
08 August 2025, 09:19
龋齿通常始于变形链球菌牢牢粘附于牙釉质并形成生物膜(牙菌斑),分泌酸性物质侵蚀牙齿。许多革兰氏阳性菌附着的关键在于分选酶A (SrtA):它将粘附蛋白“缝合”到细胞壁(LPXTG基序)上,使其成为真正的锚点。怀俄明大学的研究团队报告称,枫树中的天然多酚能够抑制变形链球菌的SrtA,并显著减少牙菌斑的形成,其中(-)-表儿茶素没食子酸酯(ECG)(同样来自绿茶/红茶)是最强的抑制剂。这为更安全的漱口水和其他卫生用品开辟了新途径,尤其适用于不宜使用酒精和刺激性消毒剂的儿童。该研究发表在《微生物学谱》杂志上。
研究方法
作者们“从计算到牙齿的应用模型”:
- 计算机分子建模表明枫树多酚可以与变形链球菌 SrtA 的活性位点结合。
- 体外(酶)——纯化的 SrtA 经过体外测试,证实被多种枫树化合物抑制。
- 体外(生物膜)——测试这些化合物是否抑制变形链球菌生物膜在“塑料牙齿”和羟基磷灰石片(牙釉质模型)上的附着和生长。比较了包括ECG和常用的EGCG在内的各种多酚的有效性。该途径(对接→酶→“牙釉质”表面)使我们能够将分子靶点与真正的抗生物膜效应联系起来。
主要结果
- 机制:枫树多酚可抑制 SrtA,使粘附素更难“缝合”到细胞壁中——细菌更难粘附在牙齿表面并形成更脆弱的生物膜。
- 对牙釉质模型的影响:在羟基磷灰石盘和“塑料牙齿”上,与对照组相比,此类化合物显著减少了变形链球菌生物膜。
- 成分和比较:ECG 是最有效的抑制剂;EGCG(常用于牙科产品)也起作用,但效果明显较差 - 这表明 EGCG 之前的“适度”效果可能是由于分子选择不当造成的。
- 安全性和可用性:ECG 是一种食品多酚,相对容易获得且价格低廉,使其成为漱口水和牙膏中抗生物膜添加剂而非“细菌杀手”的候选材料。
解释和临床结论
这项研究强化了从“杀死一切”策略到“剥夺细菌的锚点”策略的转变。实际上,这意味着:
- 在预防龋齿方面,可以测试食用多酚作为氟化物和机械清洁的佐剂,重点是减少粘附/牙菌斑;
- 儿童和敏感人群将有机会使用无毒漱口水(这很重要,因为儿童经常吞咽漱口水);
- 护肤品开发人员应该考虑将 ECG 作为 EGCG 的更有效替代品。
局限性:计算机模拟/体外实验结果尚无数据;缺乏临床疗效、配方稳定性以及对正常口腔菌群影响的数据——所有这些都需要临床前和随机试验。然而,“靶点→酶→牙釉质生物膜”的一致性使得进一步开发具有重要意义。
作者评论
- 为什么选择枫树?是什么促使了这个项目的开展?研究团队注意到,李斯特菌在某些木材品种上难以形成生物膜,尤其是在枫树上,这促使他们想到了枫树多酚及其靶点——分选酶A。随后,他们将这一想法转移到与机制相关的变形链球菌(S. mutans)。
- 对机制和新颖性的关键见解:根据怀俄明大学马克·戈梅尔斯基博士的说法,枫树多酚“抑制变形链球菌中的分选酶,使细菌不太可能附着在牙齿表面”,这具有抗生物膜作用而不是“杀灭”作用。
- 关于“太顺利”:“从某些方面来说,这项研究几乎太容易了......一切都按照我们预测的那样进行,”戈梅尔斯基说,并称这是 35 年职业生涯中一次难得的经历。
- ECG 与 EGCG 的比较。最强的抑制剂是 (−)-表儿茶素没食子酸酯 (ECG);EGCG 也有效,但作用弱得多。因此,作者得出结论:EGCG 类药物的“中等”效果可能是由于选择了不太理想的化合物。
- 实用视角与安全性。作者认为,ECG 和其他可食用多酚作为口腔护理产品(漱口水、牙膏)的添加剂具有天然、价格实惠、无毒等特点,尤其适合可能吞咽漱口水的儿童。
- 下一步:该团队已经通过一家大学初创公司开发基于植物多酚的产品;该论文的第一作者是 Ahmed Elbakush 博士。
该研究负责人马克·戈梅尔斯基(Mark Gomelsky,怀俄明大学)表示:“这简直太完美了:预测在酶和牙齿模型中都得到了证实。” 他强调,ECG和其他可食用的抗SrtA多酚有可能被添加到卫生产品中,以预防蛀牙,尤其是在儿科产品中。该团队已通过一家大学附属初创公司开发此类产品;该论文的第一作者是艾哈迈德·埃尔巴库什(Ahmed Elbakush)博士。