文摘
红色的复杂,其中包括Porphyromonas gingivalis,梅毒denticola,Tannerella连翘(原拟杆菌forsythus),被认为是最重要的病原体成人牙周病。这些细菌通常是发现在牙周袋,这表明他们可能会导致牙周组织的破坏以合作的方式。本文讨论了种间致病性在红色的复杂的相互作用。
1。介绍
免疫炎症牙周疾病是幼童腹壁薄弱的传染病可导致牙周韧带的破坏和邻牙槽骨的支持。龈下的斑包含超过700种细菌,和一些微生物已被证明负责启动/牙周疾病的进展[1,2]。红色的复杂,其中包括Porphyromonas gingivalis,梅毒denticola,Tannerella连翘(原拟杆菌forsythus),包括最重要的病原体在成人牙周病(3]。此外,梭菌属nucleatum,普氏菌物种,Eikenella corrodens,消化链球菌属微指令,弯曲杆菌腹直肌增加在深牙周袋,尽可能的涉及periodontopathogens [1- - - - - -4]。这些细菌通常不单独发现,但牙周袋结合,这表明一些细菌可能会导致牙周组织的破坏以合作的方式(5]。使用动物模型的研究报道的协同致病性混合感染p . gingivalis- - - - - -t . denticola,p . gingivalis- - - - - -f . nucleatum,p . gingivalis- - - - - -t .连翘,p . gingivalis- - - - - -Aggregatibacter actinomycetemcomitans,f . nucleatum- - - - - -t .连翘,p . gingivalis- - - - - -t . denticola- - - - - -t .连翘(6- - - - - -11]。此外,coaggregation,毒力因素的营养效果,调制periodontopathogens或种间periodontopathogenic和不致病的微生物之间的相互作用已报告为口腔微生物发病机理(12]。本文在红色的种间致病性交互复杂,尤其是组合p . gingivalis-T。连翘,p . gingivalis-T。denticola,p . gingivalis- - - - - -t .连翘- - - - - -t . denticola。潜在疗法使用普通居民的口腔微生物群与红色在敌对的关系复杂的讨论。
2。p . gingivalis和t .连翘
p . gingivalis拥有很多毒性的因素,如菌毛、脂多糖和蛋白酶13- - - - - -15]。arg-gingipain(以序列)和lys-gingipain (Kgp)毒性的半胱氨酸蛋白酶是重要的p . gingivalis当他们引起功能障碍炎症和免疫反应,可以降低各种结缔组织蛋白(16,17]。以序列是由两个独立的编码基因(rgpA和rgpB),而Kgp是由单个基因编码(kgp)[18]。在小鼠脓肿模型中,rgpA和rgpB双,kgpsingle-mutants诱导小脓肿比野生型,和rgpA-rgpB-kgp三(gingipain-null)突变体显示微不足道的病变的形成19]。这些发现表明,gingipains发挥重要作用在老鼠的脓肿形成。
相比脓肿形成诱导abovedescribed monoinfection每个细菌的小鼠模型,与野生型混合感染p . gingivalis写明ATCC 33277和t .连翘写明ATCC 43037显示在脓肿形成协同效应19]。另一方面,混合感染p . gingivalis突变体没有gingipain (rgpA rgpB,kgp,rgpA rgpB kgp),t .连翘仅仅显示一个添加剂影响脓肿形成。这些发现表明,gingipainsp . gingivalis在病理之间的合作发挥重要作用p . gingivalis和t .连翘。的组合t .连翘菌株从牙周炎患者和孤立p . gingivalis一只兔子脓肿模型中还显示协同发病机理(20.]。研究人员发现100%的兔子与混合感染脓肿形成p . gingivalis和t .连翘但0%的兔子monoinfection每个细菌。最近,Verma et al。21)注射p . gingivalisFDC 381和t .连翘写明ATCC 43037到口腔的老鼠和评估牙周疾病混合感染的协同效应。混合的殖民p . gingivalis和t .连翘大鼠口腔证实了聚合酶链反应(PCR)。温和的诱导牙周炎症和明显的顶端交叉的上皮细胞的迁移,一代的一个特定的免疫球蛋白G抗体反应(免疫球蛋白),和Th1和Th2-like刺激免疫反应所反映的血清免疫球蛋白子类概要文件是很明显的。混合感染p . gingivalis和t .连翘导致显著增加邻间的牙槽骨吸收感染的老鼠相比,在单一菌株和控制,但没有细菌之间的协同作用21]。研究人员表明的毒性p . gingivalis和t .连翘混合感染的免疫炎症反应和缺乏在牙周炎大鼠体液免疫保护。
体液免疫反应引起的p . gingivalis在小鼠脓肿模型(22]。老鼠第一次感染野生型菌株,随后感染了相同的野生型菌株显示病变明显小于控制老鼠mock-infected介质只有然后野生型菌株感染。Yoneda et al。23)评估血清免疫球蛋白抗体反应后在小鼠脓肿模型级别不同的混合感染p . gingivalis写明ATCC 33277或t .连翘写明ATCC 43037整个细菌细胞抗原。混合感染后免疫球蛋白抗体反应p . gingivalis增加的程度成比例t .连翘注入。相比之下,免疫球蛋白抗体反应t .连翘没有与水平p . gingivalis注入。这种差异可能是原因p . gingivalis和t .连翘混合感染小鼠后诱导不同的抗体反应;另外,这些细菌可能会表现出不同的交互方面的增长注入的网站。
t .连翘,这是一个挑剔的厌氧革兰氏阴性杆,通常是孤立的一起p . gingivalis,特别是在牙周炎的活动状态24- - - - - -27]。众所周知,的发展t .连翘加快在血琼脂cocultivatedp . gingivalis或f . nucleatum发生,表明一种共生对营养(28]。此外,似乎在自然界中蛋白质的刺激因素。用细胞提取t .连翘写明ATCC 43037刺激经济增长p . gingivalis写明ATCC 33277年nutrition-decreased中等剂量依赖性的方式(29日),而细胞提取的t .连翘没有刺激效应的增长rgpA rgpB kgp(gingipain-null)突变的三倍p . gingivalis。这些结果表明,gingipainsp . gingivalis发挥重要作用在消化或吸收来自的刺激因素t .连翘。刺激经济的相互作用p . gingivalis和t .连翘可能是协同毒性有关的小鼠脓肿模型。
t .连翘植物属于幼童腹壁薄弱侵入口腔上皮细胞直接取自口(30.]。上皮细胞入侵periodontopathogens被认为是一个重要的毒性机制逃避宿主防御反应和形成的水库重要的复发性感染。t .连翘有一些公认的毒力因子,如trypsin-like蛋白酶,唾液酸酶、血凝素,组件的细菌S-layer和细胞surface-associated和分泌蛋白(BspA) [31日]。BspA被公认为毒性对小鼠肺泡骨质流失因素重要(31日]。Inagaki et al。32调查了上皮细胞粘附和入侵的能力t .连翘这些依赖于BspA和报告。此外,他们发现p . gingivalisFDC 381或其外膜囊泡增强的依恋和入侵t .连翘写明ATCC 43037到上皮细胞。
3所示。p . gingivalis和t . denticola
t . denticola一个小口腔螺旋体,经常发现p . gingivalis在牙周炎病变进展1,33- - - - - -35]。t . denticola坐落在龈下的斑块的表面层次,而p . gingivalis主要是观察螺旋菌层(下33];一种共生养分利用率之间的关系这两个periodontopathogens已被证明在体外(36]。这种因素产生的p . gingivalis写明ATCC 33277和t . denticola写明ATCC 35405人被确认为异丁酸和琥珀酸,分别为(36]。
生物膜的形成也是一个重要的步骤在牙周疾病的病因。p . gingivalis,但不t . denticola株,形成生物膜在体外(37]。Coculture的p . gingivalisFDC 381和t . denticola写明ATCC 35405诱导协同生物膜的形成和coaggregation。共焦显微镜显示p . gingivalis连接到基础首先作为主要的殖民者coaggregation紧随其后t . denticola形成一个复杂的生物膜(38]。的t . denticola鞭毛突变体和胞质纤维突变体表现出显著减少生物膜的形成p . gingivalis。类似地,p . gingivalisgingipain突变和主要菌毛突变体表现出显著减少生物膜的形成t . denticola(38]。使用二维电泳,后跟一个配体叠加分析p . gingivalis菌毛,桥本et al。39)确定dentilisin, chymotrypsin-like蛋白酶t . denticola,是p . gingivalisfimbriae-binding蛋白质。这些结果支持假设这两个生物的生存、互相帮助在龈下的沟和解释为什么他们经常一起孤立的龈下的斑块。
协同毒性的混合p . gingivalis和t . denticola感染已经在几个动物损伤评估模型。使用小鼠脓肿模型,一组报道,高剂量的p . gingivalisW50 (细胞每剂)在一起t . denticola写明ATCC 35404 (或细胞每剂)的形成和大小没有影响传播病变所致p . gingivalis(40]。然而,在低p . gingivalis剂量(细胞),添加t . denticola(细胞)明显的毒性增强p . gingivalis相比之下,monoinfection [40]。调查的协同毒性p . gingivalis和t . denticola使用小鼠实验性牙周炎模型发现,1:1的比例p . gingivalisW50和t . denticola写明ATCC 35405 coinoculum或总细菌细胞诱导的骨质流失四剂p . gingivalis(41]。Coinoculation诱导强烈的p . gingivalis特殊的T细胞增殖和干扰素-γ(IFN -γ)细胞因子反应和诱导强烈t . denticola特殊技能干扰素-γ细胞因子的反应。另一项研究用老鼠牙周疾病的报道,一个混合模型p . gingivalisFDC 381 (细胞)和t . denticola写明ATCC 35404 (感染细胞)产生更多的邻间的和水平相比,牙槽骨丢失monoinfections (细胞);然而,没有协同作用p . gingivalis和t . denticola(42]。此外,这些细菌殖民化是7周期间观察大鼠口腔牙周疾病,导致生成一个特定的血清免疫球蛋白抗体反应,反映口腔感染和炎症反应的诱导与牙周炎的建立特征一致。这些结果表明,p . gingivalis和t . denticola协同作用(没有细菌之间的协同作用)来刺激宿主的免疫反应和诱导肺泡牙周炎的骨质疏松大鼠模型42]。
4所示。p . gingivalis,t .连翘,t . denticola
上皮细胞和巨噬细胞在宿主应对periodontopathogens扮演着主要角色,和分泌炎症介质和基质金属蛋白酶(MMPs)由这些宿主细胞导致牙周组织破坏。Bodet et al。43调查的炎症反应在体外巨噬细胞和上皮细胞coculture模型在mono -或混合感染的细菌细胞red-complex及其脂多糖(LPS)。Mono coculture模型的——或混合感染诱导interleukin-1β(il - 1的分泌),il - 6,引发前列腺素E2(铂族元素2),MMP-9。所有有限合伙人mono -或混合感染诱导趋化因子的增加,MMP-9和铂族元素2生产。相比mono-infections与单个细菌物种,没有协同对细胞因子的影响,铂族元素2由细菌或MMP-9生产混合测试观察。p . gingivalis和t .连翘诱导的分泌咆哮(监管和正常T细胞表达和分泌),而t . denticola单独或结合p . gingivalis导致咆哮水平明显降低。咆哮mono -或混合感染red-complex降解细菌导致巨大的咆哮的蛋白水解降解t . denticola。periodontopathogens降低细胞因子和趋化因子的能力在活的有机体内可能扮演重要的角色在他们的致病性破坏宿主炎性反应。
感染最近,幼童腹壁薄弱p . gingivalis,t . denticola,t .连翘在牙周疾病的老鼠模型研究[44]。一个细胞混合物(1毫升)包含同等数量的每个细菌的细胞被注入大鼠口腔。PCR细菌DNA的口腔感染增强殖民样本显示,幼童腹壁薄弱p . gingivalis,t . denticola,t .连翘水平相比monomicrobial感染。口腔感染的老鼠财团与幼童腹壁薄弱p . gingivalis,t . denticola,t .连翘诱导显著增加上颌和下颌牙槽骨吸收,造成的任何monomicrobial感染()。血清免疫球蛋白的水平与所有感染细菌的幼童腹壁薄弱低于各自的水平monomicrobial引起的感染。这表明宿主感染改变应对幼童腹壁薄弱,导致增强逃税保护性免疫反应的细菌财团。
5。牙周炎治疗的发展方向
大多数治疗方法治疗牙周炎的目标是清除病原体,杀死所有细菌在牙周袋。理解interbacterial交互的效果在牙周炎的发病机理可能促进发展新的治疗方法,如抑制坚持使用拮抗剂,被动免疫,替代疗法,监管水平不致病的细菌调节毒性,益生菌和干扰信号机制(12]。谐波的干扰宿主和共生的微生物之间的关系被认为是口腔疾病发展的一个重要因素。健康的微生物群组成和牙周炎患者(不同45- - - - - -47]。在这里,我们讨论的意义interbacterial对立的维护和恢复健康的口腔微生物群。拮抗细菌殖民化的实质性障碍由外生和内生病原体的机会。此外,益生菌的拮抗细菌有可能采取行动,这可能预防牙周炎。
研究发现生物periodontopathogens敌对的。关于红色的复杂,金黄色葡萄球菌和变形链球菌隔离抑制的增长t . denticola和p . gingivalis(48]。金黄色葡萄球菌菌株产生bacteriocin-like抑制性物质,而抑制的影响变异链球菌与乳酸的生产。美国杂志,美国cristatus,唾液链球菌,美国缓和的,放线菌naeslundii,嗜血杆菌56抑制粘附的标准p . gingivalis菌株在体外(49]。美国cristatus精氨酸deiminase压抑的费马,长菌毛的主要亚基蛋白,抑制生物膜的形成p . gingivalis(50]。
其他的研究已经确定了生物与益生菌对periodontopathogens潜力。分析临床分离株的能力从健康和牙周炎患者抑制periodontopathogens显示的数量的增长从健康志愿者隔离,抑制p . gingivalis或p .媒介物从患病的病人明显高于51]。这些孤立的阻碍增长的压力包括一些草绿色组链球菌,放线菌,双歧杆菌属菌株。这些分离株相比,商业饮食periodontopathogens益生菌表现出更强的抑制。相比在一项研究中,口服乳酸杆菌从慢性牙周炎患者牙周健康受试者,最普遍的物种在健康受试者加氏乳杆菌和酵母最普遍的物种,而主题与牙周炎l .杆菌(52]。此外,最大的抗菌活动联系在一起l . paracasei,l .杆菌,喂食,唾液l .。国际评估准则益生菌确认这四个生物体呈现出高抗菌活性和高耐环境压力(53]。
一些口腔细菌向periodontopathogens拥有潜在的对抗,这凸显了治疗的潜在刺激口腔健康使用有益的效应菌株。大多数证据表明,益生菌在肠道不填充永久胃肠道微生物群,他们从粪便中消失后不久停止益生菌的摄入(54]。同样,改变建立口腔菌斑微生物群落的组成是困难的(55]。益生菌用于人类口腔包括双歧杆菌属和乳酸菌物种,他们中的大多数并不来源于口腔(56]。这种l .和唾液l .殖民病人的口腔;然而,这项研究是只有2周时间57- - - - - -59]。另一项研究报道,口服唾液l .减少的比例唾液l .在唾液在4 - 8周干预时期,虽然采样和分析方法不同60]。生物拮抗periodontopathogens,来自口腔微生物群的典型代表,益生菌与外生益生菌相关的潜在可能克服的弱点。