Penn Dental Medicine合作确定了与蛀牙有关的新细菌种类
来自宾夕法尼亚大学牙科医学院、亚当斯牙科学院和北卡罗来纳大学吉林斯全球公共卫生学院的合作研究人员发现，一种名为Selenomonas sputigena的细菌在导致蛀牙中起着重要作用.
长期以来，科学家们一直认为另一种细菌，即形成牙菌斑、产酸的变形链球菌是蛀牙(也称为龋齿)的主要原因。然而，在 5 月 22 日发表在Nature Communications上的这项研究中，宾夕法尼亚大学牙科医学中心和北卡罗来纳大学的研究人员表明，以前仅与牙龈疾病相关的生痰链球菌可以作为变形链球菌的重要伙伴，大大增强其腔-使权力。
“这是一个出乎意料的发现，它让我们对龋齿的发展有了新的认识，突出了预防蛀牙的潜在未来目标，并揭示了可能与其他临床环境相关的细菌生物膜形成的新机制，”该研究的共同资深作者 Hyun 说。 (Michel) Koo DDS，博士，宾夕法尼亚牙科医学院正畸学系、儿科和社区口腔健康部教授，创新与精密牙科中心联合主任。
该研究的另外两位共同高级作者是北卡罗来纳大学亚当斯牙科学院教授Kimon Divaris 博士，DDS和亚当斯学院和 UNC 吉林斯全球公共卫生学院副教授Di Wu博士。
“这是协作科学的一个完美例子，如果没有许多团体和个人研究人员和受训人员的互补专业知识，这是不可能完成的，”Divaris 说。
龋齿被认为是和全世界儿童和成人最常见的慢性疾病。当通过刷牙和其他口腔护理方法未能充分去除变形链球菌和其他产酸细菌，并最终在牙齿上形成保护性生物膜或“牙菌斑”时，就会出现这种情况。在牙菌斑内，这些细菌消耗饮料或食物中的糖分，将其转化为酸。如果牙菌斑留在原处的时间过长，这些酸就会开始侵蚀受影响牙齿的牙釉质，及时形成蛀牙。
在过去对牙菌斑细菌含量的研究中，科学家们已经确定了除变形链球菌之外的多种其他物种。其中包括硒单胞菌属，这是一种“厌氧”、不需要氧气的细菌群，在牙龈疾病的情况下更常见于牙龈下方。但这项新研究首次确定了特定硒单胞菌属物种的蛀牙致病作用。
UNC 研究人员从 300 名 3-5 岁儿童(其中一半患有龋齿)的牙齿中采集了牙菌斑样本，并在 Koo 实验室的重要协助下，使用一系列高级测试对样本进行了分析。这些测试包括样品中细菌基因活性的测序、这种细菌活性所暗示的生物学途径的分析，甚至直接显微成像。然后，研究人员在另一组 116 个 3 至 5 岁儿童的牙菌斑样本上验证了他们的发现。
数据显示，尽管生痰链球菌只是牙菌斑中除变形链球菌之外的几种与龋齿相关的细菌之一，并且其自身不会引起龋齿，但它具有与变形链球菌合作促进龋齿进程的惊人能力.
众所周知，变形链球菌使用可用的糖来构建称为葡聚糖的粘性结构，该结构是保护性牙菌斑环境的一部分。研究人员观察到，具有允许其在表面移动的小附属物的S. sputigena可能被这些葡聚糖捕获。一旦被捕获，S. sputigena就会迅速增殖，利用自己的细胞制造蜂窝状的“上层结构”，封装和保护S. mutans。正如研究人员使用动物模型所展示的那样，这种意想不到的伙伴关系的结果是酸的产生大大增加和集中，这显着恶化了龋齿的严重程度。
Koo 说，这些发现表明微生物之间的相互作用比人们想象的要复杂，并提供了对儿童蛀牙如何发展的更好理解——这种理解可能会导致更好的预防蛀牙的方法。
“使用特定的酶或更精确有效的刷牙方法破坏这些保护性生痰链球菌上层结构可能是一种方法，”Koo 说。
研究人员现在计划更详细地研究这种厌氧运动细菌如何最终进入牙齿表面的有氧环境。
“来自一种环境的细菌进入新环境并与生活在那里的细菌相互作用，建立这些非凡的上层结构，这种现象应该引起微生物学家的广泛兴趣，”Koo 说。
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