflicting data［J］.Int J Oral Sci，2014，6（4）：189-194.

［20］ Hassl?f P，Hedberg M，Twetman S，et al.Growth inhibition of oral mutans streptococci and candida by commercial probiotic lactobacilli--an in vitro study［J］.BMC Oral Health，2010，10（18）：1-6.

［21］ Juneja A，Kakade A.Evaluating the effect of probiotic containing milk on salivary mutans streptococci levels［J］.J Clin Pediatr Dent，2012，37（1）：9-14.

［22］ Ritthagol W，Saetang C，Teanpaisan R.Effect of probiotics containing Lactobacillus paracasei SD1 on salivary Streptococci mutans and Lactobacilli in orthodontic cleft patients：a double-blinded，randomized，placebo-controlled study［J］.Cleft Palate Craniofac J，2014，51（3）：257-263.

［23］ Marttinen AM，Haukioja AL，Keskin M，et al.Effects of Lactobacillus reuteri PTA 5289 and L. paracasei DSMZ16671on the adhesion and biofilm formation of Streptococcus mutans［J］.Curr Microbiol，2013，67（2）：193-199.

［24］ Soderling EM，Marttinen AM，Haukioja AL.Probiotic lactobacilli interfere with Streptococcus mutans biofilm formation in vitro［J］.Curr Microbiol，2011，62（2）：618-622.

［25］ Keller MK，Hassl?f P，Dahlén G，et al.Probiotic supplements（Lactobacillus reuteri DSM 17938and ATCC PTA 5289）do not affect regrowth of mutans streptococci after full-mouth disinfection with chlorhexidine：a randomized controlled multicenter trial［J］.Caries Res，2012，46（2）：140-146.

［26］ Strahinic I，Busarcevic M，Pavlica D，et al.Molecular and biochemical characterizations of human oral lactobacilli as putative probiotic candidates［J］.Oral Microbiol Immunol，2007，22（2）：111-117.