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发酵乳杆菌ccfm1139缓解牙周炎的临床效果评价及机制探究

发酵乳杆菌CCFM1139缓解牙周炎的临床效果评价及机制探究

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作者：叶雨寒江南大学

学位级别：硕士

牙周炎是全球六大慢性炎症疾病之一,由于口腔微生态失调导致持续性炎症,进而造成牙槽骨质流失。我国35-44岁中年人牙周炎的发病率约33%,严重影响患病人群的口腔健康和日常生活。清除致病菌,消除过度炎症,是牙周炎治疗的关键。实验室前... 详细信息

牙周炎是全球六大慢性炎症疾病之一,由于口腔微生态失调导致持续性炎症,进而造成牙槽骨质流失。我国35-44岁中年人牙周炎的发病率约33%,严重影响患病人群的口腔健康和日常生活。清除致病菌,消除过度炎症,是牙周炎治疗的关键。实验室前期筛选到一株具有缓解牙周病潜力的发酵乳杆菌ccfm1139,体外可以显著减少牙周致病菌混菌生物膜量、调节细胞炎症因子和紧密连接蛋白的表达水平,体内能显著降低牙周致病菌定植量、大鼠牙槽骨吸收量,并抑制宿主过度免疫。本研究拟考察发酵乳杆菌ccfm1139辅助牙周基础治疗的临床效果,并探究其缓解牙周炎的作用机制。主要研究内容和结果如下:(1)首先分析了II期牙周炎患者的临床参数与口腔菌群和代谢物的相关性,确定与牙周炎进展相关的龈下菌群和唾液代谢物。卟啉单胞菌属(Porphyromonas)、密螺旋体属(Treponema 2)和普雷沃菌属(Prevotella和Prevotella 7)的细菌在牙周炎病灶区检出率更高,糖杆菌在牙周炎的发展中也发挥重要作用。与多种牙周临床参数有显著正相关的代谢物为5-氨基戊酸(5-Aminovaleric acid)、吲哚-3-乙酸甲酯(Methyl indole-3-acetate)、N6-乙酰基-L-赖氨酸(N6-Acetyl-L-lysine)和棕榈油酸乙酯(Ethyl palmitol eate)等。促进牙周炎发展的代谢物与牙周病原体之间也表现出强烈的正相关,这些菌属和代谢物可以作为预测II期牙周炎发生发展的生物标志物。(2)随后招募了II期牙周炎患者开展一项为期30天的随机双盲、安慰剂对照的临床试验。与安慰剂相比,口服ccfm1139活菌咀嚼片的受试者探诊深度和临床附着丧失相关指标有明显改善。ccfm1139灭活菌体能显著减少促炎因子(MMP8和IL-1β)的分泌,分别减少40.8%和16.9%。ccfm1139活菌组和灭活菌体组的口腔菌群与干预前相比有显著差异。ccfm1139活菌和灭活菌体通过增加口腔共生菌的相对丰度,拮抗牙周病原菌的生长,维持龈下菌群生态平衡。ccfm1139灭活菌体对多种牙周致病菌(卟啉单胞菌属、密螺旋体属和糖杆菌属)有显著抑制效果。非靶向代谢组学的结果表明,ccfm1139活菌和灭活菌体干预后,受试者唾液代谢物的组成和含量与干预前均有显著差异,且ccfm1139活菌和灭活菌体干预后富集的代谢通路很大程度上重叠,包括精氨酸合成通路、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸代谢通路和D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢通路。多维度指标评价发酵乳杆菌对牙周炎的临床效果表明,ccfm1139活菌通过维持口腔菌群稳态和调节口腔代谢环境缓解牙周炎,ccfm1139灭活菌体则通过调节宿主免疫,进而抑制牙周病原体的生长和改变唾液代谢物的组成,来减缓牙周炎进程。同时,ccfm1139活菌和灭活菌体均能减少与牙周炎相关的生物标志物的含量。ccfm1139活菌干预后,牙周致病菌丰度均大幅降低,其中普雷沃菌属有显著差异,而灭活菌体可显著降低5种牙周病原菌丰度。发酵乳杆菌ccfm1139干预后微生物分解氨基酸的代谢产物含量显著降低,ccfm1139活菌和灭活菌体抑制的代谢物分别为5-氨基戊酸和吲哚-3-乙酸甲酯。(3)最后构建了牙周炎动物模型和细胞模型,探究发酵乳杆菌ccfm1139缓解牙周炎的作用机制。结果表明,活菌能从致病菌定植、宿主免疫应答和牙槽骨变化三个方面缓解大鼠牙周炎。活菌使大鼠口腔内具核梭杆菌的定植量下降1-2个数量级,在细胞上与牙龈卟啉单胞菌竞争粘附位点并抑制其毒力基因表达;显著下调牙龈组织和血清中的促炎因子IL-1β的表达,减少牙周组织处的炎症因子募集,使大鼠牙槽骨损失减少25.6%。灭活菌体缓解牙周炎效果主要集中在对宿主过度免疫应答的调控,使牙龈组织IL-1β水平从39.54 pg/mg降低至17.95 pg/mg,使血清中IL-1β水平从28.80 pg/m L降低至12.50 pg/m L。同时,灭活菌体也能显著减少骨质流失,使大鼠牙槽骨损失减少15.9%。综上,发酵乳杆菌ccfm1139能有效缓解牙周炎,其活菌与致病菌竞争黏附位点,增加口腔共生菌丰度,调节口腔菌群稳态;灭活菌体调节宿主过度免疫,降低致病菌丰度,进而缓解牙周炎。本研究为发酵乳杆菌ccfm1139开发缓解牙周炎的益生菌产品提供了理论依据和支持。

关键词：发酵乳杆菌ccfm1139 灭活菌体牙周炎龈下菌群免疫调节唾液代谢物

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