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编号:10244185
乳杆菌和变链菌的牙本质粘附能力实验
http://www.100md.com 《牙体牙髓牙周病学杂志》 1999年第1期
     作者:顾淑萍 刘 正 宋培智

    单位:顾淑萍 刘 正 第二医科大学附属第九人民医院,上海 200011;宋培智 海军411医院,上海 200081

    关键词:乳杆菌;变链菌;牙本质;粘附能力

    乳杆菌和变链菌的牙本质粘附能力实验 摘要 目的:检测乳杆菌对牙本质的粘附能力,以探讨乳杆菌在牙本质龋中的作用。方法:利用同位素闪烁计数法测定乳杆菌和变链菌对牙本质及羟基磷灰石的粘附率。结果:乳杆菌对牙本质具粘附作用,对羟基磷灰石无粘附作用;变链菌对牙本质和羟基磷灰石均具粘附作用。结论:乳杆菌因其对牙本质具较强粘附作用,且产酸能力强,可引起牙本质脱矿,在牙本质龋进展中发挥重要作用。

    中图号:R780.2 文献标识码:A 文章编号:1005-2593(1999)01-0008-03
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    [牙体牙髓牙周病学杂志,1999,9(1):8]

    An analysis of adhension of lactobacillus andstreptococcus mutan to dentin

    Gu Shuping, Liu Zheng, Song Peizhi

    NO.9 People's Hospital of Shanghai Second Medical University,Shanghai 200011

    Abstract Aim: To test the adherence of lactobacillus to dentin. Method: The adherent percent of lactobacillus and S.mutan to dentin and hydroxyapatite was detected by radioisotope scintillation counter. Results: Lactobacillus could adhere to dentin only,S.mutan could adhere not only to dentin but also to hydroxyapatite.Conclusions: Lactobacillus could promote the progression of dentinal caries for its adhering to dentin and producing lactic acid and causing dentin demineralization.
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    Key words lactobacillus;streptococcus mutan;dentin;adhesion

    [Chinese Journal of Conservative Dentistry, 1999,9(1):8]

    牙本质龋中大量存在乳杆菌,关于其在牙本质龋中的作用争议较大,究竟乳杆菌是牙本质龋的始发因素还是病程发展的结果。本实验利用同位素闪烁计数法测定了乳杆菌对牙本质的粘附能力,探讨了其在牙本质龋中的作用。

    1 材料和方法

    1.1 闪烁液配制

    2,5-2苯基恶唑2.0g(分析纯,上海试剂一厂);

    1,4-双-(5-苯基恶唑基-2)-苯 0.05g(分析纯上海试剂一厂);二甲苯 500ml(分析纯苏州第二化工研究所)。
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    1.2 牙本质微粒制备

    取正畸拔除的新鲜无龋牙10个,在冰浴中磨去釉质和牙骨质,拔除牙髓,磨成微粒,过筛,取200目大小的微粒,储存于-20℃备用,上述过程尽量避免污染。

    1.3 细菌培养及同位素标记

    将乳杆菌临床新鲜分离菌株LB95051、标准菌株ATCC4356、变链菌临床新鲜分离菌株MS95051、标准菌株Ingbritt接种于TSB(pH6.2)培养液中,微需氧37℃培养18h,转种于含0.259GBq/L3H-胸腺嘧啶核苷(中国科学院上海原子核研究所提供)的TSB培养液,微需氧37℃培养18h,离心收集细菌,用0.05mol/L PBS缓冲液(pH6.2)洗涤3次,将菌体悬浮于含5g/L牛血清白蛋白的0.05mol/L PBS缓冲液中;另取一份标记同位素的细菌用750ml/L乙醇灭活后,再将菌体悬浮于含5g/L牛血清白蛋白的0.05mol/L PBS缓冲液中,用721分光光度计(上海第三分析仪器厂)调整细菌浓度A540为1备用。
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    1.4 唾液的收集

    不加任何刺激条件下,取一志愿者的全唾液,室温下10?000r/min离心10min,取上清备用。

    1.5 牙本质微粒及羟基磷灰石处理

    称取牙本质微粒或羟基磷灰石(200目大小)每份8mg,置于小试管中,用0.05mol/L PBS缓冲液浸泡过夜、吸干,加唾液200μl包被,37℃100r/min振荡1h后,用0.05mol/L PBS缓冲液洗涤3次;再加入200μl含5g/L牛血清白蛋白的0.05mol/L PBS缓冲液,37℃100r/min振荡1h,0.05mol/L PBS缓冲液洗涤3次、吸干。

    1.6 粘附试验

    将标记3H-胸腺嘧啶核苷的生活和灭活细菌分别接种于含8mg牙本质微粒或羟基磷灰石的小试管中,一起37℃100r/min振荡孵育1h。用0.05mol/L PBS缓冲液洗涤3次、吸干,将牙本质微粒、羟基磷灰石转移到8ml闪烁液中,活细菌为实验组,灭活细菌为阴性对照组。另取4株标记细菌200μl直接加于8ml闪烁液中为阳性对照组。所有样本在YSJ-1液体闪烁计数器(上海市计量局实验工厂生产)中测定同位素放射量,实验重复2次,取均数,计算粘附百分率。
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    2 结果

    实验组、阳性对照组、阴性对照组的粘附量同位素闪烁计数值/分(C/min)及实验组的粘附百分率见表1。

    表1 4株细菌对牙本质的粘附量(粘附百分率)(n=5)

    菌 株

    粘附量

    粘附百分率(%)

    阳性组

    阴性组

    牙本质组

    羟基磷灰石组

    牙本质组
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    羟基磷灰石组

    MS95051

    203.2±2.99

    27.2±1.72

    78.8±5.31

    80.8±6.21

    25.39

    26.38

    Ing

    193.2±3.19

    29.4±2.06

    75.4±3.38
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    80.8±4.96

    23.81

    26.61

    LB95051

    231.2±2.33

    30.4±1.85

    121.8±3.76

    31.5±4.27

    39.49

    0.01

    ATCC4356

    224.6±3.93
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    31.2±1.47

    127.4±7.23

    31.8±2.93

    42.83

    0.00

    粘附百分率的计算公式[1]为: g0301.gif (2017 bytes)

    经Student t检验:乳杆菌与牙本质的粘附率显著高于阴性组(P<0.01),乳杆菌与羟基磷灰石的粘附率与阴性组无显著差异(P>0.05);变链菌与牙本质和羟基磷灰石的粘附率均显著高于阴性组(P<0.01);乳杆菌与牙本质的粘附率显著高于变链菌与牙本质的粘附率(P<0.01)。同种细菌两株间的粘附率无显著差异(P>0.05)。
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    3 讨论

    口腔内的细菌能否致龋,首先取决于该菌能否牢固地定植于牙体硬组织表面,然后再在其上繁殖代谢产酸而使牙体硬组织脱矿致龋。本实验对乳杆菌和变链菌与牙本质及羟基磷灰石的粘附作用进行了研究。结果显示:两种细菌均能粘附于牙本质,变链菌还可粘附于羟基磷灰石,但乳杆菌对羟基磷灰石无粘附作用。说明乳杆菌仅能识别牙本质上的有机物并粘附于其上而不能粘附于其中的无机物。

    关于变链菌粘附作用的研究较多,近年来的报道认为:变链菌与釉质表面羟基磷灰石有很高的亲合力,其机理为变链菌借助一些表面蛋白作为特异“配体”与牙面获得性膜中的“受体”成份结合,介导细菌在牙面粘附[2],或借助脂磷壁酸-葡糖基转移酶-葡聚糖复合物促进细菌在牙面的粘附[3,4]。刘天佳的研究还指出变链菌族中的一些菌株对牙本质、牙骨质基质的主要成份胶原有很强的亲合力[5,6]。本实验结果与上述报道一致。
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    关于乳杆菌的粘附,有学者认为乳杆菌对牙冠表面的羟基磷灰石的亲合力低,不易粘附于牙釉质表面[7]。但近年来有学者对乳杆菌与胶原的粘附进行了探讨。Aleljung[8]报道:多数乳杆菌可粘附于I型胶原上,且这种粘附作用受到明胶和蛋白酶K的抑制,但不受糖类的影响,因而推测这种粘附作用可能与菌体表面特异性蛋白有关。他还发现不同培养时间的细菌粘附能力不完全一致,以初始稳定期(培养18h)的细菌粘附力最大。Henrikson[9]的研究指出:发酵乳杆菌可粘附于肠粘膜鳞状上皮和牛血清白蛋白,而且粘附力受蛋白水解酶和pH值的影响,在pH6.8时粘附于肠上皮的量最大,在pH2.4时与牛血清白蛋白的粘附量最大。他的另一研究[10]指出:发酵乳杆菌104-S通过其细胞膜上的一种相对分子量(Mr)为29763~69447的蛋白样物质粘附于猪胃粘膜上。Coconnier[11]和Rojas[12]的研究指出:乳杆菌可与肠上皮细胞粘附,且菌细胞膜和培养物上清液中的蛋白样成份可促进细菌的粘附。McGrady[13]对口腔乳杆菌识别I型胶原进行了实验研究,指出大多数的口腔乳杆菌可识别和结合于I型胶原上,这种识别包括特异和非特异两种作用,非特异的主要为电荷的作用。他还发现细菌既可粘附于液体中的胶原也可粘附于包被在固体支持物上的胶原,且这种粘附作用随时间延长而增加,到半小时达最大值。Millsap[14]报道:嗜酸乳杆菌和发酵乳杆菌可粘附于疏水性的硅橡胶表面。最近郭丽娟的研究报道[1]:乳杆菌对I型胶原具有粘附能力,而且这种粘附具有特异性,pH值对粘附有较大的影响,pH值越低粘附量越大。
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    这些学者的研究结果与本实验的结果都说明:尽管乳杆菌与羟基磷灰石无亲合力,但可识别牙本质胶原而粘附于其上。这种粘附作用可能由两种机制介导:宿主细胞与菌细胞表面结构的相互识别与亲合,以及宿主与细菌间的非特异的电荷作用、分子间的疏水键作用等。本实验结果还显示:乳杆菌与牙本质的粘附百分率为39.49%和42.83%,显著高于变链菌与牙本质的粘附百分率25.39%和23.81%,这可能与缓冲液的pH值有关,本实验所用缓冲液pH值为6.2,利于乳杆菌的粘附,这与上述学者报道的结果一致。但本实验中标准菌株的粘附力与临床分离菌株无显著差异,这与郭丽娟的报道不一致,其实验结果为标准菌株的粘附力显著低于临床分离菌株,可能是因本实验采用的标准菌株为已在其适宜的培养基中反复转种,细菌的代谢活性已恢复之故。从本实验结果看乳杆菌可直接粘附于牙本质,因此当龋蚀累及牙本质时,可有大量乳杆菌粘附堆积于牙本质上产酸而导致牙本质脱矿龋洞形成,乳杆菌在牙本质龋中具重要作用。

    参考文献

    1 郭丽娟,刘天佳,刘豫蓉.口腔乳杆菌对胶原的粘附. 华西口腔医学杂志,1997,15:283
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    2 Russell MW. Interaction between surface proteins antigen of Streptococcus mutans and human salivary components. Oral microbiol Immunol, 1989,4:106

    3 Rolla G. Why is sucrose so cariogenic ? The Role of Glucosyltransferase and polysaccharides. Scand J Dent Res ,1989,97:115

    4 李鸣宇,刘正.脂磷壁酸-葡糖基转移酶-葡聚糖相互作用对口腔链球菌粘附作用的影响. 牙体牙髓牙周病学杂志,1994,4(2):70

    5 Liu TJ. Binding of streptococcus of the mutans group to type I collagen associated with apatitic surface. Oral microbiol Immunol,1990,5:131
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    6 Liu TJ. Streptococcus cricetus and streptococcus rattus bind to different segments of collagen molecules. Oral microbiol Immunol, 1990.5:143

    7 岳松龄. 现代龋病学. 北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1993.78

    8 Aleljung P,Paulson M,Emody L et al. Collagen binding by lactobacilli. Curr Microbiol, 1991,23:33

    9 Henrikson A,Szewzyk R,Conway PL.Characteristics of the adhesive determinants of lactobacillus fermentum 104. Appl Environ Microbiol,1991,57:499
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    10 Henriksson A,Conway PL.Adhesion of lactobacilllus fermentum 104-s to porcine stomach mucus. Curr Microbiol,1996,33:31

    11 Coconnier M,Klaenhammer TR,Kerneis S. Protein-mediated adhesion of lactobacillus acidophilus BG2F04 on human enterocyte and mucus-secreting cell lines in culture. Appl Environ Microbiol, 1992,58:2034

    12 Rojas M,Conway PL. Colonization by lactobacillus of piglet small intestinal mucus. J Appl Bacteriol,1996,81;474
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    13 McGrady JA,Butcher WG,Beighton D. Specificand charge interactions mediate collagen recognition by oral lactobacillus. J Dent Res, 1995,74:649

    14 Millsap M,Reid G,van-der-Mei-HC.Adhesion of lactobacillus species in urine and phosphate buffer to silicon rubber and glass under flow. Biomaterials, 1997,18:89

    收稿日期:1998-06-08, http://www.100md.com