益生菌、益生元、合生元和后生元在预防龋齿中的作用

龋齿是一种普遍存在的口腔疾病，影响了全球大量人口。传统的龋齿防治方法主要通过杀灭口腔中的细菌来实现，但这种方法往往会破坏口腔微生物群的自然平衡。而益生菌、益生元、合生元和后生元则提供了一种更温和、更有针对性的方法来预防和治疗龋齿。最近发表在npj Biofilms and Microbiomes上详细阐述了益生菌、益生元、合生元和后生元在预防和治疗龋齿方面的最新研究进展、作用机制、挑战和未来的研究方向，并考虑了龋齿独特的致病机制。

口腔微生物群与龋齿的关系。口腔是一个复杂的生态系统，包含了多种微生物。健康个体的口腔微生物群在一定时间内保持相对稳定，但不平衡的口腔微生物群会导致龋齿等口腔疾病。龋齿的发生是由于口腔微生物群的失衡，这种失衡由宿主、饮食和微生物的相互作用引起。特别是含糖食物的摄入会导致口腔中碳水化合物浓度迅速增加，导致生物膜的pH值急剧下降，从而导致牙齿矿物质流失和龋齿的形成。

龋齿的主要致病菌。主要的龋齿致病菌是变形链球菌（Streptococcus mutans）和斯氏链球菌（Streptococcus sobrinus）。变形链球菌通过形成致密的生物膜和产生外多糖（EPS），在龋齿的发生和发展中起到了关键作用。变形链球菌能够在生物膜中形成一个酸性微环境，从而导致牙釉质脱矿质。

益生菌在龋齿预防中的作用。益生菌是对宿主健康有益的活性微生物。引入益生菌可以通过多种机制预防龋齿。首先，益生菌可以与致病菌竞争，减少致病菌的定植和生长。其次，益生菌可以产生抑菌物质，如过氧化氢、有机酸和细菌素，直接抑制致病菌的生长。此外，益生菌还能通过调节免疫系统，提高宿主的抗感染能力。

益生元在龋齿预防中的作用。益生元是指能够选择性地促进有益微生物生长和活性的非消化性食物成分。通过摄入益生元，可以促进口腔中有益菌群的生长，从而抑制致病菌的生长。常见的益生元包括低聚果糖（FOS）、低聚半乳糖（GOS）等。

合生元和后生元在龋齿预防中的作用。合生元是益生菌和益生元的组合，通过共同作用更有效地改善宿主的健康状况。后生元是益生菌在代谢过程中产生的活性成分，如细胞壁碎片、代谢产物等，它们可以通过调节免疫反应和抑制致病菌生长来发挥作用。

研究进展和未来展望。近年来，关于益生菌、益生元、合生元和后生元在龋齿预防中的研究取得了显著进展。研究表明，这些微生物制剂可以有效抑制致病菌的生长和生物膜的形成，从而减少龋齿的发生。然而，尽管这些研究结果令人鼓舞，但在实际应用中仍面临一些挑战，如不同个体间的微生物群差异、最佳剂量和使用方法的确定等。未来的研究应着眼于：（1）个性化微生物疗法：根据个体的口腔微生物群特征，开发个性化的益生菌、益生元组合。（2）机制研究：深入研究益生菌、益生元、合生元和后生元在预防龋齿中的具体作用机制。（3）临床验证：通过大规模的临床试验验证这些微生物制剂在预防龋齿中的安全性和有效性。（4）新型制剂开发：开发更稳定、更高效的益生菌、益生元制剂，以提高其在口腔中的定植能力和持久性。

益生菌、益生元、合生元和后生元在预防龋齿中的应用前景广阔。随着对口腔微生物群认识的不断深入，基于微生物群的个性化治疗将成为未来龋齿预防和治疗的重要方向。

原文出处：https://doi.org/10.1038/s41522-024-00488-7