含三水柠檬酸锌牙膏对口腔健康的创新研究:微生物群与功能的新发现

【字体: 时间:2025年03月09日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究含锌牙膏对口腔微生物群的影响,研究人员开展相关研究,发现其可调节微生物组成和功能,有益口腔健康。

  # 含三水柠檬酸锌牙膏对口腔健康影响的深度探究
在我们的口腔中,存在着一个神秘的 “小世界”—— 口腔微生物群。这个微生物群如同一个复杂的生态系统,各种微生物在其中相互依存、相互制约。当这个生态系统处于平衡状态时,我们的口腔便能保持健康;然而,一旦平衡被打破,就可能引发各种口腔疾病,比如牙龈炎和龋齿。
在日常生活中,口腔卫生产品是我们维护口腔健康的重要工具,其中牙膏更是每天都会使用的。但你是否想过,每天使用的牙膏会对口腔微生物群产生怎样的影响呢?这正是众多科研人员关注的问题。此前,虽然对口腔细菌群落和牙膏使用的研究有不少,但大多集中在细菌活力、牙菌斑生物膜负荷的减少以及牙龈炎的临床参数等方面,对于牙膏中活性成分如何影响口腔微生物群的组成和代谢活动,了解还十分有限。特别是含锌盐的牙膏,尽管已经使用了 30 多年,可它对口腔微生物的具体影响,仍然是个未解之谜。

为了揭开这个谜团,来自英国联合利华口腔护理(Unilever Oral Care)、利物浦大学(University of Liverpool)和利兹大学(University of Leeds)的研究人员携手合作,开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在了《Scientific Reports》上,为我们深入了解含锌牙膏对口腔健康的作用提供了宝贵的信息。

研究人员采用了多种先进的技术方法来开展这项研究。在样本采集方面,招募了 142 名年龄在 18 - 65 岁、口腔健康状况良好的受试者,让他们在研究前使用不含牙龈护理剂的氟牙膏进行 4 周的洗脱期,之后收集基线时的龈上菌斑样本。在实验过程中,受试者被随机分为两组,分别使用含 2% 三水柠檬酸锌的氟牙膏(锌牙膏)和不含锌的对照氟牙膏,每天刷牙两次,持续 6 周,并在 2 周和 6 周时再次收集龈上菌斑样本。

在分析方法上,运用 16S rRNA 宏分类学分析来研究细菌群落组成的变化;通过 Tax4Fun 预测宏基因组,分析微生物群落的代谢潜能;利用宏转录组分析,从基因层面探究微生物群落的功能变化。

下面来看看具体的研究结果:

临床结果


参与研究的受试者平均年龄为 43 岁,其中男性 25 人,女性 106 人。在整个研究过程中,没有出现与牙膏使用相关的不良事件。

宏分类学结果


研究人员对 345 个菌斑样本进行了 Illumina 测序分析,最终得到了 908 个物种水平的分类单元,经过筛选后留下 584 个用于统计分析。分析发现,使用锌牙膏 6 周后,与对照组相比,细菌群落发生了显著变化。具体来说,在物种水平上,锌牙膏组中韦永氏球菌属(Veillonella)的一些分类单元相对丰度增加,而具核梭杆菌属(Fusobacterium)的一个分类单元相对丰度下降。

预测宏基因组的变化


通过 Tax4Fun 预测宏基因组,研究人员发现随着牙膏的使用,两组之间差异显著的京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路数量逐渐增加。使用锌牙膏后,糖酵解(glycolysis)、果糖和甘露糖代谢、淀粉和蔗糖代谢等通路相对减少,而氮代谢、赖氨酸生物合成等通路相对增加。

宏转录组分析结果


宏转录组分析表明,使用锌牙膏后,与对照组相比,有更多的 KEGG 通路出现显著差异。其中,糖酵解和赖氨酸降解显著减少,氮代谢显著增加。

综合研究结果和讨论部分来看,这项研究意义重大。它首次详细揭示了使用含锌牙膏后,牙菌斑生物膜在微生物和功能方面的变化,以及含锌盐的口腔卫生产品对口腔健康产生有益影响的机制。具体而言,使用锌牙膏后,三种韦永氏球菌属分类单元显著增加,它们能够降低有害菌斑酸的水平;同时,具核梭杆菌属多形亚种(Fusobacterium nucleatum subsp. polymorphum)显著减少,这种细菌与牙龈疾病相关。此外,研究还发现锌牙膏在基因水平上抑制了糖酵解,这是其已知的作用方式,如今在体内得到了证实;并且,锌牙膏还首次被发现能够促进与赖氨酸生物合成和硝酸盐还原酶相关的基因表达,这分别与牙龈附着和全身健康有益。

总的来说,这项研究在牙膏对口腔微生物群影响的领域迈出了重要一步,为未来开发更有效的口腔卫生产品提供了理论依据,让我们在维护口腔健康的道路上又前进了一大步。

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