白色念珠菌對低齡兒童齲的影響

王敏

（浙江大學附屬口腔醫院牙體牙髓科 浙江 杭州 310006）

美國兒童牙科學會將低齡兒童齲(Early Childhood Caries，ECC)定義為年齡小于72個月的兒童有1顆及以上乳牙齲壞或因齲造成的牙齒缺失或充填[1]。ECC是一種具有侵襲性的齲齒類型，2017年公布的第四次全國口腔健康流行病學調查結果顯示，我國5歲兒童的乳牙齲患率為70.9%，比十年前上升了5.8個百分點，農村高于城市[1]。兒童患齲情況呈現上升態勢，ECC已成為最常見的兒童口腔疾病，嚴重威脅兒童的身心健康

最近關于念珠菌在齲齒中作用的體外和體內數據被大量揭示，特別是在對低齡兒童齲的菌斑-生物膜的微生物學研究表明：除了高水平的變形鏈球菌外，常見的機會性真菌病原體白色念珠菌也經常被檢測到[2]。這說明變形鏈球菌在致齲生物膜的形成中并非單獨起作用，白色念珠菌可能在共同形成生物膜的過程中起到了使生物膜毒力增強的效果，但據我們所知，目前還沒有白色念珠菌在低齡兒童齲發病機制中的作用的研究，以及與致齲生物膜中變形鏈球菌相互影響的探討。因此，在下面的綜述中，我們將就白色念珠菌與ECC的相關性，白色念珠菌在致齲生物膜中的作用包括粘附，產酸及耐酸性的研究進展加以探討。

1.白色念珠菌和ECC

真菌的念珠菌屬是一種正常的口腔共生體，與其他機會性病原體一起無癥狀的定居在口腔中。根據口腔和全身情況，口腔中的這些微生物可能從共生微生物轉變為病原微生物，這種情況在年幼的兒童身上更多見，M.Sonesson等人提出年幼的兒童免疫系統處于發育狀態；在低免疫狀態下，念珠菌屬物種有可能增加。這可能是導致低齡兒童齲齒進展迅速的重要因素[3]。

大量流行病學數據顯示，念珠菌屬物種可在唾液、牙菌斑和齲損中檢出，并且在ECC組兒童中的檢出率遠高于無齲組兒童[2]，因此推測白色念珠菌的存在與低齡兒童齲病有顯著相關性。在白色念珠菌和兒童早期齲的系統回顧和meta分析中作者注意到：ECC兒童口腔中白色念珠菌感染率是無ECC的兒童的5倍有統計學上的顯著差異[4]。另外有證據表明，兒童牙本質齲病變中，白色念珠菌占優勢，其檢出頻率范圍在66%至97%之間[2]。這在一定程度上提示了在低齡兒童齲中白色念珠菌可能較變形鏈球菌等具有更強的潛在致齲性。

但是，也有學者表示未能在研究中顯示出在患有和不患有兒童早期齲病的兒童中念珠菌流行率的差異[5]。

2.白色念珠菌對ECC致齲生物膜的影響

2.1 粘性

微生物能夠有效的粘附和定殖于牙齒表面是微生物致齲的前提條件之一。口腔的主要定植者，如鏈球菌，就具有高度發達的粘附屬性并在釉質表面的唾液膜上，構成齦上菌斑生物膜的基礎層，其核心是胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)[6]，變異鏈球菌分泌的細菌外酶（葡糖基轉移酶Gtfs）可以利用蔗糖產生胞外多糖（EPS）。但有趣的是，在一些研究中，念珠菌屬也在菌斑生物膜的基礎層中被發現。

念珠菌種可以快速且有效地粘附于口腔表面，但是也有研究表明白色念珠菌在沒有蔗糖的情況下不與變形鏈球菌有很好的共粘也不會在嚙齒類動物模型中導致嚴重的齲齒[7]。由此可以推斷在蔗糖存在下白色念珠菌-變形鏈球菌之間形成了獨特的跨界致齲生物膜，該粘附機制是由細菌Gtfs介導的，與白色念珠菌細胞壁上的蛋白成分及細菌Gtfs的相互作用有關。

白色念珠菌細胞壁主要由甘露聚糖、葡聚糖和幾丁質組成，它們被證明對細菌的粘附和生物膜的形成具有重要作用，是真菌粘附的主要接觸點。例如有研究結果表明[8]甘露聚糖的O-和N-末端部分，介導了與變形鏈球菌衍生的GtfB外泌酶強烈而穩定的結合。這種相互作用提供了GtfB生成EPS的平臺，從而增強變形鏈球菌的毒性，并且對ECC中混合物種變形鏈球菌-白色念珠菌菌斑致齲生物膜的發育至關重要。

此外，Kim等人[9]最近報道念珠菌衍生的法尼醇（Farnesol）在25～50μM水平上增強變形鏈球菌生物膜的生長和Gtf活性，這是一個重要的群體感應分子，它在生物膜群落發展中起著關鍵作用。白色念珠菌在促進更強粘附的特定粘附分子的表達之后，不斷促進白色念珠菌-變形鏈球菌跨界生物膜的成熟。使用齲齒的嚙齒動物模型可以觀察到這種相互作用，通過協同增強變形鏈球菌和白色念珠菌的粘附，以及菌斑生物膜的毒性，最終導致體內的齲病[10]。

如上所述，白色念珠菌能夠以相對較高的親和力粘附到唾液涂覆的羥基磷灰石上，并且顯示出對膠原的強烈粘附，以及能夠與致齲微生物變形鏈球菌共同聚集，協同增強致齲生物膜的毒性。

2.2 產酸

膳食碳水化合物的持續供應是致齲生物膜發展的關鍵。在食用諸如葡萄糖、蔗糖或果糖等可發酵糖之后，菌斑生物膜中的pH從中性迅速降至pH5.0或更低，從而導致牙釉質脫礦。我們通過在食品中使用蔗糖替代物來減少齲齒的發生，例如使用木糖醇、異麥芽酮糖等。有趣的是白色念珠菌也是產酸菌，它不僅可以發酵蔗糖、葡萄糖、麥芽糖等糖類產酸，甚至可以分解利用山梨糖、木糖醇等多種變形鏈球菌不能利用的糖類產酸[11]。

2.3 耐酸

致齲微生物不僅必須產生酸，還必須具有生存、啟動和培育生物膜群落的能力，以使其后代在相當惡劣的酸性環境中長期存在。Samaranayake等人[12]證明了即使在高酸性環境中72小時后酵母仍能存活。他們還報告說，白色念珠菌在葡萄糖或蔗糖補充的情況下，能將混合唾液的pH值從中性降低到非常低的酸性pH3.0，并且能很好地生長[12]。幼兒是最容易頻繁大量地攝入高糖食物的人群，其唾液中葡萄糖與蔗糖量濃度最高可達500mmol/L，導致牙菌斑內部的PH值下降至3.5，唾液環境中的高糖低PH值，反而讓白色念珠菌大量生長繁殖，代謝產酸，并耐受這種酸性環境，因此白色念珠菌在ECC中具有獨特的優勢。

很明顯白色念珠菌和變形鏈球菌一樣，具有抵抗惡劣酸性環境的生化機制，同時有助于斑塊生物膜中的酸生成。

3.總結與展望

低齡兒童齲是一個全球性的兒童健康問題，患病率很高，特別是在發展中國家。一直以來學者對其的微生物學研究主要集中在變形鏈球菌的致齲機制方面，隨著白色念珠菌在低齡兒童齲菌斑生物膜中的檢出率不斷提高，學者們開始越來越多的關注白色念珠菌，但還只局限于流行病學研究。

綜述中，我們批判性地評價了白色念珠菌作為低齡兒童齲的潛在致齲微生物的相關性能。顯然白色念珠菌表現出了齲病發展中關鍵的毒性特性，如牙齒表面的粘附和生物膜的形成，以及富含膳食碳水化合物的環境中的產酸性和耐酸性。

另外念珠菌在形成致齲菌斑生物膜的過程中可能與經典的細菌致齲菌變形鏈球菌協同作用，對增加微生物的粘附力，增強菌斑生物膜的毒性，最終導致體內的齲病猖獗起到了非常大的影響。但是，證據尚無定論，有必要提供更多數據來證實這一前提。

深入了解低齡兒童齲齲病的發病機制對于制定更有效的治療和預防策略至關重要。分子微生物學和宏基因組學的新技術發展，可以讓我們更深入地了解齲齒過程的復雜致病機制以及白色念珠菌在其中的作用。