产黑素菌在慢性根尖周炎中的分布及其基因多态性研究进展



综述

产黑素菌在慢性根尖周炎中的分布及其基因多态性研究进展

周倩蓉邹岩余优成

(复旦大学附属中山医院口腔科，上海200032)

Studies on Distribution and Genetic Polymorphism of Black-Pigmented Bacteria in Chronic Apical Periodontitis

ZHOUQianrongZOUYanYUYoucheng

DepartmentofStomatology,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China

根尖周炎为牙体组织损坏后的常见伴发病，主要表现为根尖周组织的破坏和牙槽骨的部分吸收。根尖周炎的病因，一直是学者们探讨的热点。细菌感染、物理及化学刺激均可导致根尖周炎，其中细菌感染是最主要的病因，多种细菌参与根尖周炎的发生和发展过程。学者们采用多种方法来检测感染根管内的相关致病菌，其中聚合酶链式反应(PCR)技术的应用最为广泛[1]。与传统的培养法相比，PCR对菌群的检出率更高、更精确，尤其是对已知的难养厌氧致病菌的检测更具优越性。

目前，在根尖周炎的可疑致病菌的研究中，有关产黑色素菌与根尖周炎临床症状相关性的研究较多[2-5]。产黑色素菌为革兰阴性专性厌氧菌属，无芽胞，形态为球杆状或短棒状，通常在混合感染中被分离出来。产黑色素菌包括解糖的普雷沃氏菌属及3种不解糖的卟啉菌属。产黑色素菌可以刺激成纤维细胞和成骨细胞产生白细胞介素-8(interleukin-8, IL-8)等细胞因子，放大宿主的免疫反应；产黑色素菌也可以破坏牙髓组织内纤溶酶及纤溶酶原的平衡，最终使组织溶解。由于致病菌毒力和机体抵抗力之间的平衡关系不同，致使根尖周炎的局部症状表现不尽相同，一般分为自发痛、叩痛、窦道、脓肿以及无症状的慢性根尖周炎[6]。

当前对慢性根尖周炎的研究，不仅局限于致病菌的检出率，更着力于毒力因子、致病机制的研究。这是因为，根尖周炎的发生、发展不仅与所感染致病菌的种类有关，还与致病菌的菌株有关，同种致病菌存在不同的基因型即具有基因多态性。不同基因型的菌株，毒力因子的表达不同，对组织的破坏程度不同，引起的临床症状也不同。

产黑色素菌中的牙髓卟啉单胞菌(Porphyromonasendodontalis，p.e)、牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonasgingivalis，p.g)、中间普氏菌(Prevotellaintermedia，p.i)被认为是与根尖周炎关系密切的致病菌[7-8]。目前已有很多关于这些致病菌的检出率、毒力因子的研究，现就这些致病菌在感染根管中的检出情况及其基因多态性进行综述。

1牙髓卟啉单胞菌在感染根管中的检出情况及其基因多态性的研究

牙髓卟啉单胞菌是公认的与根管感染密切相关的细菌[9]。Siqueira等[10]在有脓肿的感染根管中检出牙龈卟啉单胞菌、牙髓卟啉单胞菌。van Winkelhoff等[11]在根尖脓肿中检出了牙髓卟啉单胞菌。Murakami等[12]对56例感染根管内分泌物样品(感染根管组)以及51例上颌骨脓肿样品(脓肿样本组)进行了检测。他们首先采用免疫荧光标记技术，用牙髓卟啉单胞菌胞外脂多糖特异的单克隆抗体进行标记，发现上述共107例样本中90%存在该菌的胞外脂多糖。而后又采用Northern印迹法，在老鼠巨噬细胞中分别加入上述样本组以及对照组(即健康根管样本组)，孵化1 h后，分析炎性因子[包括肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor alpha，TNF-a)、IL-1β以及库普弗细胞(Kupffer cell，KC)]的基因表达情况。结果显示，感染根管组和脓肿样本组在炎性因子的表达诱导情况方面与健康组有显著差异。进一步实验证实，在感染根管组及脓肿样本组中加入牙髓卟啉单胞菌胞外脂多糖特异性抗体后，炎性因子的基因无法正常表达；在样本组中加入多黏菌素B后，炎性因子的基因表达也受到抑制，这与多黏菌素B为胞外脂多糖的有效抑制剂相符。以上结果均证实，牙髓卟啉单胞菌胞外脂多糖可以诱导炎性因子TNF-a、IL-1β、KC的基因表达，从而引发机体的免疫反应，引起急性或者慢性症状，以脓肿形成为主。Martinbo[13]等在研究原发性牙髓感染时发现，牙髓卟啉单胞菌对组织的破坏作用取决于前列腺素E2(PGE2)的水平；PGE2的释放可以破坏巨核细胞，从而引起叩痛、渗出的临床症状。

牙髓卟啉单胞菌为革兰氏阴性专性厌氧菌，因难于培养，目前对其的研究仅限于对标准株的毒力因子的研究方面，而尚无关于临床分离株基因多态性的研究。

2牙龈卟啉单胞菌在感染根管中的检出情况及其基因多态性的研究

牙龈卟啉单胞菌被认为是慢性根尖周炎、慢性牙周炎的主要致病菌，在感染根管及牙周袋中的检出率均很高。Baumgartner等[14]发现，巴西人群中67%的根管内检出牙龈卟啉单胞菌，而美国人群中有72%的根管内检出牙龈卟啉单胞菌。Siqueira等[15]通过分组研究62例根尖周感染患者根管中牙龈卟啉单胞菌与症状的关系，发现牙龈卟啉单胞菌与根尖周脓肿相关，可以引起组织破坏、脓肿形成。Baker等[16]用不同牙龈卟啉单胞菌的菌株感染裸鼠，结果发现，两种实验室菌株(ATCC53977和W50)及一种突变株DPG3可造成裸鼠牙槽骨的吸收，而牙龈卟啉单胞菌381不能使裸鼠的牙槽骨吸收；这是因为，牙龈卟啉单胞菌381并未使机体产生以IgG为主导作用的免疫反应，而出现了血清IgA为主导的免疫反应。由此推测，牙周袋中感染了牙龈卟啉单胞菌的不同患者个体所表现出的临床症状有所不同，其原因为感染了不同菌株的致病菌。菌毛是牙龈卟啉单胞菌的主要毒力因子。通过对牙龈卟啉单胞菌菌毛的基因型分型后进行毒力检测发现，fimA Ⅱ型与牙周炎发病相关，fimA Ⅰ 型与健康人相关；在根尖周炎的样本中，fimA Ⅱ 型与瘘管、窦道等症状相关，而fimA Ⅰ型与无症状相关[17]。由此可以推测，携带不同型fimA 的牙龈卟啉单胞菌毒力因子不同，对临床症状的影响也不同。Siqueira等[15]分离培养2例根尖周炎患者的样本，共分离出14株牙龈卟啉单胞菌；再利用随机引物PCR(arbitrarily primed PCR，AP-PCR)技术分析14株分离株的基因型，共检测出4种基因型。虽然不同的个体间存在基因异质性，但同一个样本中发现两种基因型，可能表明在根尖周炎中存在不同的毒力株。但哪个基因型与根尖周炎密切相关，还需要加大样本量进一步研究。

3中间普氏菌在感染根管中的检出情况及其基因多态性的研究

中间普氏菌是革兰阴性专性厌氧杆菌，在牙周病、坏疽性口炎等慢性炎性反应中起着重要的作用。闫培芳等[18]研究了慢性根尖周炎患者感染根管内厌氧菌的检出情况，发现有症状组中间普氏菌的检出率明显高于无症状组；中间普氏菌在有自发痛组中的出现率是66.67%，而在无自发痛组中仅为21.34%，故认为，中间普氏菌在根尖周病的发生、发展中起重要的作用。

Iyer 等[19]研究认为，中间普氏菌主要是通过侵入非吞噬细胞而造成牙周组织损伤。纤毛是中间普氏菌的主要毒力因子，在侵袭过程起着重要的作用。中间普氏菌的纤毛根据直径不同分为A、B、C、D型。其中，C型纤毛毒力最强，它在细菌侵入口腔上皮细胞中起重要作用。中间普氏菌17可在C型纤毛的作用下，侵入牙周组织上皮细胞，释放细胞松弛素D以及环己酰亚胺，进一步破坏牙周组织。中间普氏菌27的D型菌毛及中间普氏菌标准株(ATCC25611)的A型菌毛为弱毒力因子，它们无法使细菌侵入组织细胞。也有研究者[20]用牙槽脓肿的小鼠模型分析中间普氏菌(Prevotellaintermedia，p.i)与脓肿的关系，结果显示，中间普氏菌与微小消化链球菌(Peptostreptococcusmicros)的毒力因子有协同作用，共同导致脓肿的形成。

虽然目前尚无有关感染根管中的中间普氏菌的基因多态性的报道，但是在其他疾病中如牙周病、儿童细菌性气管炎等已有中间普氏菌的基因多态性的报道。Fukui 等[21]研究了6个家庭共18个家庭成员龈下菌斑中间普氏菌基因型分布情况，发现每个家庭成员牙菌斑内存在1~3种基因型。另有研究[22]选取母子口腔内唾液、龈上菌斑、龈下菌斑作为样本，通过AP-PCR方法分析发现，中间普氏菌在3种样本中均存在基因多态性。

综上所述，牙髓卟啉单胞菌、牙龈卟啉单胞菌、中间普氏菌为根尖周炎的主要致病菌。慢性根尖周炎的发病过程不仅与致病菌的种类有关，还与致病菌的毒力因子有关，而不同基因型的菌株在毒力致病性方面有显著差异。与根尖周炎相关的发病菌属及其主要的致病机制仍有待进一步研究。

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中图分类号R781.34+1

文献标志码A