综述：后生元：改善牙周病的一个有前景的新领域

《Food Nutrition》：Postbiotics: A Promising Frontier in improving Periodontal Disease

　　后益生菌通过调节菌群、抑制病原体生物膜及抗炎抗氧化机制辅助治疗牙周病，动物实验和临床研究显示其可改善炎症指标和微生物平衡，未来需开发个性化疗法并验证长期安全性。

　　### 人类口腔微生物群落的复杂性与牙周病的治疗前景

人类口腔是一个复杂的微生物生态系统，其多样性仅次于肠道微生物群落。这个生态系统中存在着大量微生物，包括细菌、真菌、病毒、古菌和原生动物等，其中某些特定的病原微生物如**牙龈卟啉单胞菌**、**中间普雷沃氏菌**、**血链球菌**和**变异链球菌**等，与多种口腔疾病密切相关。这些微生物在特定条件下会引发牙龈炎、牙周炎以及口臭等问题，进而导致牙釉质侵蚀、牙龈炎症和患者生活质量下降。因此，维持口腔微生物群落的平衡对于口腔健康至关重要。

在正常的生理状态下，这些微生物与宿主之间保持着动态平衡，参与宿主的代谢活动和免疫调节。然而，当这种平衡受到破坏时，例如由于不良的口腔卫生习惯或不健康的饮食结构，病原微生物可能过度繁殖，从而引发口腔疾病。牙周病作为这些疾病中的一种，不仅影响局部口腔健康，还可能与系统性疾病如心血管疾病、糖尿病、帕金森病和感染性心内膜炎等存在联系，这使得牙周病的治疗不仅仅是局部问题，更是全身健康的重要组成部分。

### 牙周病的治疗现状与挑战

目前，牙周病的治疗主要依赖于口腔卫生教育和机械清除措施，如洁治术（Scaling and Root Planing, SRP）等。这些方法旨在通过物理手段去除牙菌斑和牙石，从而控制病原微生物的生长。然而，尽管这些传统治疗方法在一定程度上能够缓解症状，但其治疗效果往往不够理想，患者容易出现病情复发。此外，局部使用的抗菌药物可能会影响口腔微生物的自然平衡，甚至可能对有益微生物造成不利影响，进一步加重病情。

因此，寻找更安全、有效的辅助治疗方法成为当前口腔医学研究的重要方向。近年来，益生菌及其衍生的后生元（Postbiotics）在牙周病治疗中的潜力逐渐受到关注。后生元是指非活性的益生菌成分或其代谢产物，它们在特定条件下可以对宿主产生健康益处。与益生菌相比，后生元的优势在于其不需要保持活性即可发挥功能，因此具有更高的安全性和稳定性。

### 后生元的定义、制备与组成

后生元的概念源于对非活性细菌细胞及其代谢产物的研究。尽管这一领域的研究历史悠久，但至今尚未形成统一的术语标准。在文献中，热灭活的益生菌或微生物裂解物通常被归类为后生元。为了进一步明确这一概念，国际益生菌与益生元科学协会（ISAPP）在2021年的共识声明中提出了一个关键定义，指出后生元是含有可识别遗传物质的非活性微生物或其成分的制剂，能够在宿主体内发挥健康促进作用，可能伴随代谢产物。

后生元的制备主要采用热处理和非热处理两种技术。热处理方法包括巴氏杀菌和高温灭菌，这些方法虽然操作简单且成本较低，但可能会对某些热敏性生物活性分子造成不可逆的损伤。相比之下，非热处理技术如高压处理、脉冲电场、超声波处理、离子辐射、超临界二氧化碳处理和极端pH处理等，能够在不破坏微生物活性成分的前提下制备后生元。不同的制备技术可以根据目标细菌种类和期望的后生元特性进行选择，如表1和表2所示。

后生元的主要活性成分包括非活性细菌、其细胞成分（如脂磷壁酸和肽聚糖）以及代谢产物（如短链脂肪酸、肽、蛋白质等）。这些成分通过多种机制对宿主产生有益影响。例如，脂磷壁酸可以抑制生物膜的形成，破坏已有的生物膜结构，从而降低病原微生物的活性。肽聚糖则通过调节促炎性细胞因子的表达，发挥抗炎作用。此外，后生元的代谢产物如短链脂肪酸（SCFAs）能够通过与宿主细胞上的G蛋白偶联受体（如GPR41、GPR43和GPR109A）结合，调节免疫反应，减少促炎性细胞因子的产生，从而降低炎症反应。

### 后生元在牙周病治疗中的研究进展

近年来，多项研究探讨了后生元在牙周病辅助治疗中的作用。动物实验表明，热灭活的**唾液乳杆菌**能够有效减少**核梭杆菌**的菌落形成单位，同时减轻牙槽骨吸收，改善牙槽骨的微观结构参数。此外，热灭活的**Enterococcus faecalis** KH2在实验中被发现可以缓解结肠炎，这表明其在口腔疾病中的潜在治疗价值。

在体外实验中，研究人员发现热灭活的**乳酸杆菌**和**双歧杆菌**能够显著抑制牙周病相关病原体如**牙龈卟啉单胞菌**和**核梭杆菌**的生长，同时促进有益微生物的增殖。这种抑制作用可能源于后生元成分对病原体附着和聚集的阻断，从而降低其在口腔中的活性。例如，热灭活的**乳酸杆菌**可以占据牙釉质表面，减少病原体的可附着区域，或者通过与病原体的共聚集作用，抑制其附着和活动。

在临床研究方面，一些试验表明，含有后生元成分的牙膏和漱口水可以显著改善牙周病患者的临床指标，如牙龈出血指数（BOP）和牙周袋深度（PD）。一项研究显示，每日补充10毫克热灭活的**乳酸杆菌** L-137 可以显著降低牙周袋深度，特别是在初始PD≥4mm的部位。此外，后生元还能通过增强免疫反应和减少促炎性细胞因子的产生，发挥抗炎作用。

### 后生元的治疗机制

后生元在牙周病治疗中的作用机制主要包括微生物群落调节、生物膜抑制与破坏、抗炎作用以及抗氧化效应。首先，后生元能够通过增强宿主的益生菌种群，保护有益微生物，同时直接抑制病原菌的生长。其次，后生元的某些成分如脂磷壁酸和肽聚糖可以破坏生物膜的结构，抑制其形成，从而降低病原微生物的活性。

在抗炎方面，后生元能够通过调节免疫反应，减少促炎性细胞因子的产生。例如，短链脂肪酸可以通过激活Nrf2信号通路，促进抗氧化酶的表达，从而降低氧化应激水平。此外，后生元还能通过抑制NF-κB的核转位，降低炎症反应。在临床研究中，热灭活的**乳酸杆菌** GG和**乳酸杆菌** 299 V菌株的代谢产物如香豆酸和阿魏酸已被证明具有显著的抗氧化作用，能够改善牙周病患者的口腔环境。

### 后生元在牙周病治疗中的应用

目前，后生元在牙周病治疗中的应用主要包括口腔护理产品，如牙膏、漱口水、口腔调理剂和口腔喷雾等。这些产品中的后生元成分来源于多种益生菌，如**乳酸杆菌**、**双歧杆菌**和**乳酸球菌**等。例如，**Probio-MT**是一种由多种乳酸菌和双歧杆菌组成的后生元产品，已被用于牙周病的辅助治疗。其主要功能是抑制口腔病原体的生长，维持口腔微生物的多样性。

此外，一些新型的后生元产品如**Pbio-99**、**KT-11**、**ADP-1**和**Probio-Eco**也正在被开发和应用。这些产品不仅具有抗菌和抗炎作用，还能通过调节口腔微生物群落，促进有益菌的增殖，从而改善口腔健康。**Probio-Eco**是一种含有有机酸、抗菌肽、细菌素和短链脂肪酸等活性成分的后生元产品，已被证明能够调节口腔菌群的多样性，增强相关能量酶的丰度，并抑制潜在病原体的生长。

### 后生元的联合应用与未来发展

近年来，研究人员开始探索后生元与其他治疗手段的联合应用，以提高治疗效果。例如，将后生元与光动力抗菌疗法（PDT）结合，可以更有效地抑制口腔病原体的生物膜形成，从而增强治疗效果。此外，后生元与传统机械治疗如洁治术的结合也被证明能够显著减少炎症反应，延缓牙周病的复发。

在未来的牙周病治疗中，后生元有望成为一种重要的辅助治疗手段。然而，目前的研究仍存在一定的局限性，尤其是在后生元的作用机制和长期安全性方面。因此，需要进一步开展深入的临床试验，以验证后生元在牙周病治疗中的长期效果和安全性。此外，由于个体之间的口腔微生物群落存在差异，未来的研究还应关注个性化后生元治疗方案的开发，以满足不同患者的治疗需求。

### 结论与展望

综上所述，后生元在牙周病治疗中展现出巨大的潜力。它们不仅能够通过调节微生物群落、抑制病原体生长、破坏生物膜结构、减少炎症反应和增强抗氧化能力等多种机制改善口腔健康，还具有较高的安全性和稳定性。因此，后生元在牙周病治疗中的应用前景广阔，未来有望成为一种重要的辅助治疗手段。

然而，尽管已有大量研究支持后生元在牙周病治疗中的应用，但目前仍存在一些挑战。例如，后生元的作用机制尚未完全阐明，其在不同个体中的疗效可能存在差异。此外，后生元产品的标准化生产、质量控制和临床评估体系仍需进一步完善，以确保其在临床中的广泛应用。因此，未来的研究应重点关注后生元的个性化治疗方案、联合疗法的优化以及标准化生产流程的建立。

随着科学技术的不断进步，后生元在口腔健康领域的应用将进一步拓展。除了传统的口腔护理产品，后生元还可能通过功能性食品的形式被引入到日常饮食中，为牙周病患者提供更全面的治疗支持。例如，将短链脂肪酸加入酸奶中，可以有效抑制牙周病相关病原体的生长；而富含后生元成分的零食则可能帮助维持口腔微生物的平衡。通过多样化的产品形式，后生元有望成为一种更加便捷和有效的牙周病治疗手段。

未来，随着对后生元研究的深入，其在牙周病治疗中的应用将更加广泛。研究人员应继续探索后生元的多种来源和作用机制，同时加强其在临床中的验证。此外，建立完善的后生元生产标准和监管框架，将有助于推动其在口腔医学领域的规范化应用。通过这些努力，后生元有望成为牙周病治疗的重要组成部分，为患者提供更安全、有效的治疗选择。