吸煙影響口腔微環(huán)境及其在齲病進(jìn)展中的作用

范宇 程磊

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

吸煙會(huì)導(dǎo)致心血管疾病、癌癥等全身性疾病，嚴(yán)重危害人體健康[1]。此外，吸煙被認(rèn)為會(huì)增加多種口腔疾病的風(fēng)險(xiǎn)，如牙周病、口咽癌和齲病等。近年來，世界各地的流行病學(xué)研究[2]表明吸煙與齲病的發(fā)生發(fā)展有密切的關(guān)系。

目前認(rèn)為吸煙通過改變唾液、口腔微生物組成等直接作用，及影響其他齲病相關(guān)因素的間接作用，改變口腔微環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)齲病的形成。因此，本文將從以上3個(gè)方面對(duì)吸煙致齲的機(jī)制進(jìn)行總結(jié)和討論。

1 吸煙對(duì)唾液的影響

唾液是第一個(gè)接觸到香煙煙霧的生物液體。而唾液作為齲病最重要的宿主因素之一，對(duì)維持口腔健康、防治齲病至關(guān)重要。唾液的抑齲機(jī)制主要表現(xiàn)在沖洗、緩沖和抗菌3個(gè)方面。正常人每天唾液分泌量約為1.0~1.5 L，可對(duì)牙體硬組織表面進(jìn)行沖洗，減少齲病的發(fā)生。唾液的緩沖體系能夠有效防止唾液酸堿度（pondus hydrogenii，pH）降低，通過減少脫礦、促進(jìn)再礦化發(fā)揮抑齲作用。此外，唾液含有多種電解質(zhì)、肽、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，其中分泌性免疫球蛋白A（secretory im-munoglobulin A，sIgA）具有抗菌作用，能夠抑制齲病的發(fā)生。吸煙時(shí)香煙煙霧中的大量有害成分會(huì)導(dǎo)致唾液的成分和功能發(fā)生變化，降低唾液流率（salivary flow rate，SFR）、抑制唾液緩沖能力、降低唾液內(nèi)sIgA水平，改變口腔微環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)齲病的發(fā)生[3-5]。

1.1 吸煙降低SFR

理論上，由于SFR決定了所有唾液功能的抑齲活性，因此，SFR被認(rèn)為可能是唾液抑齲最重要的單一參數(shù)之一[6]。唾液的沖洗作用隨著SFR的降低而減弱，導(dǎo)致食物殘?jiān)e累，有利于微生物的生長(zhǎng)，進(jìn)而可能導(dǎo)致吸煙者中齲病患病率的增加。

現(xiàn)有的大多數(shù)研究[4-5,7]表明吸煙可顯著降低SFR，但也有少數(shù)研究[8]的結(jié)果顯示吸煙可使SFR在短期內(nèi)增加。Rad等[4]的研究顯示：吸煙者的平均SFR為（0.38±0.13），顯著低于非吸煙者的平均SFR（0.56±0.16），（P=0.000 1）。這與Thomson等[5]的研究結(jié)論一致。Koni?-Risti?等[7]的研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)：吸煙對(duì)SFR的抑制作用是一種延遲作用，在吸煙后1 h才能觀察到SFR的顯著降低。不同研究中的差異可能是由于一方面不同研究中吸煙者的煙齡與每日吸食香煙的數(shù)量不同，另一方面不同研究檢測(cè)SFR的時(shí)長(zhǎng)不同。

關(guān)于吸煙對(duì)SFR抑制作用的機(jī)制，有研究[9]顯示：長(zhǎng)期吸煙會(huì)使機(jī)體產(chǎn)生耐受，降低味覺感受器的敏感度，導(dǎo)致唾液反射減弱，最終造成SFR降低。吸煙降低味覺感受器敏感度的機(jī)制有以下幾種假說：1）導(dǎo)致菌狀乳頭狀的形狀、大小和血管化的顯著變化[10]；2）味覺細(xì)胞數(shù)量減少[11]；3）使唾液腺結(jié)構(gòu)發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變[12]。但煙草成分對(duì)味覺系統(tǒng)產(chǎn)生影響的具體機(jī)制尚不清楚。

1.2 吸煙抑制唾液的緩沖能力

唾液的緩沖能力是防治齲病的另一重要因素。當(dāng)唾液的緩沖能力被抑制時(shí)，唾液pH值降低，口腔中嗜酸細(xì)菌數(shù)量增加，進(jìn)而造成患齲風(fēng)險(xiǎn)增加。

吸煙抑制唾液緩沖能力主要是通過降低SFR，從而減少碳酸氫鹽的分泌。碳酸氫鹽是唾液緩沖系統(tǒng)的主要成分，與磷酸鹽和蛋白質(zhì)緩沖系統(tǒng)協(xié)同作用[13]。因此，吸煙能夠抑制唾液緩沖能力，具體表現(xiàn)為唾液pH值降低。

臨床研究[5,14]證實(shí)吸煙可顯著降低唾液pH。其中，Thomson等[5]針對(duì)成年男性的研究表明：吸煙者的平均唾液pH 為 （6.30±0.36），非吸煙者為（7.10±0.24），兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.00）。

1.3 吸煙抑制sIgA的分泌

唾液中的sIgA被認(rèn)為是口腔疾病的主要防御因子，它可以防止微生物附著在牙齒表面和口腔上皮細(xì)胞上[15]，從而減少細(xì)菌的定植，降低齲病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。大量研究[3,16]證實(shí)：sIgA濃度降低是導(dǎo)致兒童和成人齲病的危險(xiǎn)因素。

目前，普遍認(rèn)為吸煙會(huì)抑制唾液內(nèi)免疫球蛋白分泌，降低唾液中sIgA水平。Golpasand Hagh等[3]的研究表明：與非吸煙者相比，吸煙者唾液中sIgA的平均水平顯著降低。此外，與無齲的吸煙者相比，有齲的吸煙者唾液中sIgA濃度更低。這與Av?ar等[16]的研究結(jié)果一致，表明吸煙可顯著降低唾液中sIgA水平。

吸煙抑制sIgA的機(jī)制可能是吸煙具有劑量依賴的免疫抑制特性。研究[16-17]表明：唾液中可替寧水平與sIgA間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=0.995），而可替寧作為煙草中主要成分尼古丁的生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，可在吸煙者的唾液中檢出。尼古丁抑制了與樹突狀細(xì)胞成熟、T細(xì)胞激活和細(xì)胞遷移相關(guān)的信號(hào)分子的表達(dá)，在信號(hào)通路水平上抑制了樹突狀細(xì)胞的免疫原性，具有免疫抑制特性[18]。因而，吸煙者接觸香煙煙霧中的尼古丁，受到免疫抑制，進(jìn)而表現(xiàn)為唾液sIgA水平下降，患齲風(fēng)險(xiǎn)增加。

2 吸煙對(duì)口腔微生物的影響

齲病并非某種特定微生物感染所致，而是口腔微生態(tài)失衡、口腔微環(huán)境改變的結(jié)果。目前，大家普遍認(rèn)為吸煙會(huì)改變口腔微生物組成，增加患齲風(fēng)險(xiǎn)。吸煙對(duì)口腔微生態(tài)的影響，以及煙草的有害成分影響致齲菌的機(jī)制已逐漸成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。

2.1 吸煙對(duì)口腔微生態(tài)的影響

目前，大量研究[19-21]顯示：吸煙會(huì)影響口腔微生物組成，擾亂口腔微生態(tài)平衡。吸煙對(duì)口腔微生態(tài)的破壞主要表現(xiàn)為降低口腔微生物多樣性、改變致齲菌豐度。

臨床研究表明吸煙能夠顯著降低口腔微生物的多樣性。Duan等[19]收集了10名吸煙者和10名非吸煙者的靜止性唾液進(jìn)行16S核糖體RNA（16S ribosomal RNA，16S rRNA）的基因測(cè)序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：吸煙者的口腔微生物物種多樣性和豐富度較低；與此類似，Tsigarida等[20]使用454-焦磷酸鹽測(cè)序也發(fā)現(xiàn)吸煙者的微生物多樣性更低。

此外，吸煙顯著增加口腔內(nèi)致齲菌的豐度。Duan等[19]發(fā)現(xiàn)：在屬水平上，與非吸煙者相比，吸煙者的鏈球菌屬相對(duì)豐度顯著增加（P=0.02）。Wu等[21]對(duì)1 204名美國(guó)成年人的漱口液樣本進(jìn)行16S rRNA基因測(cè)序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在門水平上，吸煙者厚壁菌門和放線菌門明顯增多；在屬水平上，吸煙者乳桿菌屬、鏈球菌屬相對(duì)豐度均有所增加。

吸煙改變口腔微生態(tài)的機(jī)制有幾種假說：1）增加唾液的酸性[5]；2）消耗口腔環(huán)境中的氧氣[22]；3）抗生素效應(yīng)[23]；4）影響細(xì)菌對(duì)黏膜表面的黏附[24]；5）損害宿主免疫[25]。但其具體機(jī)制目前尚不清楚，還需進(jìn)一步探索。

2.2 尼古丁影響變異鏈球菌

變異鏈球菌因具有較強(qiáng)的耐酸能力、產(chǎn)酸能力和形成生物膜的能力，已被確定為齲病的主要致病菌。

目前，國(guó)內(nèi)外研究[26-28]認(rèn)為：煙草中的尼古丁能夠促進(jìn)變異鏈球菌生長(zhǎng)并增強(qiáng)其致齲性。研究發(fā)現(xiàn)：尼古丁促進(jìn)變異鏈球菌致齲性的機(jī)制，主要是促進(jìn)變異鏈球菌的細(xì)胞聚集、產(chǎn)酸、合成胞外多糖（exopolysaccharide，EPS）及其他毒力基因表達(dá)。共聚焦掃描顯微鏡顯示：隨著尼古丁劑量的增加，生物膜中細(xì)菌數(shù)量和胞外多糖均增加[27]。定量聚合酶鏈反應(yīng)（quantitative polymerase chain reaction，qPCR）顯示：尼古丁可以上調(diào)變異鏈球菌浮游菌中葡聚糖結(jié)合蛋白（glucan-binding protein，Gbp） 和葡糖基轉(zhuǎn)移酶 （glucosyltransferases，Gtf）基因的表達(dá)，下調(diào)生物膜細(xì)菌中Gbp和Gtf的表達(dá)[26]，導(dǎo)致更多的浮游細(xì)胞附著在牙齒生物膜上。此外，尼古丁還通過上調(diào)變異鏈球菌非羊毛硫變鏈素Ⅴ（non-lantibiotic mutacins C，nlmC）、乳酸脫氫酶 （lactate dehydrogenase，ldh）、磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)相關(guān)基因（phosphotransferase system，pts）等毒力因子的表達(dá)增強(qiáng)其致齲性[28]。

2.3 尼古丁影響乳酸桿菌

乳酸桿菌是公認(rèn)的另一主要致齲菌。和變異鏈球菌一樣，乳酸桿菌也具有產(chǎn)酸、耐酸能力。有研究[29]發(fā)現(xiàn)：在牙本質(zhì)齲的前緣，乳酸桿菌比變異鏈球菌更為普遍。

煙草中的尼古丁能夠顯著促進(jìn)乳酸桿菌的生長(zhǎng)。Av?ar等[30]通過分析被動(dòng)吸煙兒童唾液中齲病相關(guān)生物標(biāo)志物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：被動(dòng)吸煙兒童唾液中乳酸桿菌定植明顯高于對(duì)照組（P<0.05）。這與Dubois等[31]發(fā)現(xiàn)的尼古丁對(duì)干酪乳桿菌生物膜的形成有明顯促進(jìn)作用結(jié)論一致。

2.4 尼古丁影響放線菌

放線菌也被認(rèn)為是致齲菌。但其產(chǎn)酸和耐酸能力不如變異鏈球菌和乳酸桿菌強(qiáng)。放線菌可在低于pH 5.5的環(huán)境中生存并產(chǎn)酸，而pH 5.5是發(fā)生脫礦作用的臨界酸濃度[29]。故而放線菌對(duì)齲病的發(fā)生起一定的作用。

煙草中的尼古丁對(duì)放線菌的影響存在爭(zhēng)議。Cogo等[32]的體外研究顯示：尼古丁不能顯著影響內(nèi)氏放線菌的生長(zhǎng)，內(nèi)氏放線菌也不能代謝尼古丁。而Dubois等[31]發(fā)現(xiàn)：在8 mg·mL-1尼古丁濃度下，2種常見放線菌（黏性放線菌和內(nèi)氏放線菌）的總生長(zhǎng)和生物膜的形成呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，黏性放線菌的生長(zhǎng)和生物膜的形成增加；而內(nèi)氏放線菌減少，并在16 mg·mL-1尼古丁濃度下表現(xiàn)為完全抑制。兩者的研究結(jié)果相矛盾，目前尚缺乏證據(jù)說明尼古丁對(duì)放線菌的具體作用。

2.5 尼古丁影響血鏈球菌

血鏈球菌被認(rèn)為有益于抑制齲齒的形成：一方面血鏈球菌和變異鏈球菌爭(zhēng)奪相同的生態(tài)位，具有相似的代謝特征[33]；另一方面血鏈球菌能產(chǎn)生過氧化氫和血紅素，進(jìn)而對(duì)變異鏈球菌產(chǎn)生抑制作用。

煙草中的尼古丁可通過促進(jìn)變異鏈球菌和血鏈球菌的競(jìng)爭(zhēng)，增強(qiáng)變鏈球菌的優(yōu)勢(shì)，有利于齲齒的發(fā)生。Li等[34]通過研究尼古丁對(duì)變異鏈球菌和血鏈球菌單物種和雙物種生長(zhǎng)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：尼古丁對(duì)單物種或雙物種生物膜中生長(zhǎng)的血鏈球菌沒有顯著影響。但是，尼古丁在雙物種生物膜形成中顯著增加了變異鏈球菌的生長(zhǎng)（P<0.05）。

3 吸煙行為間接影響口腔微環(huán)境

除吸煙外，還有許多因素與齲病的發(fā)生有關(guān)，如社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位、口腔保健意識(shí)、口腔衛(wèi)生情況等[35]。吸煙行為通過各種因素間接影響口腔微環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)齲病的發(fā)生發(fā)展。

有學(xué)者的研究顯示：與非吸煙者相比，吸煙者的平均社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位較低，患齲率較高。大量研究[36-37]表明：吸煙與社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中，Csémy等[37]對(duì)捷克成年人的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：低社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位組和中下社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位組吸煙的發(fā)生率分別是高社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位組的2倍和2.5倍。此外，研究[35]發(fā)現(xiàn)：齲病的發(fā)生與社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位有關(guān)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位較低者其受教育程度、健康觀念、飲食習(xí)慣等較差，口腔微環(huán)境易變?yōu)樗嵝灾慢x環(huán)境，患齲率較高。

吸煙者可能缺乏口腔保健意識(shí)，導(dǎo)致口腔衛(wèi)生不良，患齲率增加?？谇槐＝∫庾R(shí)與齲病的發(fā)生密切相關(guān)，良好的口腔保健措施、規(guī)律的牙科就診頻率、良好的治療依從性會(huì)改善口腔衛(wèi)生，降低患齲率。然而研究[38]發(fā)現(xiàn)：相比于非吸煙者，吸煙者的口腔保健意識(shí)較差，牙科就診頻率較低，患齲風(fēng)險(xiǎn)增加。

4 總結(jié)與展望

本文從吸煙對(duì)口腔微環(huán)境的直接和間接影響方面綜述了吸煙的致齲機(jī)制。吸煙主要通過尼古丁等有害成分導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生一系列變化，改變口腔微環(huán)境，增加宿主患齲率；此外，還可通過社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等間接影響提高吸煙者齲病發(fā)生率。但是煙草成分眾多，一方面吸煙通過改變口腔微生態(tài)影響齲病發(fā)生發(fā)展的機(jī)制尚未明確；另一方面吸煙影響宿主的全身狀態(tài)，進(jìn)而促進(jìn)齲病形成的機(jī)制還需進(jìn)一步的研究。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。