防齲中藥及其防齲機制的研究概況

李佳凝,于明岳,劉 雙,劉玉艷△

齲病是細菌感染所導致的牙體硬組織進行性破壞疾病,嚴重危害人類的口腔健康,如何有效防治齲病一直是臨床研究的熱點[1]。氟化物應(yīng)用于齲病的防治被眾多學者所接受,但氟濃度的不穩(wěn)定以及氟的毒副作用均是其局限因素[2]。中藥因毒副作用輕微、成本低等優(yōu)點而被廣泛關(guān)注。五倍子、黃芩、苦參、厚樸、茶、地黃連等均為我國傳統(tǒng)中藥,研究[3]發(fā)現(xiàn)其均能抑制齲菌的生長,促進口腔菌群生態(tài)平衡的恢復。本文就防齲中藥的研究概況及其防齲機制探索做一綜述。

1 齲病成因及常用藥物

變形鏈球菌等細菌在口腔中遇糖發(fā)酵,代謝產(chǎn)酸腐蝕牙齒是齲病的主要成因[4]。氟化物、硝酸銀是臨床常用的齲病治療藥物,氟化物能夠有效抑制致齲菌的生長及代謝產(chǎn)酸,促進齲齒再礦化,但其受氟濃度的影響且具有一定的毒副作用[5];硝酸銀能夠生成蛋白銀沉淀作用于齲損區(qū)或與還原劑結(jié)合生成還原銀、碘化銀等物質(zhì)滲入釉質(zhì)及牙本質(zhì)之中從而封閉齲齒病變區(qū)域進而終止齲病,但其腐蝕性較強,易損傷軟組織[6]。

2 防齲中藥的研究概況

漢代司馬遷所著的《史記·倉公列傳》中已有了中藥苦參防治齲病的相關(guān)記載。“齊中大夫病齲齒,即為苦參湯,日漱三升,出人五六日,病已。”《夢余錄》中所載東坡以茶漱口預(yù)防齲病。“東坡以茶性寒,平生不飲。惟飯后濃茶,滌齒而已。”另外,近代研究發(fā)現(xiàn)五倍子、黃芩、厚樸、茶、地黃連等中藥有著良好的防齲效果。有研究[7]證明變形鏈球菌、放線菌是齲齒的優(yōu)勢菌群。黃冰冰[8]研究發(fā)現(xiàn)厚樸粗提物有著極強的抗致齲菌能力。Nakahara等[9]研究發(fā)現(xiàn)濃度為 0.025 mg/ml的茶多酚可抑制變形鏈球菌合成水溶性葡聚糖的葡糖基轉(zhuǎn)移酶(glucosyltransferase,GTF)。黃正蔚等[10]研究發(fā)現(xiàn)在較低濃度下黃芩可抑制黏性放線菌的生長從而達到防齲效果。另外,有實驗[11]發(fā)現(xiàn)地黃連中的白屈菜紅堿可通過抑制變形鏈球菌的生長、粘附從而防治齲病。

3 中藥防齲機制探索

3.1 抑制致齲菌的生長代謝五倍子中的沒食子酸、沒食子酸甲酯在低濃度下能夠有效抑制變形鏈球菌、放線菌等多種致齲菌的生長代謝[12-13]。另外,五倍子中的鞣質(zhì)可以與細胞表面磷壁酸結(jié)合從而發(fā)揮抑菌作用[14],相關(guān)研究[15]證明五倍子水提取物能夠有效減少致齲菌的定植,抑制細菌產(chǎn)酸以及胞外基質(zhì)的生成;厚樸中的和厚樸酚能夠明顯抑制致齲菌的生長和代謝,對致齲菌的產(chǎn)酸也有著一定程度的抑制作用。研究[16]發(fā)現(xiàn)厚樸中的厚樸酚對變形鏈球菌有極強的抗菌作用,可以有效抑制c、d型變形鏈球菌且當達到最高濃度時不會抑制大腸桿菌等腸道正常菌群的生長。同時研究[17]發(fā)現(xiàn)厚樸中的有效成分對多種口腔浮游細菌及生物膜細菌抑制作用明顯,厚樸酚作用于變形鏈球菌生物膜后膜內(nèi)活菌明顯減少;茶中的茶多酚能夠與變形鏈球菌等致齲菌遺傳物質(zhì)DNA結(jié)合,破壞致齲菌的細胞膜結(jié)構(gòu)從而改變細菌生理,抑制細菌生長。另外,茶中的鞣酸能與牙本質(zhì)的有機物結(jié)合,從而降低牙本質(zhì)的通透性,增強牙體的抗酸能力;地黃連中含有白屈菜堿、白屈菜紅堿等多種活性生物堿,其中的白屈菜紅堿的乙醇溶液在較低濃度時能夠通過抑制DNA合成及反轉(zhuǎn)錄酶影響細胞膜的通透性,從而抑制變形鏈球菌的生長。另外,地黃連中的白屈菜紅堿可通過抑制乳酸脫氫酶以及葡糖基轉(zhuǎn)移酶等酶類從而抑制變形鏈球菌產(chǎn)酸,且抑制作用會隨濃度升高而增強;黃芩能夠抑制黏性放線菌、唾液鏈球菌、內(nèi)氏放線菌的生長及產(chǎn)酸。另外黃芩能夠抑制變鏈菌GTF的活性,抑制變形鏈球菌及血鏈球菌的生長;較高濃度的苦參提取物對浮游菌產(chǎn)酸有著明顯的抑制作用,同時能夠抑制牙菌斑生物膜的形成。

3.2 影響細菌粘附五倍子對變形鏈球菌、放線菌等形成的單菌種生物有著一定的抑制作用,但無法完全抑制釉質(zhì)表面的生物膜,仍有細菌滋生[18]。五倍子對變形鏈球菌、放線菌等形成的多菌種生物膜有著明顯的抑制和清除作用,能夠清除生物膜中定植的活菌,破壞生物膜管道結(jié)構(gòu),同時調(diào)節(jié)變形鏈球菌乳酸脫氫酶基因的表達,從而影響細菌黏附[19～21]。GTF能夠催化蔗糖合成葡聚糖,從而為致齲菌提供結(jié)合位點,促進致齲菌的黏附、聚集,最終導致齲病的形成。而五倍子中的鞣質(zhì)對GTF抑制作用明顯,能夠有效抑制突變鏈球菌熱殺傷細胞的黏附性,有效減少細菌黏附[22,23];另外厚樸中的厚樸酚及和厚樸酚能夠抑制GTF-I裂解蔗糖及GTF的活性,從而減少細菌粘附。其濃度在1.25～5 mg/ml時能夠?qū)TF活性產(chǎn)生明顯的抑制作用,且厚樸酚抑制作用相對較強[24];茶中的茶多酚能改變唾液獲得性膜表面及膠原的性質(zhì),從而有效減少致齲菌黏附;地黃連中的白屈菜紅堿對變形鏈球菌細胞表面疏水性以及黏附也有一定的抑制作用。

3.3 抑制α-淀粉酶活性降低非水溶性葡聚糖的產(chǎn)生 菌斑α-淀粉酶是菌斑的主要成分之一,其能與口腔鏈球菌結(jié)合,在齲病的發(fā)生發(fā)展中作用重大。厚樸中的厚樸酚及和厚樸酚對α-淀粉酶具有明顯的抑制作用,厚樸酚能夠抑制口腔生物膜以及變形鏈球菌胞外水不溶性多糖的生成;非水溶性葡聚糖參與菌斑基質(zhì)的形成,在利于細菌聚集的同時也使菌斑產(chǎn)酸不易擴散,從而導致齲病的發(fā)生。而茶中的茶多酚能夠增加水溶性葡聚糖的合成,降低非水溶性葡聚糖的產(chǎn)生。

3.4 促進牙釉質(zhì)齲再礦化五倍子能夠通過抑制Ca2 +以及PO43-的溶出量來抑制釉質(zhì)脫礦,同時還可與Ca2 +生成絡(luò)合物從而促進釉質(zhì)齲再礦化,且五倍子的作用效力與藥物濃度有關(guān)。有研究[25]發(fā)現(xiàn)五倍子天然水提物以及沒食子酸均能促進釉質(zhì)齲再礦化,前者可促進齲齒體部的再礦化,后者可促進齲齒表層的再礦化。另外,五倍子與nano- HA有著協(xié)同效應(yīng),處理后的釉質(zhì)表面呈規(guī)則針狀結(jié)晶,從而可使更多的鈣離子進入病損體部,進而能夠有效促進齲齒體部的再礦化[26]。

3.5 促進牙本質(zhì)齲再礦化研究發(fā)現(xiàn)五倍子水提取物能夠有效促進牙本質(zhì)齲再礦化,防止脫礦[27]。其可能原因為五倍子能夠促進多元酚與金屬離子的絡(luò)合,從而抑制鈣的溶出。另外,五倍子可凝結(jié)酶蛋白,降低酶活性,從而減少膠原的分解,而膠原分解的減少能夠有效緩解牙本質(zhì)齲脫礦。同時五倍子可穩(wěn)定膠原,膠原的穩(wěn)定有利于膠原分解的減少和更多晶核位點的提供,從而有利于礦物質(zhì)的沉積和牙本質(zhì)齲脫礦的進一步緩解,進而促進牙本質(zhì)齲再礦化[28]。

3.6 促進牙根面齲再礦化研究[29]發(fā)現(xiàn)五倍子水提取物應(yīng)用于根面齲的治療時有明顯礦物質(zhì)堆積,說明五倍子水提取物能夠明顯促進牙根面齲再礦化。有關(guān)研究[30]證明五倍子能夠抑制牙齒根部組織脫礦,五倍子水提物能夠提高根面齲的再礦化效果。其原因為五倍子可與牙骨質(zhì)中的有機質(zhì)和鈣結(jié)合,形成一種新的化合物,進而促進根面齲再礦化。另外,五倍子中含有多酚結(jié)構(gòu),可與重金屬離子結(jié)合生成不可溶性復合物,從而抑制鈣的溶出。同時五倍子可將鈣離子搬運至齲中層,從而抑制脫礦情況的發(fā)生,促進齲齒礦化。

4 展望

目前中藥僅有五倍子對齲齒具有明顯的再礦化作用,所以可以考慮將厚樸、黃芩、茶、苦參、地黃連等防齲中藥與有著促礦化作用的天然物質(zhì)合用從而進一步提高其對齲病的防治效果。