口腔揮發(fā)性硫化物的產(chǎn)生與針對(duì)性防治的研究進(jìn)展

黃培勍 彭顯 徐欣

口腔疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院牙體牙髓病科 成都 610041

口臭又稱(chēng)呼氣異味或口腔異味，是繼齲齒及牙周炎之后第三大臨床常見(jiàn)口腔病癥之一，也是困擾人們的敏感性社會(huì)問(wèn)題，給患者的社會(huì)交往帶來(lái)不良影響[1]。根據(jù)檢測(cè)方式的不同，其患病率為6%~50%[2]。臨床上通常將口臭分為生理性口臭和病理性口臭2種，其中病理性口臭又分為非口源性口臭和口源性口臭。80%~90%的病理性口臭由口源性因素引起[3]。

口源性口臭的發(fā)生與口腔厭氧菌有著密不可分的聯(lián)系。通常認(rèn)為，口腔厭氧菌主要通過(guò)產(chǎn)生揮發(fā)性硫化物（volatile sulfur compounds，VSCs）導(dǎo)致口源性口臭的發(fā)生[4]。傳統(tǒng)口臭治療手段包括使用含除臭或抗菌成分的漱口水、刷牙及使用牙線、舌部清潔等。近年來(lái)，出現(xiàn)了使用益生菌、植物提取物、蛋白酶等制劑改善口源性口臭癥狀的治療方式[5]。本文就口腔中VSCs的來(lái)源以及針對(duì)VSCs治療口源性口臭的研究進(jìn)展作一綜述。

1 口腔中VSCs的來(lái)源

1.1 影響VSCs產(chǎn)生的因素

舌苔和牙周炎是導(dǎo)致口腔中VSCs產(chǎn)生的主要影響因素[4]。舌背的表面積約為25 cm2，其較大的表面積、眾多乳突狀結(jié)構(gòu)以及大量食物殘?jiān)兔撀渖掀つ軌蚣铀偌?xì)菌的附著及繁殖，促進(jìn)生物膜的形成[6]。研究[7]顯示，口源性口臭患者的舌苔面積及舌苔厚度均顯著大于無(wú)口腔異味人群。與健康人群相比，口源性口臭患者舌苔中微生物種類(lèi)多樣性更顯著?？谠葱钥诔艋颊呱嗵χ邢溓蚓鷮?、擬普雷沃菌屬、纏結(jié)優(yōu)桿菌屬、口腔桿菌屬等的相對(duì)豐度較高，且與口腔中VSCs的產(chǎn)生密切相關(guān)[8]。

牙周炎是一種慢性破壞性感染性疾病，常導(dǎo)致牙齒周?chē)M織破壞，其發(fā)生發(fā)展與齦下生物膜密切相關(guān)[9]。牙周炎患者齦下生物膜主要由革蘭陰性厭氧菌組成，可分解代謝含硫底物，產(chǎn)生VSCs[10]。牙周炎導(dǎo)致的深牙周袋為厭氧菌的代謝和繁殖提供了理想的環(huán)境，而代謝產(chǎn)生的VSCs通過(guò)提高口腔黏膜通透性、抑制成纖維細(xì)胞合成膠原、刺激機(jī)體產(chǎn)生炎癥因子等作用進(jìn)一步加劇牙周組織炎癥，加速牙周袋加深[11]。早期研究[12]顯示，隨著牙周炎癥加重，受試者口腔VSCs濃度隨之升高。有研究[13]發(fā)現(xiàn)，口源性口臭患者VSCs濃度與牙周袋深度正相關(guān)。然而，也有學(xué)者認(rèn)為，牙周袋內(nèi)生物膜面積較小、袋口相對(duì)封閉，產(chǎn)生的VSCs有限，因此與口源性口臭發(fā)生的關(guān)聯(lián)性不及舌苔[14]。

1.2 產(chǎn)VSCs相關(guān)厭氧菌

口腔中存在著多種細(xì)菌，細(xì)菌之間及細(xì)菌與組織間存在著多種相互聯(lián)系。通常認(rèn)為，口腔中革蘭陰性厭氧菌——如具核梭桿菌（Fusobacterium nucleatum，F(xiàn). nucleatum）、牙齦卟啉單胞菌（Porphyromonas gingivalis，P.gingivalis）、中間普氏菌（Prevotella intermedia，P.intermedia）、齒垢密螺旋體、伴放線放線桿菌、福塞坦氏菌等是主要的口源性口臭致病菌[15-17]，它們能利用食物殘屑和脫落上皮中的蛋白質(zhì)，產(chǎn)生帶有腐敗性氣味的代謝產(chǎn)物，其中包括多種有機(jī)胺類(lèi)（如腐胺、尸胺）和脂肪酸（如丁酸鹽、戊酸鹽）等，但導(dǎo)致口源性口臭的最主要成分是VSCs[18]。研究[19]認(rèn)為，在VSCs中，硫化氫（H2S）和甲硫醇（CH3SH）是導(dǎo)致口源性口臭的主要原因，而二甲基硫化物［（CH3）2S］則主要與系統(tǒng)性疾?。ㄈ绱x異常）導(dǎo)致的非口源性口臭相關(guān)。H2S和CH3SH由細(xì)菌代謝含硫氨基酸產(chǎn)生[20]。H2S可由左旋半胱氨酸脫硫酶（L-cysteine desulfhydrase，CD）分解左旋半胱氨酸產(chǎn)生，該酶由cdl基因編碼；CH3SH可由L-蛋氨酸-α-迪米諾-γ-巰基甲烷裂解酶分解左旋甲硫氨酸產(chǎn)生，該酶由mgl基因編碼[21]。

研究[22-23]發(fā)現(xiàn)，除革蘭陰性厭氧菌外，革蘭陽(yáng)性厭氧菌也和VSCs的產(chǎn)生相關(guān)?？谇恢械牡鞍踪|(zhì)常以糖蛋白形式存在，需要由革蘭陽(yáng)性厭氧菌分解去除其糖基側(cè)鏈后才能被革蘭陰性厭氧菌利用。研究[24]表明，口腔中的鏈球菌屬與VSCs產(chǎn)生存在關(guān)聯(lián)性。研究[25]發(fā)現(xiàn)，革蘭陽(yáng)性厭氧菌中的摩爾梭菌（Solobacterium moorei，S.moorei）可通過(guò)表達(dá)β-半乳糖苷酶分解唾液中糖蛋白的糖基側(cè)鏈，協(xié)助革蘭陰性厭氧菌代謝蛋白質(zhì)，產(chǎn)生VSCs。研究[26]表明，S.moorei在口臭患者唾液中相對(duì)豐度高于健康對(duì)照組，且在體外能促進(jìn)F.nucleatum產(chǎn)生H2S，提示革蘭陽(yáng)性厭氧菌或可通過(guò)表達(dá)糖蛋白相關(guān)分解酶協(xié)助革蘭陰性厭氧菌產(chǎn)生VSCs，從而促進(jìn)口源性口臭發(fā)生。

2 針對(duì)VSCs的口源性口臭防治

鑒于VSCs是口源性口臭主要成因，近年來(lái)，口源性口臭治療多著眼于采取相應(yīng)手段降低口腔VSCs濃度，減輕口臭癥狀[5]。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究主要集中在兩個(gè)方面，一方面是通過(guò)抑制細(xì)菌生長(zhǎng)代謝及其生物膜形成，減少VSCs的產(chǎn)生；另一方面則針對(duì)已產(chǎn)生的VSCs，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或細(xì)菌代謝將其從口腔中清除。大量體外實(shí)驗(yàn)與臨床研究表明，兩種治療手段均能有效降低VSCs濃度，并在口源性口臭治療中取得了良好效果。

2.1 作用于細(xì)菌生物膜

口源性口臭與舌背組織及口腔疾?。òㄑ乐芗膊〉龋┟芮邢嚓P(guān)[27]，破壞及抑制這些部位的生物膜有利于口源性口臭的臨床防治。

2.1.1 破壞細(xì)菌生物膜 口腔中的細(xì)菌生物膜是由大量微生物組成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)[28]。其中，牙周生物膜及舌苔生物膜與口源性口臭的發(fā)生相關(guān)。前期研究[29]顯示，慢性牙周炎及口臭患者在進(jìn)行牙周基礎(chǔ)治療后口腔異味癥狀有一定程度改善。臨床研究[30-31]發(fā)現(xiàn)，慢性牙周炎患者在經(jīng)過(guò)口腔衛(wèi)生指導(dǎo)及非手術(shù)性口腔基礎(chǔ)治療1、4 及6 周后，其菌斑指數(shù)、探診深度及VSCs濃度等較治療前均有明顯降低，提示口腔衛(wèi)生干預(yù)及基礎(chǔ)治療或可通過(guò)機(jī)械性破壞牙周細(xì)菌生物膜，從而減輕牙周組織炎癥，減少牙周袋深度，降低口腔VSCs 濃度，改善口源性口臭癥狀。而在牙周組織基本健康的人群中，口源性口臭的產(chǎn)生與舌苔生物膜密切相關(guān)[8]。舌苔中含有大量細(xì)菌及脫落的口腔黏膜細(xì)胞，是口內(nèi)主要的VSCs 來(lái)源[6]。研究[32-33]證實(shí)，使用刮舌器等機(jī)械手段清除舌苔有一定的減輕口臭癥狀的療效。然而，研究[34-36]表明，長(zhǎng)期的機(jī)械刺激除療效持續(xù)時(shí)間短、易導(dǎo)致刮舌時(shí)咽反射等刺激性癥狀以外，還有致癌風(fēng)險(xiǎn)。因此，使用生物酶等制劑非機(jī)械性破壞舌苔生物膜，改善口源性口臭癥狀成為新的研究方向。臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，服用含獼猴桃堿成分的含片后可減輕受試者的口臭癥狀[37]。Mugita等[38]發(fā)現(xiàn)，使用從獼猴桃中提取的蛋白酶獼猴桃堿處理舌苔取樣培養(yǎng)形成的細(xì)菌生物膜60 min 后，生物膜量顯著減少；臨床試驗(yàn)顯示，與安慰劑組相比，服用含獼猴桃堿含片的實(shí)驗(yàn)組舌苔明顯減少，提示獼猴桃堿等生物酶或能通過(guò)破壞原有的細(xì)菌生物膜，達(dá)到在一定時(shí)間內(nèi)維持口腔較低VSCs水平的效果。

2.1.2 抑制細(xì)菌生物膜形成 表面預(yù)反應(yīng)玻璃離聚物 （surface pre-reacted glass-ionomer，S-PRG）是牙齒充填材料的成分之一，能夠儲(chǔ)存和釋放氟、鍶、硅、硼、鈉、鋁等多種離子[39]。研究[40]顯示，S-PRG具有抑制生物膜形成的能力。Suzuki等[41]發(fā)現(xiàn)，濃度大于20%的S-PRG 能夠在不影響唾液細(xì)菌生長(zhǎng)的前提下有效抑制口腔中生物膜的形成。定量VSCs 檢測(cè)顯示，在建立口源性口臭模型后，使用S-PRG漱口的實(shí)驗(yàn)組口腔中VSCs濃度降低速度明顯快于使用蒸餾水漱口組，且在30 min 內(nèi)VSCs濃度可回到實(shí)驗(yàn)前正常水平，而蒸餾水漱口組則無(wú)法回到基線水平。結(jié)果提示，S-PRG 等生物膜形成抑制劑或能通過(guò)抑制口腔中細(xì)菌生物膜的形成，減少VSCs的產(chǎn)生，從而減少口腔異味。

2.2 作用于口源性口臭相關(guān)厭氧菌

厭氧菌作為口源性口臭發(fā)生的重要影響因素，長(zhǎng)期以來(lái)，相關(guān)抑菌劑在口臭治療中即受到廣泛關(guān)注。近年來(lái)，新型抑菌制劑，如益生菌、植物提取物、金屬離子、乳過(guò)氧化物酶（lactoperoxidase，LPO）等也因其良好的抑制口源性口臭致病菌生長(zhǎng)及代謝的能力而應(yīng)用于大量研究中。此外，通過(guò)抑制細(xì)菌產(chǎn)臭相關(guān)酶及相關(guān)基因從而減少VSCs產(chǎn)生的療法也在體外及臨床試驗(yàn)中取得良好效果。

2.2.1 抑制厭氧菌的生長(zhǎng)和代謝 鋅離子是商用漱口水中常用的抗菌成分之一。Kang等[42]發(fā)現(xiàn)，氯化鋅（ZnCl2）能夠顯著地抑制口腔中常見(jiàn)的產(chǎn)VSCs細(xì)菌如P.gingivalis、F.nucleatum、福塞坦氏菌、齒垢密螺旋體及伴放線放線桿菌的生長(zhǎng)，減少VSCs的產(chǎn)生，提示鋅離子或可減輕口源性口臭癥狀。同時(shí)，有學(xué)者[43]通過(guò)臨床實(shí)驗(yàn)同樣發(fā)現(xiàn)，使用含鋅離子漱口水3 h 后，實(shí)驗(yàn)組測(cè)得的VSCs濃度明顯低于使用不含鋅離子漱口水的對(duì)照組，提示鋅離子或具有一定的口源性口臭治療功效。

研究[44]表明，氯己定能破壞細(xì)菌細(xì)胞膜、抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，因此作為厭氧菌抑菌劑長(zhǎng)期應(yīng)用于口源性口臭治療中。體外研究[45]顯示，低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯己定溶液（0.03%、0.06%、0.12%）即可顯著抑制唾液中產(chǎn)H2S細(xì)菌生長(zhǎng)。學(xué)者們[46]發(fā)現(xiàn)，在使用含氯己定溶液漱口12 h后，受試者口中H2S和CH3SH濃度顯著降低，提示氯己定或能通過(guò)抑制產(chǎn)VSCs相關(guān)細(xì)菌生長(zhǎng)，減輕口源性口臭癥狀。然而，化學(xué)成分抑菌劑存在導(dǎo)致細(xì)菌耐藥、引發(fā)不良反應(yīng)等不利因素。Jamali等[47]發(fā)現(xiàn)，持續(xù)使用氯己定溶液漱口1周后，受試者口臭癥狀有顯著緩解，但在此后3個(gè)月的隨訪中，氯己定漱口液抑制口源性口臭癥狀的效果逐漸減弱。此外，長(zhǎng)期使用含氯己定漱口水可能導(dǎo)致味覺(jué)異常及牙齒著色[48-49]。

使用天然成分抑制口臭相關(guān)厭氧菌，治療口源性口臭逐漸成為近期研究熱點(diǎn)[5]。益生菌具有形成組織表面保護(hù)性薄膜、與致病菌競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激發(fā)宿主免疫反應(yīng)、改變上皮通透性等能力，因此對(duì)病原菌的生長(zhǎng)及致病具有一定的抑制作用[50]。近年來(lái)，隨著益生菌對(duì)人體健康重要性研究的深入，探究益生菌對(duì)口源性口臭抑制作用的研究也逐步推進(jìn)。Lee等[51]發(fā)現(xiàn)，嗜熱鏈球菌HY9012、HY2和HY3均能顯著抑制P. gingivalis生長(zhǎng)及VSCs產(chǎn)生。也有研究[52]顯示，唾液鏈球菌（Streptococcus salivarius，S.salivarius） K12具有抑制P.intermedia生長(zhǎng)及產(chǎn)生VSCs的作用。Benic等[53]通過(guò)隨機(jī)雙盲實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，服用3個(gè)月含S.salivariusM18含片的實(shí)驗(yàn)組口腔中H2S和CH3SH濃度顯著降低。上述實(shí)驗(yàn)提示，益生菌或能減少口腔中VSCs 產(chǎn)生，具有一定的口源性口臭治療效果。

植物提取物作為一類(lèi)安全而有效的口腔護(hù)理添加劑成分，近年來(lái)受到越來(lái)越多的關(guān)注。桉油精作為天然成分殺菌劑，長(zhǎng)期添加于商用漱口水中[54]。Tanabe等[55]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，甘草提取物及其兩種主要成分——甘草西定及甘草異黃烷A，均能有效抑制P.gingivalis、P.intermedia生長(zhǎng)，從而抑制其產(chǎn)生VSCs。Satthanakul等[56]發(fā)現(xiàn)，檸檬香草油提取物具有一定的抑制P. gingivalis生長(zhǎng)的作用；臨床試驗(yàn)顯示，與安慰劑組相比，使用含1%檸檬香草油漱口水的實(shí)驗(yàn)組口腔中VSCs總濃度顯著降低。此外，法國(guó)松樹(shù)皮提取物、石榴提取物等也被發(fā)現(xiàn)具有一定的口源性口臭治療效果[57-58]。

LPO是在牛奶中分離出的一種糖蛋白，臨床研究[59]發(fā)現(xiàn)，LPO可降低口源性口臭患者口腔內(nèi)VSCs的濃度。Nakano等[60]研究發(fā)現(xiàn)，LPO可顯著降低F. nucleatum和P. gingivalis代謝半胱氨酸及甲硫氨酸的能力，而口腔產(chǎn)VSCs細(xì)菌正是通過(guò)代謝這2種氨基酸產(chǎn)生H2S和CH3SH。臨床研究[61]進(jìn)一步證實(shí)，服用含LPO含片的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比，在服用含片10 min及30 min后，口腔VSCs總濃度及H2S濃度均明顯降低。上述結(jié)果提示，LPO或可通過(guò)抑制口腔產(chǎn)VSCs細(xì)菌的代謝，減少VSCs的產(chǎn)生，以達(dá)到治療口源性口臭的效果。

2.2.2 抑制產(chǎn)臭相關(guān)基因及蛋白酶 氯化十六烷吡啶（cetylpyridinium chloride，CPC）是一種長(zhǎng)期添加于口腔清潔劑中的季銨化合物，其生物安全性及菌斑抑制性已經(jīng)驗(yàn)證[62]。研究[63]顯示，常規(guī)使用含CPC 漱口水可減少口腔中VSCs 的產(chǎn)生。Liu 等[64]通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CPC 可在不影響細(xì)菌其他代謝活動(dòng)的前提下抑制F.nucleatum和P.gingivalis表達(dá)cdl 和mgl 基因，減少CD 酶及METase 酶產(chǎn)生，進(jìn)而顯著抑制F.nucleatum產(chǎn)生H2S 及P.gingivalis產(chǎn)生CH3SH。臨床試驗(yàn)[65]同樣發(fā)現(xiàn)，使用含0.075%CPC漱口水21 d后的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比，VSCs含量顯著降低。上述研究提示，CPC 或可通過(guò)抑制產(chǎn)VSCs 細(xì)菌相應(yīng)產(chǎn)臭基因的表達(dá)，減少VSCs產(chǎn)生，從而達(dá)到治療口源性口臭的效果。

甲硫氨酸γ脫氨酶（methionine gamma lyase deaminase，Mgld）由P.gingivalis等厭氧菌表達(dá)產(chǎn)生，可將甲硫氨酸分解生成α-丁酮酸、氨氣和CH3SH。Kandalam等[1]發(fā)現(xiàn)，Mgld的抑制劑炔丙基氨基酸（propargylglycine，PGLY）在體外能顯著抑制Mgld代謝甲硫氨酸，進(jìn)而抑制VSCs產(chǎn)生，提示含硫氨基酸分解酶的抑制劑或也適用于口源性口臭相關(guān)治療。

2.3 直接作用于VSCs

除在細(xì)菌及生物膜水平抑制VSCs產(chǎn)生外，VSCs反應(yīng)物、可代謝硫化物的細(xì)菌等也常作為直接降低VSCs濃度的治療手段。蕓薹屬植物黑芥含有大量的芥子油甙（葡糖異硫氰酸鹽）成分，經(jīng)葡糖硫苷酶和肌苷酶水解后可生成異硫氰酸烯丙酯 （allyl isothiocyanate，AITC）[66-68]。AITC 能與H2S和CH3SH反應(yīng)，生成二硫化物或二硫代氨基甲酸鹽（或酯）[69]。Tian等[70]將不同濃度的AITC分別與H2S和CH3SH室溫下于密閉容器中混合，發(fā)現(xiàn)AITC在低質(zhì)量濃度（0.1 mg·mL-1）下就能達(dá)到良好的降低VSCs濃度的效果，提示或可利用二硫氰酸酯類(lèi)化合物作為反應(yīng)物，將VSCs轉(zhuǎn)化為可溶于水的二硫代氨基甲酸鹽，抑或是揮發(fā)性及刺激性氣味更弱的二硫化物，進(jìn)而達(dá)到治療口源性口臭的目的。

Kim等[71]將次氯酸鈉（NaClO）與VSCs混合后發(fā)現(xiàn)，NaClO能顯著降低VSCs濃度，且降低速度與其濃度呈正相關(guān)。NaClO的這種特性或與其溶液在酸性條件下可釋放出二氧化氯（ClO2）氣體并迅速與VSCs發(fā)生反應(yīng)有關(guān)，提示NaClO能夠通過(guò)產(chǎn)生ClO2與VSCs迅速發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而降低VSCs濃度，達(dá)到減輕口源性口臭癥狀的效果。臨床試驗(yàn)[72]同樣發(fā)現(xiàn)，在使用含ClO2漱口水3周后，受試者口內(nèi)VSCs濃度顯著下降，提示ClO2或可適用于VSCs導(dǎo)致的口源性口臭治療。

泛嗜副球菌（Paracoccus pantotrophus，P.pantotrophus）GB17是一類(lèi)具有偶聯(lián)異養(yǎng)硝化-好氧反硝化功能的細(xì)菌，它具有硫氧化酶（sulfur-oxidizing enzymes，Sox enzymes）的作用，能利用硫化物作為自身能量來(lái)源[73]。Ramadhani等[74]將P.pantotrophusGB17在含硫氫化鈉（NaHS）的培養(yǎng)基中培養(yǎng)后測(cè)定H2S濃度，結(jié)果顯示，P.pantotrophusGB17能夠明顯降低NaHS分解產(chǎn)生的H2S濃度，且該作用與細(xì)菌濃度具有正相關(guān)性。NaHS溶液在添加Sox酶后H2S產(chǎn)量同樣顯著降低，該作用也具有Sox酶濃度依賴性。此外，P.gingivalis、F.nucleatum及人唾液樣本在與Sox酶混合培養(yǎng)后產(chǎn)生的H2S濃度亦顯著減少。

上述研究結(jié)果提示，Sox酶及相關(guān)細(xì)菌或能通過(guò)直接作用于硫化物，從而降低其濃度，達(dá)到治療口源性口臭的效果。

3 研究展望

口源性口臭的產(chǎn)生與多方面因素密切相關(guān)。傳統(tǒng)的口臭治療常著眼于使用芳香類(lèi)物質(zhì)掩蓋氣味、機(jī)械性去除舌苔或使用抗厭氧菌類(lèi)化學(xué)藥物控制癥狀等。然而這些治療方法或是持續(xù)時(shí)間較短，或是容易導(dǎo)致口腔內(nèi)菌群失調(diào)及產(chǎn)生耐藥性等一系列伴隨問(wèn)題。益生菌、植物提取物、蛋白酶以及VSCs反應(yīng)物等近年來(lái)作為新興口源性口臭治療制劑正受到越來(lái)越多的關(guān)注。與此同時(shí)，深入研究口腔中VSCs產(chǎn)生的細(xì)菌學(xué)及分子學(xué)機(jī)制將有助于完善口源性口臭相關(guān)疾病的病因?qū)W理論，也將為口源性口臭治療提供新的思路。

利益沖突聲明：作者聲明本文無(wú)利益沖突。