与蛀牙有关的新细菌种类

　　在儿童中进行的大量研究表明，脓硒单胞菌是链球菌形成空洞的关键伙伴

　　

   

   

图片:脓链球菌细胞形成蜂窝状结构，包裹变形链球菌，大大增加和集中酸的产生，促进龋齿的发展和严重程度

来自宾夕法尼亚大学牙科医学院、北卡罗来纳大学亚当斯牙科学院和吉林斯全球公共卫生学院的合作研究人员发现，一种叫做脓硒单胞菌的细菌在导致蛀牙方面起着重要作用。

长期以来，科学家们一直认为另一种细菌——形成牙菌斑、制造酸的变形链球菌——是蛀牙的主要原因，也就是蛀牙。然而，在5月22日发表在《自然通讯》杂志上的这项研究中，宾夕法尼亚大学牙科医学院和北卡罗来纳大学的研究人员表明，以前只与牙龈疾病相关的脓脓链球菌可以作为变形链球菌的关键伙伴，极大地增强了其造腔能力。

“这是一个意想不到的发现，它让我们对龋齿的发展有了新的认识，强调了预防龋齿的潜在未来目标，并揭示了细菌生物膜形成的新机制，这可能与其他临床环境有关。”该研究的共同资深作者Hyun (Michel) Koo DDS博士说，他是宾州牙科医学院正畸科、儿科和社区口腔健康科的教授，也是创新与精密牙科中心的联合主任。

该研究的另外两位共同资深作者是北卡罗来纳大学亚当斯牙科学院教授Kimon Divaris博士，DDS博士，以及亚当斯学院和北卡罗来纳大学吉林斯全球公共卫生学院副教授Di Wu博士。

迪瓦里斯说:“这是合作科学的一个完美例子，如果没有许多团体、个别研究者和受训者的互补专业知识，这是不可能完成的。”

龋齿被认为是美国和全世界儿童和成人中最常见的慢性疾病。当变形链球菌和其他产酸细菌没有被刷牙和其他口腔护理方法充分清除时，就会出现这种情况，最终在牙齿上形成一层保护性生物膜，或称为“牙菌斑”。在牙菌斑中，这些细菌从饮料或食物中摄取糖，将其转化为酸。如果牙菌斑停留的时间过长，这些酸就会开始侵蚀受损牙齿的牙釉质，最终形成蛀牙。

在过去对菌斑细菌含量的研究中，科学家们已经发现了除了变形链球菌之外的各种其他物种。其中包括硒单胞菌，一种“厌氧”，不需要氧气的细菌群，在牙龈疾病的情况下更常在牙龈下发现。但这项新研究首次确定了一种特定的硒单胞菌引起蛀牙的作用。

北卡罗来纳大学的研究人员从300名3-5岁的儿童(其中一半患有龋齿)的牙齿上采集了牙菌斑样本，并在Koo实验室的关键协助下，使用一系列先进的测试对样本进行了分析。这些测试包括对样品中的细菌基因活性进行测序，分析这种细菌活性所隐含的生物途径，甚至直接进行显微镜成像。然后，研究人员对116个3至5岁儿童的斑块样本进行了进一步验证。

数据显示，尽管痰脓链球菌只是菌斑中除变形链球菌外的几种与龋齿相关的细菌之一，而且它本身并不引起龋齿，但它与变形链球菌合作促进龋齿进程的能力惊人。

已知变形链球菌使用可用的糖来构建称为葡聚糖的粘性结构，葡聚糖是保护斑块环境的一部分。研究人员观察到，S. sputigena拥有小附属物，可以在物体表面移动，可以被这些葡聚糖困住。一旦被捕获，sputigena就会迅速增殖，利用自己的细胞制造蜂窝状的“上层结构”，包裹和保护变形链球菌。正如研究人员在动物模型上所显示的那样，这种意想不到的合作关系的结果是酸的产生大大增加和集中，这大大加重了龋齿的严重程度。

古永锵说，这些发现表明，微生物之间的相互作用比人们认为的要复杂得多，并为儿童蛀牙的形成提供了更好的理解——这种理解可能会带来更好的预防蛀牙的方法。

Koo说:“使用特定的酶或更精确有效的刷牙方法来破坏这些保护性的sputigena上层结构可能是一种方法。”

研究人员现在计划更详细地研究这种厌氧运动细菌是如何在牙齿表面的有氧环境中结束的。

“一种细菌从一种环境转移到另一种环境，并与生活在那里的细菌相互作用，建立这些非凡的上层结构，这种现象应该引起微生物学家的广泛兴趣。”

文章标题

Selenomonas sputigena acts as a pathobiont mediating spatial structure and biofilm virulence in early childhood caries