近期加州大学伯克利分校的研究揭示,人类口腔中的有益细菌或可作为对抗龋齿的新型益生菌。这项由化学与生物分子工程专家主导的研究,旨在区分牙菌斑中促进健康的菌株与导致蛀牙的有害菌株。
口腔微生物组包含大量细菌种类,其中许多会附着在牙齿表面形成牙菌斑。传统研究多集中于识别与龋齿相关的产酸菌种,但研究者发现即使同种细菌,其不同菌株对牙齿健康的影响差异显著。
研究团队采用宏基因组分析技术,通过检测口腔细菌群体DNA,发现了与龋齿相关的基因簇。该基因簇负责产生能够增强细菌生物膜形成的分子,在《美国国家科学院院刊》的发表成果中,研究人员特别指出变异链球菌(Streptococcus mutans)的某些致病菌株中存在这种基因。
研究提出创新方案:将这类基因簇导入有益菌株,增强其在牙面的附着能力,从而竞争性抑制产酸菌的繁殖。研究强调细菌分类并非简单的致病/有益二元划分,某些菌株可能具有保护作用。通过提升益生菌生物膜强度,可能开发出新型龋齿预防方法。
实验通过分析人类口腔微生物组宏基因组序列,结合研究生的统计分析,确认了调控生物膜形成的基因簇。这些基因包含约15个DNA片段,编码形成特殊代谢通路的蛋白和转录因子。研究发现其代谢产物包含氨基酸短链和脂肪酸,能促使细菌聚集形成粘性生物膜层——这正是牙菌斑形成的关键机制。
研究团队此前已发现口腔细菌中存在未知抗生素及生物膜促进分子,本次发现进一步证明次级代谢物对口腔健康的重要性。虽然建议保持传统刷牙等清洁方式,但指出未来可通过绘制代谢物图谱深化对口腔微生态的认知。
最具潜力的益生菌候选是唾液链球菌(S. salivarius),该菌种虽有益口腔健康,但当前附着能力较弱。研究建议通过基因工程导入生物膜形成分子,有望显著提升其益生效果。
这项研究为开发改善口腔健康的益生菌疗法开辟了新方向,可能显著降低龋齿发生率。
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