综述:蝴蝶效应:抗菌策略对口腔微生物组的附带损害与影响

【字体: 时间:2025年10月04日 来源:npj Antimicrobials and Resistance

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  本综述系统阐述了口腔抗菌干预(如化学漱口水、抗生素)引发的“蝴蝶效应”——非靶向杀伤导致的微生物失衡、耐药性(AMR)传播及系统性健康风险。作者强调,饮食(如硝酸盐/多糖)、物理清洁(如刷牙)及生物制剂(如益生菌)均可通过扰动口腔微生态(如促进ARGs水平转移)产生深远影响,呼吁精准调控以维持微生物稳态(如抵抗生物膜形成)。

  

口腔微生态:抗菌干预的蝴蝶效应

口腔是一个复杂的生态系统,栖息着多样化的微生物生物膜,这些微生物群落随饮食、卫生习惯、抗菌药物使用及疾病状态而动态变化。尽管生物膜控制措施旨在维护健康,但它们可能引发非预期的后果,包括抗菌素耐药性(AMR)的加剧。持久存在的耐药微生物通过生态破坏和遗传适应重塑口腔及全身微环境,对人类健康产生潜在负面影响。

口腔耐药组与饮食的相互作用

耐药组(Resistome)从婴儿期即存在,并随饮食、成熟事件及生活方式因素终身演变。婴儿期微生物组的建立深受饮食影响:配方奶喂养的婴儿可能比母乳喂养者表现出更易致龋的微生物分布。高糖饮食可通过诱导应激反应影响耐药组,例如变形链球菌(Streptococcus mutans)在糖应激下上调与过氧化氢暴露共享的应激响应通路。
膳食成分对微生物定植具有双向调节作用:
  • 纤维与健康脂肪:促进有益共生菌生长,抑制耐药基因(ARGs)传播;
  • 高糖与人工甜味剂:增加生物膜形成、水平基因转移(HGT)和ARGs动员风险,加剧慢性炎症。
微量营养素如硝酸盐和多酚类物质通过独特机制调控微生态:
  • 硝酸盐:被口腔细菌(如罗氏菌属Rothia、奈瑟菌属Neisseria)还原为亚硝酸盐,进而代谢生成一氧化氮(NO)。NO具有抗菌作用,可破坏生物膜稳定性,并支持健康相关菌群的生长。
  • 多酚:抑制细菌关键酶活性, destabilize 携带ARGs的生物膜,其代谢产物系统性发挥抗炎特性。

物理清洁的全局影响

机械性菌斑清除(如刷牙、牙线使用)是非选择性的过程,虽减少有害菌群,但也可能扰动有益微生物。在牙周炎患者中,即使治疗后24小时,口腔微生物组仍保留失调特征。机械清洁可能引发短暂菌血症,尤其在免疫抑制个体中可能导致感染性心内膜炎(IE)或动脉粥样硬化等系统性疾病。
上呼吸道与口腔直接相连,吸入口腔细菌可能导致吸入性肺炎。义齿等修复体进一步增加风险,研究表明64.6%的义齿被呼吸道病原体(如金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus、肺炎链球菌Streptococcus pneumoniae)定植。

漱口水的双刃剑效应

氯己定(CHX)漱口水作为“金标准”抗菌剂,通过正电荷与细菌细胞壁相互作用,导致胞质泄漏和凝固。然而,其无差别杀菌作用可能导致:
  • 微生物多样性下降,促进耐四环素菌株增殖;
  • 抑制硝酸盐还原菌,削弱NO生成的保护性效应;
  • 增强ARGs接合转移,伴随对大环内酯类(如红霉素)耐药性升高12倍。
其他漱口成分(如乙醇、精油)同样通过破坏膜结构或增加外排泵表达加剧耐药性。

(抗/促)生物干预的生态代价

抗生素(如阿莫西林、甲硝唑)广泛用于牙科感染管理,但其滥用可能导致:
  • 菌群失衡:治疗后数月共生菌群持续改变,突变链球菌(S. mutans)和嗜血杆菌属(Haemophilusspp.)增多,分别增加龋齿和呼吸道感染风险;
  • 耐药性扩散:牙周病原体(如牙龈卟啉单胞菌P. gingivalis、伴放线聚集杆菌Aggregatibacter actinomycetemcomitans)对常用抗生素耐药率上升,健康人群口腔中ARGs负荷甚至高于疾病状态。
体外模型证实,低浓度氨苄青霉素处理唾液来源生物膜后,链球菌属(Streptococcusspp.)的ARGs丰度显著增加。
益生菌作为替代方案,通过乳酸杆菌(Lactobacillus)和双歧杆菌(Bifidobacterium)调节微环境,但存在局限性:
  • 定植短暂,停药后易复发;
  • 产酸菌株可能加剧釉质脱矿(龋病风险);
  • 目前尚无FDA或MHRA批准的标准化疗法。

口腔真菌组与抗真菌治疗

念珠菌属(Candida)是真菌中的优势菌群,尤其在互作生物膜中发挥“基石 commensal”作用:
  • 白色念珠菌(C. albicans)为细菌提供支架并创造厌氧微环境,促进牙龈卟啉单胞菌等厌氧菌增殖;
  • 其分泌的法尼醇(farnesol)和酪醇(tyrosol)可抑制突变链球菌多糖合成及金黄色葡萄球菌生物膜形成。
抗真菌药物如氟康唑(FLU)和两性霉素B(AMB)可能跨界影响细菌群落:
  • FLU通过抑制CYP450同源酶影响细菌代谢,加重肺部炎症并改变菌群组成;
  • AMB除靶向真菌麦角固醇外,还可与青霉素结合蛋白(PBP 2a)相互作用,抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。

结论:迈向精准口腔生态调控

口腔微生物组的稳定性易受抗菌策略、饮食及物理干预的扰动,引发“蝴蝶效应”——局部微生态变化可能通过ARGs传播、菌群移位和系统性炎症放大健康风险。未来需结合人工智能与多组学技术,开发个性化干预策略,在维护口腔健康的同时最小化生态破坏与耐药性选择压力。
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