硝酸盐与赤藓糖醇联用增强口腔生物膜中硝酸盐还原菌优势的体外研究及其对口腔健康的潜在意义

本研究通过体外培养实验揭示硝酸盐与赤藓糖醇联用可显著提升口腔生物膜中硝酸盐还原菌（如副流感嗜血杆菌和浅黄奈瑟菌）的相对丰度，同时抑制致龋菌（如口腔链球菌），并增强硝酸盐代谢能力、降低乳酸生成及酸度。该组合或为龋齿和牙周病防治提供新策略（关键词：NO、pH、16S rRNA）。

　　

背景

口腔微生物组与系统健康密切相关，其中硝酸盐还原菌（如副流感嗜血杆菌Haemophilus parainfluenzae和浅黄奈瑟菌Neisseria subflava）通过将硝酸盐（NO₃^-）转化为亚硝酸盐（NO₂^-）和一氧化氮（NO），在维持口腔稳态中发挥关键作用。糖醇类物质（如赤藓糖醇）因低致龋性被广泛使用，但其与硝酸盐的协同效应尚不明确。

方法

研究团队从12名健康成人获取龈上菌斑，在微需氧条件下（6-12% O₂）进行48小时体外培养，设置对照组、单独添加硝酸盐（50 mM）或糖醇（10%赤藓糖醇、木糖醇、山梨醇）组及联合干预组。通过16S rRNA基因测序分析菌群组成，并检测培养上清液的pH、乳酸、硝酸盐代谢产物等指标。

结果

1. 菌群重构：硝酸盐+赤藓糖醇组中，副流感嗜血杆菌和浅黄奈瑟菌相对丰度显著提升（p<0.05），口腔链球菌Streptococcus oralis降低68.8%→5.1%，微生物α多样性（Shannon指数）显著高于对照组。

2. 代谢调控：该组合使乳酸浓度降低至对照组50%（20.9→10.5 mM），pH从5.1升至6.3，硝酸盐消耗量增加60%（p<0.05）。

3. 特异性机制：赤藓糖醇（非其他糖醇）通过抑制链球菌生长维持中性pH环境，促进硝酸盐还原菌增殖；而副流感嗜血杆菌和浅黄奈瑟菌携带的nirK基因可能驱动亚硝酸盐→NO转化。

讨论

研究揭示了硝酸盐与赤藓糖醇的协同作用：

• 抗龋潜力：乳酸减少和pH上升直接抑制致龋环境；

• 抗菌屏障：NO生成或抑制牙周致病菌（如牙龈卟啉单胞菌Porphyromonas gingivalis）；

• 临床转化：需进一步验证该组合在人体口腔中的持续效应，或开发含硝酸盐-赤藓糖醇的口腔护理产品。

局限性与展望

体外培养中链球菌的过度增殖可能低估了硝酸盐还原菌的活性，后续研究需优化模型（如动态生物膜系统）并检测NO直接浓度。临床试验将明确其对龋齿/牙周病的实际干预效果。