吸烟影响口腔微环境及其在龋病进展中的作用

范宇 程磊

口腔疾病研究国家重点实验室 国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院牙体牙髓病科 成都 610041

吸烟会导致心血管疾病、癌症等全身性疾病，严重危害人体健康[1]。此外，吸烟被认为会增加多种口腔疾病的风险，如牙周病、口咽癌和龋病等。近年来，世界各地的流行病学研究[2]表明吸烟与龋病的发生发展有密切的关系。

目前认为吸烟通过改变唾液、口腔微生物组成等直接作用，及影响其他龋病相关因素的间接作用，改变口腔微环境，进而促进龋病的形成。因此，本文将从以上3个方面对吸烟致龋的机制进行总结和讨论。

1 吸烟对唾液的影响

唾液是第一个接触到香烟烟雾的生物液体。而唾液作为龋病最重要的宿主因素之一，对维持口腔健康、防治龋病至关重要。唾液的抑龋机制主要表现在冲洗、缓冲和抗菌3个方面。正常人每天唾液分泌量约为1.0~1.5 L，可对牙体硬组织表面进行冲洗，减少龋病的发生。唾液的缓冲体系能够有效防止唾液酸碱度（pondus hydrogenii，pH）降低，通过减少脱矿、促进再矿化发挥抑龋作用。此外，唾液含有多种电解质、肽、蛋白质和脂质，其中分泌性免疫球蛋白A（secretory im-munoglobulin A，sIgA）具有抗菌作用，能够抑制龋病的发生。吸烟时香烟烟雾中的大量有害成分会导致唾液的成分和功能发生变化，降低唾液流率（salivary flow rate，SFR）、抑制唾液缓冲能力、降低唾液内sIgA水平，改变口腔微环境，进而促进龋病的发生[3-5]。

1.1 吸烟降低SFR

理论上，由于SFR决定了所有唾液功能的抑龋活性，因此，SFR被认为可能是唾液抑龋最重要的单一参数之一[6]。唾液的冲洗作用随着SFR的降低而减弱，导致食物残渣积累，有利于微生物的生长，进而可能导致吸烟者中龋病患病率的增加。

现有的大多数研究[4-5,7]表明吸烟可显著降低SFR，但也有少数研究[8]的结果显示吸烟可使SFR在短期内增加。Rad等[4]的研究显示：吸烟者的平均SFR为（0.38±0.13），显著低于非吸烟者的平均SFR（0.56±0.16），（P=0.000 1）。这与Thomson等[5]的研究结论一致。Konić-Ristić等[7]的研究进一步发现：吸烟对SFR的抑制作用是一种延迟作用，在吸烟后1 h才能观察到SFR的显著降低。不同研究中的差异可能是由于一方面不同研究中吸烟者的烟龄与每日吸食香烟的数量不同，另一方面不同研究检测SFR的时长不同。

关于吸烟对SFR抑制作用的机制，有研究[9]显示：长期吸烟会使机体产生耐受，降低味觉感受器的敏感度，导致唾液反射减弱，最终造成SFR降低。吸烟降低味觉感受器敏感度的机制有以下几种假说：1）导致菌状乳头状的形状、大小和血管化的显著变化[10]；2）味觉细胞数量减少[11]；3）使唾液腺结构发生实质性改变[12]。但烟草成分对味觉系统产生影响的具体机制尚不清楚。

1.2 吸烟抑制唾液的缓冲能力

唾液的缓冲能力是防治龋病的另一重要因素。当唾液的缓冲能力被抑制时，唾液pH值降低，口腔中嗜酸细菌数量增加，进而造成患龋风险增加。

吸烟抑制唾液缓冲能力主要是通过降低SFR，从而减少碳酸氢盐的分泌。碳酸氢盐是唾液缓冲系统的主要成分，与磷酸盐和蛋白质缓冲系统协同作用[13]。因此，吸烟能够抑制唾液缓冲能力，具体表现为唾液pH值降低。

临床研究[5,14]证实吸烟可显著降低唾液pH。其中，Thomson等[5]针对成年男性的研究表明：吸烟者的平均唾液pH 为 （6.30±0.36），非吸烟者为（7.10±0.24），两者差异有统计学意义（P=0.00）。

1.3 吸烟抑制sIgA的分泌

唾液中的sIgA被认为是口腔疾病的主要防御因子，它可以防止微生物附着在牙齿表面和口腔上皮细胞上[15]，从而减少细菌的定植，降低龋病发生的风险。大量研究[3,16]证实：sIgA浓度降低是导致儿童和成人龋病的危险因素。

目前，普遍认为吸烟会抑制唾液内免疫球蛋白分泌，降低唾液中sIgA水平。Golpasand Hagh等[3]的研究表明：与非吸烟者相比，吸烟者唾液中sIgA的平均水平显著降低。此外，与无龋的吸烟者相比，有龋的吸烟者唾液中sIgA浓度更低。这与Avşar等[16]的研究结果一致，表明吸烟可显著降低唾液中sIgA水平。

吸烟抑制sIgA的机制可能是吸烟具有剂量依赖的免疫抑制特性。研究[16-17]表明：唾液中可替宁水平与sIgA间存在显著的负相关关系（r=0.995），而可替宁作为烟草中主要成分尼古丁的生物转化产物，可在吸烟者的唾液中检出。尼古丁抑制了与树突状细胞成熟、T细胞激活和细胞迁移相关的信号分子的表达，在信号通路水平上抑制了树突状细胞的免疫原性，具有免疫抑制特性[18]。因而，吸烟者接触香烟烟雾中的尼古丁，受到免疫抑制，进而表现为唾液sIgA水平下降，患龋风险增加。

2 吸烟对口腔微生物的影响

龋病并非某种特定微生物感染所致，而是口腔微生态失衡、口腔微环境改变的结果。目前，大家普遍认为吸烟会改变口腔微生物组成，增加患龋风险。吸烟对口腔微生态的影响，以及烟草的有害成分影响致龋菌的机制已逐渐成为当前研究的热点之一。

2.1 吸烟对口腔微生态的影响

目前，大量研究[19-21]显示：吸烟会影响口腔微生物组成，扰乱口腔微生态平衡。吸烟对口腔微生态的破坏主要表现为降低口腔微生物多样性、改变致龋菌丰度。

临床研究表明吸烟能够显著降低口腔微生物的多样性。Duan等[19]收集了10名吸烟者和10名非吸烟者的静止性唾液进行16S核糖体RNA（16S ribosomal RNA，16S rRNA）的基因测序，结果发现：吸烟者的口腔微生物物种多样性和丰富度较低；与此类似，Tsigarida等[20]使用454-焦磷酸盐测序也发现吸烟者的微生物多样性更低。

此外，吸烟显著增加口腔内致龋菌的丰度。Duan等[19]发现：在属水平上，与非吸烟者相比，吸烟者的链球菌属相对丰度显著增加（P=0.02）。Wu等[21]对1 204名美国成年人的漱口液样本进行16S rRNA基因测序，结果发现：在门水平上，吸烟者厚壁菌门和放线菌门明显增多；在属水平上，吸烟者乳杆菌属、链球菌属相对丰度均有所增加。

吸烟改变口腔微生态的机制有几种假说：1）增加唾液的酸性[5]；2）消耗口腔环境中的氧气[22]；3）抗生素效应[23]；4）影响细菌对黏膜表面的黏附[24]；5）损害宿主免疫[25]。但其具体机制目前尚不清楚，还需进一步探索。

2.2 尼古丁影响变异链球菌

变异链球菌因具有较强的耐酸能力、产酸能力和形成生物膜的能力，已被确定为龋病的主要致病菌。

目前，国内外研究[26-28]认为：烟草中的尼古丁能够促进变异链球菌生长并增强其致龋性。研究发现：尼古丁促进变异链球菌致龋性的机制，主要是促进变异链球菌的细胞聚集、产酸、合成胞外多糖（exopolysaccharide，EPS）及其他毒力基因表达。共聚焦扫描显微镜显示：随着尼古丁剂量的增加，生物膜中细菌数量和胞外多糖均增加[27]。定量聚合酶链反应（quantitative polymerase chain reaction，qPCR）显示：尼古丁可以上调变异链球菌浮游菌中葡聚糖结合蛋白（glucan-binding protein，Gbp） 和葡糖基转移酶 （glucosyltransferases，Gtf）基因的表达，下调生物膜细菌中Gbp和Gtf的表达[26]，导致更多的浮游细胞附着在牙齿生物膜上。此外，尼古丁还通过上调变异链球菌非羊毛硫变链素Ⅴ（non-lantibiotic mutacins C，nlmC）、乳酸脱氢酶 （lactate dehydrogenase，ldh）、磷酸转移酶系统相关基因（phosphotransferase system，pts）等毒力因子的表达增强其致龋性[28]。

2.3 尼古丁影响乳酸杆菌

乳酸杆菌是公认的另一主要致龋菌。和变异链球菌一样，乳酸杆菌也具有产酸、耐酸能力。有研究[29]发现：在牙本质龋的前缘，乳酸杆菌比变异链球菌更为普遍。

烟草中的尼古丁能够显著促进乳酸杆菌的生长。Avşar等[30]通过分析被动吸烟儿童唾液中龋病相关生物标志物，结果发现：被动吸烟儿童唾液中乳酸杆菌定植明显高于对照组（P<0.05）。这与Dubois等[31]发现的尼古丁对干酪乳杆菌生物膜的形成有明显促进作用结论一致。

2.4 尼古丁影响放线菌

放线菌也被认为是致龋菌。但其产酸和耐酸能力不如变异链球菌和乳酸杆菌强。放线菌可在低于pH 5.5的环境中生存并产酸，而pH 5.5是发生脱矿作用的临界酸浓度[29]。故而放线菌对龋病的发生起一定的作用。

烟草中的尼古丁对放线菌的影响存在争议。Cogo等[32]的体外研究显示：尼古丁不能显著影响内氏放线菌的生长，内氏放线菌也不能代谢尼古丁。而Dubois等[31]发现：在8 mg·mL-1尼古丁浓度下，2种常见放线菌（黏性放线菌和内氏放线菌）的总生长和生物膜的形成呈现相反的趋势，黏性放线菌的生长和生物膜的形成增加；而内氏放线菌减少，并在16 mg·mL-1尼古丁浓度下表现为完全抑制。两者的研究结果相矛盾，目前尚缺乏证据说明尼古丁对放线菌的具体作用。

2.5 尼古丁影响血链球菌

血链球菌被认为有益于抑制龋齿的形成：一方面血链球菌和变异链球菌争夺相同的生态位，具有相似的代谢特征[33]；另一方面血链球菌能产生过氧化氢和血红素，进而对变异链球菌产生抑制作用。

烟草中的尼古丁可通过促进变异链球菌和血链球菌的竞争，增强变链球菌的优势，有利于龋齿的发生。Li等[34]通过研究尼古丁对变异链球菌和血链球菌单物种和双物种生长的影响，结果发现：尼古丁对单物种或双物种生物膜中生长的血链球菌没有显著影响。但是，尼古丁在双物种生物膜形成中显著增加了变异链球菌的生长（P<0.05）。

3 吸烟行为间接影响口腔微环境

除吸烟外，还有许多因素与龋病的发生有关，如社会经济地位、口腔保健意识、口腔卫生情况等[35]。吸烟行为通过各种因素间接影响口腔微环境，进而促进龋病的发生发展。

有学者的研究显示：与非吸烟者相比，吸烟者的平均社会经济地位较低，患龋率较高。大量研究[36-37]表明：吸烟与社会经济地位呈负相关关系，其中，Csémy等[37]对捷克成年人的调查发现：低社会经济地位组和中下社会经济地位组吸烟的发生率分别是高社会经济地位组的2倍和2.5倍。此外，研究[35]发现：龋病的发生与社会经济地位有关，社会经济地位较低者其受教育程度、健康观念、饮食习惯等较差，口腔微环境易变为酸性致龋环境，患龋率较高。

吸烟者可能缺乏口腔保健意识，导致口腔卫生不良，患龋率增加。口腔保健意识与龋病的发生密切相关，良好的口腔保健措施、规律的牙科就诊频率、良好的治疗依从性会改善口腔卫生，降低患龋率。然而研究[38]发现：相比于非吸烟者，吸烟者的口腔保健意识较差，牙科就诊频率较低，患龋风险增加。

4 总结与展望

本文从吸烟对口腔微环境的直接和间接影响方面综述了吸烟的致龋机制。吸烟主要通过尼古丁等有害成分导致机体发生一系列变化，改变口腔微环境，增加宿主患龋率；此外，还可通过社会经济因素等间接影响提高吸烟者龋病发生率。但是烟草成分众多，一方面吸烟通过改变口腔微生态影响龋病发生发展的机制尚未明确；另一方面吸烟影响宿主的全身状态，进而促进龋病形成的机制还需进一步的研究。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。