帶你了解口腔健康「黑科技」

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谷 君 說

本期為大家帶來的是有關口腔健康的研究進展，希望讀者朋友們能夠喜歡。

口腔健康

文/dingka

圖片來源：pinterest

Front Microbiol：抗生素會破壞免疫細胞，惡化口腔感染

doi:10.3389/fmicb.2018.01995.

圖片來自Frontiers in Microbiology, doi:10.3389/fmicb.2018.01995。

在一項新的研究中，來自美國凱斯西儲大學的研究人員發現人體自身的微生物能夠有效地維持免疫細胞並殺死某些口腔感染，而且抗生素實際上會殺死那些阻止感染和炎症的「好」細菌。相關研究結果近期發表在Frontiers in Microbiology期刊上，論文標題為「Role of Short Chain Fatty Acids in Controlling Tregs and Immunopathology During Mucosal Infection」。

科學家們早就知道過度使用抗生素弊大於利。比如，過度使用抗生素能夠導致抗生素耐藥性。但是，在口腔健康方面對這種現象的研究是一個未知的領域。

凱斯西儲大學牙科醫學院生物科學助理教授Pushpa Pandiyan及其團隊研究了「常駐」細菌、它們產生的脂肪酸及其對某些類型的抵抗口腔感染的白細胞的影響。

圖片來源：pinterest

具體而言，他們研究了調節性T細胞（Treg）和Th17細胞在實驗室環境中抵抗真菌感染（如念珠菌）的「短期維持」能力。他們發現這些天然的防禦措施非常有效地降低感染和不想要的炎症，但是抗生素能夠阻止這些天然的防禦措施。

Pandiyan說，「我們著手了解當你沒有抵抗真菌感染的細菌時會發生什麼。我們發現抗生素能夠清除身體自身的有益細菌產生的短鏈脂肪酸。」

Pandiyan補充道，「我們每天都有有益的細菌在發揮作用，為什麼要殺死它們？就像許多感染病例一樣，如果你不管它們，它們就會自行離開。當然，對威脅生命的感染而言，抗生素仍然是需要的。這一點是毫無疑問的。我們的身體有許多自然防禦，我們不應該插手。」

然而，她說，不必要的過量使用抗生素是沒有益處的。她補充道，「此外，我們知道口腔健康與整體健康之間存在明確的關聯性。」

Pandiyan說，這項研究可能對「常駐微生物群」在其他類型感染中的保護作用產生更廣泛的影響。

與此同時，Pandiyan正在參與美國國家衛生研究院（NIH）的一個研究項目，旨在研究由於免疫系統減弱而患上口腔疾病的HIV患者。

Nat Commun：科學家開發出可再生口腔牙釉質的新型材料

日前，一項刊登在國際雜誌Nature Communications上的研究報告中，來自倫敦大學瑪麗女王學院的科學家們通過研究開發了一種生長礦化材料的新方法，這些材料或能再生諸如牙釉質和骨骼等硬組織。

釉質（enamel）位於牙齒外部，其是機體中最堅硬的組織，其能讓我們的牙齒在一生過程中都發揮多種作用，比如咬東西、接觸酸性食物和飲料以及極端的溫度等，這一卓越的表現源於其高度組織化的結構。

然而，並不像機體中其它組織，一旦牙釉質缺損後將無法繼續再生，從而就會造成牙痛或牙缺失，這些問題影響著全球50%以上的人群健康，因此尋找一種能夠再生牙釉質的新方法或許是口腔學研究的一大成就。

本文中，研究人員所開發的新方法能夠製造出精確且有序的材料，而且這些材料的外觀和行為非常像牙釉質。這種材料能用作多種口腔併發症的治療，比如預防和治療蛀牙或牙齒敏感等。

研究者Sherif Elsharkawy博士說道，我們非常激動，因為這種礦化材料平台的簡單性和多功能性能為我們提供機會治療牙齒問題並且再生牙釉質，比如我們就能夠開發出耐酸的繃帶，其能夠浸潤、礦化並且保護暴露的牙本質小管，從而治療牙本質過敏症等疾病。

研究者所開發的方法基於一種特殊的蛋白材料，其能夠誘發並且指導磷灰石納米晶體在多個尺度上進行生長，當口腔中的牙釉質發育時，這些也能隨之而生長。這種組織結構對於天然牙釉質所表現出的優異的物理學特性至關重要。

Alvaro Mata教授表示，材料科學研究的主要目的就在於根據分子結構元件的精確控制，從自然中學習如何開發出有用的材料，而本文中我們就能利用一些無序的蛋白質來控制並且指導多個尺度的礦化過程，通過上述過程，我們就能開發出新型技術來輕鬆生長出合成性的材料，在大範圍內模擬這種分層結構體系，並且調整其特性。

通過對礦化過程進行控制，研究人員就有可能開發出模擬不同堅硬組織特性的特殊材料，不僅僅是牙釉質，還可以是骨骼和牙本質。

本文研究結果或能在再生醫學的多個領域中進行應用，此外，本文研究還深入闡明了蛋白質混亂/障礙在人類生理學和病理學表現過程中的重要角色。

Microbiome：飲酒會影響口腔微生物，導致疾病的發生

根據最近一篇由來自紐約大學醫學院的研究者們發表在《Microbiome》雜誌上的文章，相比沒有飲酒習慣的人群，每天習慣喝一點酒的人會出現口腔一類細菌的過度增殖，進而產生嚴重的口腔疾病，癌症以及心血管疾病。

「我們的研究表明飲酒對於維持機體的菌群穩定具有不利的影響，這能夠幫助揭示為何飲酒與吸煙類似，都會導致微生物種群結構的變化以及癌症與慢性疾病的發生」，該研究的作者Jiyoung Ahn博士說道。

Ahn 博士是紐約大學Perlmutter癌症中心的群體科學部門副主任，她的團隊通過研究表明口腔中700多種微生物構成的種群平衡與多種疾病以及健康問題具有緊密的聯繫。根據作者的說法，美國境內有大約10%的成年人具有重度飲酒的癥狀。

該研究的第一作者Xiaozhou Fan稱此前研究已經發現飲酒與微生物組以及疾病之間的聯繫，但她們的研究首次直接比較了飲酒量對口腔微生物組成的影響。

特別地，作者發現過量飲酒人群口腔中擬桿菌、放線菌、奈瑟氏菌以及乳桿菌均有上升。

至於飲酒與微生物種群穩態變化的內在聯繫，作者認為是由於酒精飲品中的酸性物質使得口腔中特定類型細菌更容易生長，另外，酒精降解產生的有害副產物，例如乙醛等，會抑制特定細菌的生長。

J Dent Res：缺乏蛋白TTP會讓年輕的口腔骨快速衰老

圖片來自Keith Kirkwood。

炎症是免疫系統保護身體免受損傷或感染的一種至關重要的反應，但如果不加以控制的話，它能夠導致骨質破壞和阻止骨形成。

儘管人們已知蛋白tristetraprolin（TTP）在調節炎症中發揮著一種重大的作用，但是它的產生會隨著年齡的增加而減慢。TTP是免疫系統的制動器。如果它缺乏的話，那麼炎症和骨質流失將會失去控制。

然而，迄今為止，科學家們並不知道為何TTP的表達會隨著年齡的增加而下降。因此，理解調控它表達的因子及其與骨質流失之間的關係是開發治療方法的第一步。

此外，在有更高風險患上骨質疏鬆症和牙周炎的老年人群體中，更多地理解TTP表達下降的機制將為改善他們的骨質健康產生深遠的影響。

根據美國國家骨質疏鬆症基金會的統計，作為一種讓使骨骼變得脆弱易斷和存在骨質流失的疾病，骨質疏鬆症影響著將近55％的50歲以上的人，而且據估計到2020年，將有超過6100萬人患上骨質疏鬆症或牙周炎。

關於牙周炎的統計數據同樣是嚴峻的。根據美國疾病控制與預防中心（CDC）的統計，引起牙周炎的細菌感染---它損害牙齦、破壞頜骨並可導致牙齒脫落---發生在70%的65歲以上的成年人中。

為了更好地理解TTP在牙周炎中的作用，在一項新的研究中，來自美國布法羅大學的研究人員研究了三組健康小鼠：缺乏TTP編碼基因的基因敲除小鼠組、過表達TTP的基因敲入小鼠組和未受影響的對照小鼠組。

他們測試了這些小鼠在三個月、六個月和九個月大時的炎症癥狀、口腔骨質水平和破骨細胞（osteoclast，一類專門降解骨質的細胞）在口腔組織中的存在。

他們發現，基因敲除小鼠組的牙槽骨（alveolar bone）要比對照小鼠組更快地老化。在三個月大的時候，這些基因敲除小鼠失去了14％的口腔骨，而到九個月大（對小鼠而言，仍然是比較年輕的年齡）時，它們的骨質流失增加到19％。

相關研究結果於2018年3月7日在線發表在Journal of Dental Research期刊上，論文標題為「Tristetraprolin Is Required for Alveolar Bone Homeostasis」。論文通信作者為布法羅大學口腔生物學系教授Keith Kirkwood博士。

除了牙周炎外，這些基因敲除小鼠還出現關節炎、濕疹和其他的炎症癥狀，而且也具有更高的破骨細胞水平。

在基因敲入小鼠中，TTP過表達會抵抗炎症，使得骨轉換率降低13％。然而，這種蛋白的過表達對破骨細胞的數量沒有影響。

這些研究人員吃驚地發現儘管所有的這些小鼠都棲息在同一空間中，但是TTP的缺乏極大地改變口腔微生物組（oral microbiome）。

這一發現提示著全身性炎症能夠影響口腔中的細菌。Kirkwood說，還需開展進一步的研究來確定這些口腔細菌是致病性的，或者在骨質流失中發揮作用。

科學家利用幹細胞實現口腔中牙髓再生

圖片來源：medicalxpress.com

近日，來自美國羅格斯大學的研究人員通過研究發現了在根管療法期間如何利用幹細胞來再生牙髓而不是移除牙髓；那麼好消息是什麼呢？基於研究者的發現，根管治療程序或許會很快，而且幹細胞所產生的牙髓也能夠明顯降低患者未來發生感染或併發症的風險。

那麼壞消息又是什麼呢？我們仍然無法逃脫牙科醫生的牙鑽，因為醫生們必須清除患者口腔中感染的組織；當患者口腔中損壞的牙齒中的感染或破損從牙齒根部或周圍的神經組織中擴散到牙齒表面時，就需要進行根管治療了，牙科醫生就會對牙齒進行鑽孔，移除感染的組織並且在空洞部位填充人工合成材料，最後一步就是給牙齒「戴帽子」，這種手術就能夠避免患者拔牙的風險。

儘管患者的牙齒依然存在，但實際上其已經死了，牙髓能夠維持牙齒的健康，但如果沒有牙髓的話，牙齒就會對損傷和齲洞變得非常敏感；沒有牙髓，也就意味著沒有神經能夠檢測到感染信號所帶來的疼痛，由於根管中沒有血管存在，因此牙齒也會缺乏營養；如果不進行治療，就會引發骨質膿腫，但在口腔中注入能夠大量繁殖的幹細胞或許就能夠有效供給並且殺滅細菌。

研究者Shimizu指出，我們從患者的皮膚或頭髮中分離出幹細胞，對其進行培養形成包含牙質神經系統的血管網路，牙質是牙釉質下的硬骨組織。

如今日本的科學家們已經在牙髓再生研究領域取得了重要進展，但由於僅僅是組織得到恢復，而並不是用新的細胞去替代，因此這種新技術僅能在年輕患者中成功，因為年輕患者的機體細胞比較強壯。

此外，用作這種技術的幹細胞只能是從乳牙或智齒中取出的細胞才能夠培養出來，這就意味著，這些細胞需要花費高昂的成本來儲存多年。

上個與，研究者Shimizu獲得批准首先在小鼠機體中進行研究，最終將推向人類臨床試驗，研究者希望在10年內能為公眾提供這種牙髓治療的新技術；當然了她也希望患者能夠接受多種療法選擇，比如傳統便宜的牙根管療法或再生療法等。

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圖片來源：giphy.com

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