噬菌体疗法应用于牙周炎

  牙周组织的慢性炎症(牙周炎)是现代牙科的主要问题，慢性牙周炎甚至可能与心血管疾病或阿尔茨海默症等的发病有关。传统的牙周病治疗方法并不完全有效。噬菌体是一种有效且高度针对性的治疗方法。因此本文介绍了噬菌体预防和治疗牙周炎的应用前景和挑战。

  据统计世界上大约11%的成年人患有需要专家干预的晚期牙周炎，中国成年人中牙周炎的患病率达到了80%以上，其中10%～15%为重度牙周炎;美国47%的成年人患有牙周炎，其中8.5%为重度牙周炎。

  牙周炎被认为是由多种牙周病原微生物引发的慢性炎症性疾病，其造成的牙周组织损伤常与宿主免疫反应所引发的炎症相关。牙周炎破坏牙周支持组织，其发生一方面与牙周龈下菌斑的刺激有关，另一方面与宿主的易感性相关。这两个因素常会诱发机体过度的免疫炎症反应，造成牙周组织的损伤。目前认为，控制炎症反应的发生是治疗此类炎症性疾病的核心。传统的牙周病治疗方法(牙齿生物膜控制、改善口腔卫生、牙龈炎症的辅助治疗、机械去除牙菌斑、使用局部或全身性抗菌剂)并不完全有效。牙周炎因其对生物膜的复杂性和对化学试剂的抵抗力需要机械治疗，包括非手术去除和受损组织的手术矫正。化学治疗基于漱口水或牙膏中使用的抗菌药物(氯己定、聚维酮碘、精油或过氧化氢)的局部应用，以及抗生素治疗。后者已广泛用于复杂的晚期组织破坏病例。尽管有许多积极作用，但这种给药方式需要适当的给药和释放机制。以及最近提出了抗生素耐药这一主要问题，急切督促我们寻找新的治疗方法。因此，噬菌体作为环境和人体的天然成分，不会引起严重的副作用，以及其特异性在对抗牙周炎方面具有巨大潜在应用前景。

  具核梭杆菌是口腔微生物的常驻成员，但它可以直接影响宿主反应，并增强其它病原体的感染性，同时可以协同其它病原体逃避免疫系统，在牙周周围诱发炎症，促进牙周疾病的发生发展。有研究通过结晶紫染色和共聚焦显微镜评估，发现梭杆菌噬菌体FNU1能够破坏实验条件下的具核梭杆菌生物膜，这为牙周炎的临床治疗提供了新思路。多耐药粪肠球菌是引起牙髓病的主要细菌，对粪肠球菌噬菌体φEf11进行基因改造使其失去溶源性，拓宽其宿主谱，能将人体牙本质标本中的粪肠球菌减少100倍。同时，φEf11的裂解酶对103株粪肠球菌中的73株具有活性，并能大量破坏粪肠球菌的生物膜。肠球菌噬菌体SHEF2能够根除聚苯乙烯表面和牙齿标本上的粪肠球菌生物膜，并清除斑马鱼模型中的粪肠球菌感染。变异链球菌(Streptococcus mutans, S. mutans)是口腔中天然存在的细菌，也是人类龋齿的主要致病菌。目前，已鉴定出多种链球菌噬菌体，用于预防和治疗龋齿。经基因改造以表达变异链球菌特异性抗菌肽C16G2220的噬菌体显示出抗龋齿的潜力。来自链球菌的嵌合裂解酶ClyR对变异链球菌和远缘链球菌(Streptococcus sobrinus, S. sobrinu)具有活性，而不会损害固有的血链球菌、口腔链球菌和唾液链球菌。同时，一些研究使用噬菌体及其编码的酶类，以漱口水、凝胶等作为载体，以此抑制口腔中的细菌(主要是链球菌)，从而预防部分口腔疾病(龋齿)的发生。

  应用噬菌体疗法治疗牙周炎具有良好的前景，与抗生素相比噬菌体疗法的优势主要表现在：①感染具有高度特异性，对共生菌群的伤害较小;②噬菌体存在于宿主时表现出快速的自我繁殖能力，较少剂量足以控制致病菌的感染;③抗生素和噬菌体之间不存在交叉耐药，使噬菌体成为治疗耐药细菌有前景的解决方案;④破坏细菌生物膜的效率更高;⑤易于分离，有细菌存在的地方就能找到相应的噬菌体;⑥由于宿主裂解后产生大量噬菌体后代，因此产生毒性噬菌体的成本较低。

  然而噬菌体疗法也存在一些不足：①噬菌体在侵染细菌的同时，也会增加细菌的耐受能力，产生噬菌体抗性抵抗噬菌体感染，然而目前研究认为噬菌体内溶素可以很好地解决细菌产生抗性的问题;②噬菌体裂解细菌过程中会产生内毒素，可能会诱导人体的免疫反应从而带来严重的副作用;③由于噬菌体的高特异性需要正确识别目标细菌，选择合适的噬菌体进行治疗，当宿主细菌难以培养时，噬菌体的分离培养就变得更加困难。

  噬菌体疗法不但可以解决抗生素耐药性问题，对于一些难治性牙周炎也具有较好的潜力。 但是有关研究表明噬菌体对牙周炎的发生发展也发挥了重要作用，因此口腔噬菌体作用于牙周致病菌的潜在机制尚未完全明了，两者之间的平衡点需进一步研究，例如噬菌体给药方式、给药频率、治疗持续时间、噬菌体抗性的出现等。 口腔噬菌体丰富且高度多样，但迄今为止只对少数噬菌体分离株进行了彻底的研究，需要更多噬菌体的分离鉴定以用于预防和治疗牙周炎。

  参考文献：Kowalski Jan,Górska Renata,Cieślik Martyna,Górski Andrzej,JończykMatysiak Ewa. What Are the Potential Benefits of Using Bacteriophages in Periodontal Therapy?[J]. Antibiotics,2022,11(4).