產(chǎn)黑素菌在慢性根尖周炎中的分布及其基因多態(tài)性研究進展

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綜述

產(chǎn)黑素菌在慢性根尖周炎中的分布及其基因多態(tài)性研究進展

周倩蓉鄒巖余優(yōu)成

(復旦大學附屬中山醫(yī)院口腔科，上海200032)

Studies on Distribution and Genetic Polymorphism of Black-Pigmented Bacteria in Chronic Apical Periodontitis

ZHOUQianrongZOUYanYUYoucheng

DepartmentofStomatology,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China

根尖周炎為牙體組織損壞后的常見伴發(fā)病，主要表現(xiàn)為根尖周組織的破壞和牙槽骨的部分吸收。根尖周炎的病因，一直是學者們探討的熱點。細菌感染、物理及化學刺激均可導致根尖周炎，其中細菌感染是最主要的病因，多種細菌參與根尖周炎的發(fā)生和發(fā)展過程。學者們采用多種方法來檢測感染根管內(nèi)的相關(guān)致病菌，其中聚合酶鏈式反應(PCR)技術(shù)的應用最為廣泛[1]。與傳統(tǒng)的培養(yǎng)法相比，PCR對菌群的檢出率更高、更精確，尤其是對已知的難養(yǎng)厭氧致病菌的檢測更具優(yōu)越性。

目前，在根尖周炎的可疑致病菌的研究中，有關(guān)產(chǎn)黑色素菌與根尖周炎臨床癥狀相關(guān)性的研究較多[2-5]。產(chǎn)黑色素菌為革蘭陰性專性厭氧菌屬，無芽胞，形態(tài)為球桿狀或短棒狀，通常在混合感染中被分離出來。產(chǎn)黑色素菌包括解糖的普雷沃氏菌屬及3種不解糖的卟啉菌屬。產(chǎn)黑色素菌可以刺激成纖維細胞和成骨細胞產(chǎn)生白細胞介素-8(interleukin-8, IL-8)等細胞因子，放大宿主的免疫反應；產(chǎn)黑色素菌也可以破壞牙髓組織內(nèi)纖溶酶及纖溶酶原的平衡，最終使組織溶解。由于致病菌毒力和機體抵抗力之間的平衡關(guān)系不同，致使根尖周炎的局部癥狀表現(xiàn)不盡相同，一般分為自發(fā)痛、叩痛、竇道、膿腫以及無癥狀的慢性根尖周炎[6]。

當前對慢性根尖周炎的研究，不僅局限于致病菌的檢出率，更著力于毒力因子、致病機制的研究。這是因為，根尖周炎的發(fā)生、發(fā)展不僅與所感染致病菌的種類有關(guān)，還與致病菌的菌株有關(guān)，同種致病菌存在不同的基因型即具有基因多態(tài)性。不同基因型的菌株，毒力因子的表達不同，對組織的破壞程度不同，引起的臨床癥狀也不同。

產(chǎn)黑色素菌中的牙髓卟啉單胞菌(Porphyromonasendodontalis，p.e)、牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonasgingivalis，p.g)、中間普氏菌(Prevotellaintermedia，p.i)被認為是與根尖周炎關(guān)系密切的致病菌[7-8]。目前已有很多關(guān)于這些致病菌的檢出率、毒力因子的研究，現(xiàn)就這些致病菌在感染根管中的檢出情況及其基因多態(tài)性進行綜述。

1牙髓卟啉單胞菌在感染根管中的檢出情況及其基因多態(tài)性的研究

牙髓卟啉單胞菌是公認的與根管感染密切相關(guān)的細菌[9]。Siqueira等[10]在有膿腫的感染根管中檢出牙齦卟啉單胞菌、牙髓卟啉單胞菌。van Winkelhoff等[11]在根尖膿腫中檢出了牙髓卟啉單胞菌。Murakami等[12]對56例感染根管內(nèi)分泌物樣品(感染根管組)以及51例上頜骨膿腫樣品(膿腫樣本組)進行了檢測。他們首先采用免疫熒光標記技術(shù)，用牙髓卟啉單胞菌胞外脂多糖特異的單克隆抗體進行標記，發(fā)現(xiàn)上述共107例樣本中90%存在該菌的胞外脂多糖。而后又采用Northern印跡法，在老鼠巨噬細胞中分別加入上述樣本組以及對照組(即健康根管樣本組)，孵化1 h后，分析炎性因子[包括腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor alpha，TNF-a)、IL-1β以及庫普弗細胞(Kupffer cell，KC)]的基因表達情況。結(jié)果顯示，感染根管組和膿腫樣本組在炎性因子的表達誘導情況方面與健康組有顯著差異。進一步實驗證實，在感染根管組及膿腫樣本組中加入牙髓卟啉單胞菌胞外脂多糖特異性抗體后，炎性因子的基因無法正常表達；在樣本組中加入多黏菌素B后，炎性因子的基因表達也受到抑制，這與多黏菌素B為胞外脂多糖的有效抑制劑相符。以上結(jié)果均證實，牙髓卟啉單胞菌胞外脂多糖可以誘導炎性因子TNF-a、IL-1β、KC的基因表達，從而引發(fā)機體的免疫反應，引起急性或者慢性癥狀，以膿腫形成為主。Martinbo[13]等在研究原發(fā)性牙髓感染時發(fā)現(xiàn)，牙髓卟啉單胞菌對組織的破壞作用取決于前列腺素E2(PGE2)的水平；PGE2的釋放可以破壞巨核細胞，從而引起叩痛、滲出的臨床癥狀。

牙髓卟啉單胞菌為革蘭氏陰性專性厭氧菌，因難于培養(yǎng)，目前對其的研究僅限于對標準株的毒力因子的研究方面，而尚無關(guān)于臨床分離株基因多態(tài)性的研究。

2牙齦卟啉單胞菌在感染根管中的檢出情況及其基因多態(tài)性的研究

牙齦卟啉單胞菌被認為是慢性根尖周炎、慢性牙周炎的主要致病菌，在感染根管及牙周袋中的檢出率均很高。Baumgartner等[14]發(fā)現(xiàn)，巴西人群中67%的根管內(nèi)檢出牙齦卟啉單胞菌，而美國人群中有72%的根管內(nèi)檢出牙齦卟啉單胞菌。Siqueira等[15]通過分組研究62例根尖周感染患者根管中牙齦卟啉單胞菌與癥狀的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)牙齦卟啉單胞菌與根尖周膿腫相關(guān)，可以引起組織破壞、膿腫形成。Baker等[16]用不同牙齦卟啉單胞菌的菌株感染裸鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種實驗室菌株(ATCC53977和W50)及一種突變株DPG3可造成裸鼠牙槽骨的吸收，而牙齦卟啉單胞菌381不能使裸鼠的牙槽骨吸收；這是因為，牙齦卟啉單胞菌381并未使機體產(chǎn)生以IgG為主導作用的免疫反應，而出現(xiàn)了血清IgA為主導的免疫反應。由此推測，牙周袋中感染了牙齦卟啉單胞菌的不同患者個體所表現(xiàn)出的臨床癥狀有所不同，其原因為感染了不同菌株的致病菌。菌毛是牙齦卟啉單胞菌的主要毒力因子。通過對牙齦卟啉單胞菌菌毛的基因型分型后進行毒力檢測發(fā)現(xiàn)，fimA Ⅱ型與牙周炎發(fā)病相關(guān)，fimA Ⅰ 型與健康人相關(guān)；在根尖周炎的樣本中，fimA Ⅱ 型與瘺管、竇道等癥狀相關(guān)，而fimA Ⅰ型與無癥狀相關(guān)[17]。由此可以推測，攜帶不同型fimA 的牙齦卟啉單胞菌毒力因子不同，對臨床癥狀的影響也不同。Siqueira等[15]分離培養(yǎng)2例根尖周炎患者的樣本，共分離出14株牙齦卟啉單胞菌；再利用隨機引物PCR(arbitrarily primed PCR，AP-PCR)技術(shù)分析14株分離株的基因型，共檢測出4種基因型。雖然不同的個體間存在基因異質(zhì)性，但同一個樣本中發(fā)現(xiàn)兩種基因型，可能表明在根尖周炎中存在不同的毒力株。但哪個基因型與根尖周炎密切相關(guān)，還需要加大樣本量進一步研究。

3中間普氏菌在感染根管中的檢出情況及其基因多態(tài)性的研究

中間普氏菌是革蘭陰性專性厭氧桿菌，在牙周病、壞疽性口炎等慢性炎性反應中起著重要的作用。閆培芳等[18]研究了慢性根尖周炎患者感染根管內(nèi)厭氧菌的檢出情況，發(fā)現(xiàn)有癥狀組中間普氏菌的檢出率明顯高于無癥狀組；中間普氏菌在有自發(fā)痛組中的出現(xiàn)率是66.67%，而在無自發(fā)痛組中僅為21.34%，故認為，中間普氏菌在根尖周病的發(fā)生、發(fā)展中起重要的作用。

Iyer 等[19]研究認為，中間普氏菌主要是通過侵入非吞噬細胞而造成牙周組織損傷。纖毛是中間普氏菌的主要毒力因子，在侵襲過程起著重要的作用。中間普氏菌的纖毛根據(jù)直徑不同分為A、B、C、D型。其中，C型纖毛毒力最強，它在細菌侵入口腔上皮細胞中起重要作用。中間普氏菌17可在C型纖毛的作用下，侵入牙周組織上皮細胞，釋放細胞松弛素D以及環(huán)己酰亞胺，進一步破壞牙周組織。中間普氏菌27的D型菌毛及中間普氏菌標準株(ATCC25611)的A型菌毛為弱毒力因子，它們無法使細菌侵入組織細胞。也有研究者[20]用牙槽膿腫的小鼠模型分析中間普氏菌(Prevotellaintermedia，p.i)與膿腫的關(guān)系，結(jié)果顯示，中間普氏菌與微小消化鏈球菌(Peptostreptococcusmicros)的毒力因子有協(xié)同作用，共同導致膿腫的形成。

雖然目前尚無有關(guān)感染根管中的中間普氏菌的基因多態(tài)性的報道，但是在其他疾病中如牙周病、兒童細菌性氣管炎等已有中間普氏菌的基因多態(tài)性的報道。Fukui 等[21]研究了6個家庭共18個家庭成員齦下菌斑中間普氏菌基因型分布情況，發(fā)現(xiàn)每個家庭成員牙菌斑內(nèi)存在1~3種基因型。另有研究[22]選取母子口腔內(nèi)唾液、齦上菌斑、齦下菌斑作為樣本，通過AP-PCR方法分析發(fā)現(xiàn)，中間普氏菌在3種樣本中均存在基因多態(tài)性。

綜上所述，牙髓卟啉單胞菌、牙齦卟啉單胞菌、中間普氏菌為根尖周炎的主要致病菌。慢性根尖周炎的發(fā)病過程不僅與致病菌的種類有關(guān)，還與致病菌的毒力因子有關(guān)，而不同基因型的菌株在毒力致病性方面有顯著差異。與根尖周炎相關(guān)的發(fā)病菌屬及其主要的致病機制仍有待進一步研究。

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