综述:益生乳酸杆菌对牙周病致病因子牙龈卟啉单胞菌作用效果的系统评价
《Probiotics and Antimicrobial Proteins》:The Effect of Probiotic Lactobacillus Strains on Porphyromonas gingivalis, the Etiological Factor of Periodontal Diseases—A Systematic Review
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时间:2025年07月31日
来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins 4.4
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本综述系统评价了益生乳酸杆菌(Lactobacillus)对牙周病关键致病菌牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis, P. gingivalis)的作用。文章基于PRISMA指南,分析了2014-2024年间72项研究,涵盖17种乳酸杆菌。结果表明,特定乳酸杆菌菌株在体外能抑制P. gingivalis生长、生物膜形成,并具有免疫调节作用;动物实验显示其可减少P. gingivalis口腔载量并控制骨吸收;但临床试验结果存在异质性,强调了菌株特异性(Strain specificity)的重要性,为益生菌辅助治疗牙周病提供了有价值的研究视角。
牙周病是影响全球约10亿人的常见口腔疾病,其发病与菌群失调(Dysbiosis)和宿主免疫反应受损密切相关。其中,牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis, P. gingivalis)被认为是牙周病发病机制中的关键病原菌(Keystone pathogen)。作为一种革兰氏阴性厌氧菌,P. gingivalis能够产生多种毒力因子,如菌毛、脂多糖(LPS)、蛋白酶等,破坏牙周组织,并促进生物膜(Biofilm)的形成。传统机械清创治疗往往难以彻底清除生物膜内的病原体,而广谱抗菌药物又可能破坏口腔有益菌群。因此,寻找靶向性更强、更安全的替代疗法成为研究热点,益生菌(Probiotics)便是其中一种有前景的策略。
益生菌被定义为“当摄入足够数量时,能对宿主健康产生有益作用的活性微生物”。乳酸杆菌(Lactobacillus)是研究最广泛的益生菌之一,具有“一般认为安全”(GRAS)和“资格推定安全”(QPS) status。它们能够通过产生有机酸、细菌素(Bacteriocins)、过氧化氢等抗菌物质,以及与病原菌竞争黏附位点、共聚集(Co-aggregation)、调节免疫反应等多种机制发挥有益作用。本综述重点关注了具有益生特性的乳酸杆菌菌株对P. gingivalis的影响。
乳酸杆菌对P. gingivalis的抑制作用:体外研究证据
根据52项体外研究,多种乳酸杆菌菌株展现出对抗P. gingivalis的潜力。
- •抑制生长与生物膜:许多乳酸杆菌菌株,如Lacticaseibacillus rhamnosus(旧称Lactobacillus rhamnosus)的多个菌株、Lactiplantibacillus plantarum(旧称L. plantarum)等,能直接抑制P. gingivalis的生长,并有效减少其生物膜形成。这种抑制作用常通过抑菌圈实验(Agar Diffusion Test)和最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)等指标量化。
- •共聚集与自聚集:乳酸杆菌能够与P. gingivalis发生共聚集,从而阻止后者黏附到宿主细胞上。同时,其自聚集(Auto-aggregation)能力也有助于在口腔定植。
- •抗菌化合物:部分乳酸杆菌能产生具有特异抗菌活性的物质,例如Limosilactobacillus reuteri(旧称L. reuteri)产生的罗伊氏菌素(Reuterin),以及L. plantarum产生的植物素149(Plantaricin 149),对P. gingivalis均有显著抑制效果。
- •保护宿主细胞:在细胞模型研究中,如使用牙龈上皮细胞(Gingival Epithelial Cells, GECs),乳酸杆菌(如Lactobacillus acidophilus, L. rhamnosus)能够减少P. gingivalis对细胞的黏附和侵袭,维持细胞活力,并减轻P. gingivalis诱导的细胞凋亡。
- •缓解炎症:乳酸杆菌及其代谢产物(如细胞裂解物、无细胞上清液CFS)能够调节由P. gingivalis LPS诱导的炎症反应。例如,某些菌株可降低促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6的水平,同时可能增加抗炎因子如IL-10的表达,或通过上调β-防御素(β-defensin)等宿主防御肽来增强免疫应答。
- •影响多菌种生物膜:在更接近口腔真实环境的多元生物膜模型中,某些乳酸杆菌(如L. acidophilus LA5, L. rhamnosus HN001)能够降低P. gingivalis的丰度。
在动物实验中,口服特定乳酸杆菌菌株(如L. gasseri SBT2055, L. fermentum CCFM1139)能够降低实验性牙周炎动物模型口腔内的P. gingivalis载量,减轻牙槽骨吸收(Alveolar bone loss)和局部炎症反应。
然而,12项临床试验的结果则呈现出复杂性。部分研究显示,辅助使用含特定乳酸杆菌(如L. reuteri, L. casei Shirota, L. brevis等)的益生菌制剂(含片、凝胶、酸奶等)能够显著降低牙周炎患者龈下菌斑、唾液或龈沟液中的P. gingivalis数量。但另一些研究则未观察到显著差异。这种不一致性突显了益生菌作用的菌株特异性,即同种不同株的乳酸杆菌可能具有完全不同的功效。此外,临床试验中患者的个体差异、益生菌的剂型、剂量、使用时长等因素也可能影响结果。
本系统评价表明,多种乳酸杆菌菌株在体外和动物模型中显示出对抗牙周病关键病原菌P. gingivalis的良好潜力,其机制多样。尽管临床研究结果尚不完全一致,但已有证据支持将特定益生菌菌株作为牙周病常规治疗的辅助手段具有应用前景。未来的研究需要更深入地探索不同菌株的作用机制,并通过设计严谨、大样本的随机对照试验(RCTs)来验证其在人体的有效性和长期安全性,同时明确最佳的使用方案(包括菌株选择、剂量和给药途径)。最终,基于菌株特异性的精准益生菌疗法有望为牙周病的预防和治疗提供新的思路。
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