【摘要】 龋病病因复杂，最近分子微生物学研究表明，口腔真菌病原体念珠菌也参与了龋病发生和发展，其中白色念珠菌经常在低龄儿童龋的菌斑生物膜中和变形链球菌一起被大量检测到，并且在该疾病的动物模型中也已证实了其致龋性状。本文就白色念珠菌与低龄儿童龋的相关性，白色念珠菌在致龋生物膜中的作用的研究进行综述，对改进龋病风险评估方法和预防低龄儿童龋提供新的思路。
【关键词】 低龄儿童龋；白色念珠菌；微生物群落
【中图分类号】R78 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2019）19-0008-02
Effect of candida albicans on caries in young children
Wang Min
Department of Dental and Pulpal Medicine, Affiliated Stomatological Hospital of Zhejiang University,Hangzhou,Zhejiang 310006,China
【Abstract】The etiology of dental caries is complex. Recent data from molecular microbiology indicate that oral fungal pathogen Candida albicans is also involved in the occurrence and development of dental caries. Candida albicans is frequently detected in plaque biofilms of young children with dental caries, together with Streptococcus mutans, and its cariogenic properties have been confirmed in animal models of the disease. This article reviews the relationship between Candida albicans and caries in young children, and the role of Candida albicans in cariogenic biofilms. It provides a new way to improve caries risk assessment methods and prevent caries in young children.
【Key words】Caries of young children; Candida albicans; Microbial community
美国儿童牙科学会将低龄儿童龋(Early Childhood Caries，ECC)定义为年龄小于72个月的儿童有1颗及以上乳牙龋坏或因龋造成的牙齿缺失或充填[1]。ECC是一种具有侵袭性的龋齿类型，2017年公布的第四次全国口腔健康流行病学调查结果显示，我国5岁儿童的乳牙龋患率为70.9%，比十年前上升了5.8个百分点，农村高于城市[1]。儿童患龋情况呈现上升态势，ECC已成为最常见的儿童口腔疾病，严重威胁儿童的身心健康
最近关于念珠菌在龋齿中作用的体外和体内数据被大量揭示，特别是在对低龄儿童龋的菌斑-生物膜的微生物学研究表明：除了高水平的变形链球菌外，常见的机会性真菌病原体白色念珠菌也经常被检测到[2]。这说明变形链球菌在致龋生物膜的形成中并非单独起作用，白色念珠菌可能在共同形成生物膜的过程中起到了使生物膜毒力增强的效果，但据我们所知，目前还没有白色念珠菌在低龄儿童龋发病机制中的作用的研究，以及与致龋生物膜中变形链球菌相互影响的探讨。因此，在下面的综述中，我们将就白色念珠菌与ECC的相关性，白色念珠菌在致龋生物膜中的作用包括粘附，产酸及耐酸性的研究进展加以探讨。
1.白色念珠菌和ECC
真菌的念珠菌属是一种正常的口腔共生体，与其他机会性病原体一起无症状的定居在口腔中。根据口腔和全身情况，口腔中的这些微生物可能从共生微生物转变为病原微生物，这种情况在年幼的儿童身上更多见，M.Sonesson等人提出年幼的儿童免疫系统处于发育状态；在低免疫状态下，念珠菌属物种有可能增加。这可能是导致低龄儿童龋齿进展迅速的重要因素[3]。
大量流行病学数据显示，念珠菌属物种可在唾液、牙菌斑和龋损中检出，并且在ECC组儿童中的检出率远高于无龋组儿童[2]，因此推测白色念珠菌的存在与低龄儿童龋病有显著相关性。在白色念珠菌和儿童早期龋的系统回顾和meta分析中作者注意到:ECC儿童口腔中白色念珠菌感染率是无ECC的儿童的5倍有统计学上的显著差异[4]。另外有证据表明，儿童牙本质龋病变中，白色念珠菌占优势，其检出频率范围在66％至97％之间[2]。这在一定程度上提示了在低龄儿童龋中白色念珠菌可能较变形链球菌等具有更强的潜在致龋性。
但是，也有学者表示未能在研究中显示出在患有和不患有儿童早期龋病的儿童中念珠菌流行率的差异[5]。
2.白色念珠菌对ECC致龋生物膜的影响
2.1 粘性
微生物能够有效的粘附和定殖于牙齿表面是微生物致龋的前提条件之一。口腔的主要定植者，如链球菌，就具有高度发达的粘附属性并在釉质表面的唾液膜上，构成龈上菌斑生物膜的基础层，其核心是胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)[6]，变异链球菌分泌的细菌外酶（葡糖基转移酶Gtfs）可以利用蔗糖产生胞外多糖（EPS）。但有趣的是，在一些研究中，念珠菌属也在菌斑生物膜的基础层中被发现。
念珠菌种可以快速且有效地粘附于口腔表面，但是也有研究表明白色念珠菌在没有蔗糖的情况下不与变形链球菌有很好的共粘也不会在啮齿类动物模型中导致严重的龋齿[7]。由此可以推断在蔗糖存在下白色念珠菌-变形链球菌之间形成了独特的跨界致龋生物膜，该粘附机制是由细菌Gtfs介导的，与白色念珠菌细胞壁上的蛋白成分及细菌Gtfs的相互作用有关。
白色念珠菌细胞壁主要由甘露聚糖、葡聚糖和几丁质组成，它们被证明对细菌的粘附和生物膜的形成具有重要作用，是真菌粘附的主要接触点。例如有研究结果表明[8]甘露聚糖的O-和N-末端部分，介导了与变形链球菌衍生的GtfB外泌酶强烈而稳定的结合。这种相互作用提供了GtfB生成EPS的平台，从而增强变形链球菌的毒性，并且对ECC中混合物种变形链球菌-白色念珠菌菌斑致龋生物膜的发育至关重要。
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此外，Kim等人[9]最近报道念珠菌衍生的法尼醇（Farnesol）在25～50μM水平上增强变形链球菌生物膜的生长和Gtf活性，这是一个重要的群体感应分子，它在生物膜群落发展中起着关键作用。白色念珠菌在促进更强粘附的特定粘附分子的表达之后，不断促进白色念珠菌-变形链球菌跨界生物膜的成熟。使用龋齿的啮齿动物模型可以观察到这种相互作用，通过协同增强变形链球菌和白色念珠菌的粘附，以及菌斑生物膜的毒性，最终导致体内的龋病[10]。
如上所述，白色念珠菌能够以相对较高的亲和力粘附到唾液涂覆的羟基磷灰石上，并且显示出对胶原的强烈粘附，以及能够与致龋微生物变形链球菌共同聚集，协同增强致龋生物膜的毒性。
2.2 产酸
膳食碳水化合物的持续供应是致龋生物膜发展的关键。在食用诸如葡萄糖、蔗糖或果糖等可发酵糖之后，菌斑生物膜中的pH从中性迅速降至pH5.0或更低，从而导致牙釉质脱矿。我们通过在食品中使用蔗糖替代物来减少龋齿的发生，例如使用木糖醇、异麦芽酮糖等。有趣的是白色念珠菌也是产酸菌，它不仅可以发酵蔗糖、葡萄糖、麦芽糖等糖类产酸，甚至可以分解利用山梨糖、木糖醇等多种变形链球菌不能利用的糖类产酸[11]。
2.3 耐酸
致龋微生物不仅必须产生酸，还必须具有生存、启动和培育生物膜群落的能力，以使其后代在相当恶劣的酸性环境中长期存在。Samaranayake等人[12]证明了即使在高酸性环境中72小时后酵母仍能存活。他们还报告说，白色念珠菌在葡萄糖或蔗糖补充的情况下，能将混合唾液的pH值从中性降低到非常低的酸性pH3.0，并且能很好地生长[12]。幼儿是最容易频繁大量地摄入高糖食物的人群，其唾液中葡萄糖与蔗糖量浓度最高可达500mmol/L，导致牙菌斑内部的PH值下降至3.5，唾液环境中的高糖低PH值，反而让白色念珠菌大量生长繁殖，代谢产酸，并耐受这种酸性环境，因此白色念珠菌在ECC中具有独特的优势。
很明显白色念珠菌和变形链球菌一样，具有抵抗恶劣酸性环境的生化机制，同时有助于斑块生物膜中的酸生成。
3.总结与展望
低龄儿童龋是一个全球性的儿童健康问题，患病率很高，特别是在发展中国家。一直以来学者对其的微生物学研究主要集中在变形链球菌的致龋机制方面，随着白色念珠菌在低龄儿童龋菌斑生物膜中的检出率不断提高，学者们开始越来越多的关注白色念珠菌，但还只局限于流行病学研究。
综述中，我们批判性地评价了白色念珠菌作为低龄儿童龋的潜在致龋微生物的相关性能。显然白色念珠菌表现出了龋病发展中关键的毒性特性，如牙齿表面的粘附和生物膜的形成，以及富含膳食碳水化合物的环境中的产酸性和耐酸性。
另外念珠菌在形成致龋菌斑生物膜的过程中可能与经典的细菌致龋菌变形链球菌协同作用，对增加微生物的粘附力，增强菌斑生物膜的毒性，最终导致体内的龋病猖獗起到了非常大的影响。但是，证据尚无定论，有必要提供更多数据来证实这一前提。
深入了解低龄儿童龋龋病的发病机制对于制定更有效的治疗和预防策略至关重要。分子微生物学和宏基因组学的新技术发展，可以让我们更深入地了解龋齿过程的复杂致病机制以及白色念珠菌在其中的作用。
【参考文献】
[1]白剑峰.第四次全国口腔健康流行病学调查结果发布:我国儿童龋病流行处于低水平[N].人民日报，2017，09，20(04).
[2] Lozano Moraga CP,et al.Prevalence of Candida albicans and carriage of Candida non-albicans in the saliva of preschool children, according to their caries status.Acta Odontol Scand.2017,75:30-35.
[3] Sonesson M,et al.Minor salivary gland secretion in children ?and adults.Arch Oral Biol.2003;48:535-39.
[4] Jin Xiao,Xuelian Huang,et a1.Candida albicans and Early Childhood Caries:A Systematic Review and Meta-Analysis.carier research,2018;52:102-112 DOI: 10.1159/000481833
[5] Neves AB,Lobo LA,et al(2015).Comparison between clinical aspects and salivary microbial profile of children with and without early childhood caries:a preliminary study.J Clin Pediatr Dent 39:209-14.
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[8] Hwang G, Liu Y, et al.Candida albicans mannans mediate Streptococcus mutans exoenzyme GTFB binding to modulate cross-kingdom biofilm development in vivo.PLoS Pathogens 2017;13:e1006407.
[9] Kim D,Sengupta A,et al(2017).Candida albicans stimulates Streptococcus mutans microcolony development via cross-kingdom biofilm-derived metabolites.Sci Rep 7:41332.
[10] Falsetta ML,et al(2014).Symbiotic relationship between Streptococcus mutans and Candida albicans synergizes virulence of plaque biofilms in vivo.Infect Immun 82:1968-81.
[11] Peltroche-Llacsahuanga H,et al(2001).Assessment of acid production by various human oral microorganisms when palatinose or leucrose is utilized.J Dent Res 80: 378-84.
[12] Samaranayake LP,et al(1983).Growth and acid production of Candida albicans in carbohydrate supplemented media.Microbios 37:105
论文作者:王敏
论文发表刊物:《医药前沿》2019年19期
论文发表时间:2019/8/19
标签：念珠菌论文; 链球菌论文; 白色论文; 儿童论文; 生物论文; 低龄论文; 蔗糖论文; 《医药前沿》2019年19期论文;