李 春,劉 娟,張石楠,李玥曉,胡耀燕,李艷紅
(1)昆明醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院第一門診部;2)昆明醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院口腔預防科,云南昆明 650101)
口腔是一個有菌環(huán)境,有其特有的口腔微生態(tài)系統(tǒng)。齲病、牙周病、牙髓根尖周病是口腔常見的細菌感染性疾病,在本質(zhì)上是菌群生態(tài)失衡性疾病,需生態(tài)防治[1]。蘆薈作為天然的可食用植物藥,其取材方便、經(jīng)濟實惠、毒副作用小、安全性高,具有調(diào)節(jié)免疫、抗菌、抗炎、調(diào)節(jié)血糖、促進傷口愈合、抗癌、抗病毒、抗氧化等多種藥理作用[2]。近年來,蘆薈在口腔疾病防治中的作用備受關注,目前其在口腔中的應用,多見于治療粘膜病[3]。蘆薈對口腔細菌的抑制作用雖然已有報道,但其對齲病、牙髓病、根尖周病、牙周炎等常見口腔細菌感染性疾病的相關優(yōu)勢菌的抑菌活性研究,仍然缺乏系統(tǒng)性研究報告。本研究探討蘆薈對齲病等口腔細菌感染性疾病的臨床藥用價值,采用體外實驗,測定其對口腔臨床常見病原菌模式株和臨床分離株(共21 株)的抑菌活性。
陰性對照組:不含藥液的瓊脂平皿;陽性對照組:藥物濃度分別為:20、10、5、2.5、1.25、0.625 mg/mL 的丁香含藥瓊脂平皿;實驗組:藥物濃度分別為:20、10、5、2.5、1.25、0.625 mg/mL的蘆薈含藥瓊脂平皿。
1.2.1 實驗藥物貯存液配制將蘆薈研磨后,用高壓法配制實驗藥物儲存液,各取1 g 蘆薈、丁香加入5 mL 無菌蒸餾水,混合均勻后將試管置于高壓鍋內(nèi),121℃、15 min(所配置藥物濃度為200 mg/mL)。
1.2.2 藥物實驗液的配制取蘆薈、丁香藥物儲存液(藥物濃度:200 mg/mL),用無菌BHI 肉湯培養(yǎng)基(英國OXID)對倍稀釋,配制實驗溶液,濃度呈對倍遞減,分別為100、50、25、12.5、6.25 mg/mL,置4℃冰箱保存。
培養(yǎng)基選用BHI 瓊脂(英國OXID),并加入維生素K1-Hemin 溶液。分別取蘆薈、丁香藥物儲存液和藥物實驗液和溫度為45℃~55℃的BHI培養(yǎng)基營養(yǎng)瓊脂混合,傾注于無菌培養(yǎng)皿中,冷卻后備用。藥物實驗液用量為2 mL,分別配置成含蘆薈、丁香藥物濃度分別為:20、10、5、2.5、1.25、0.625 mg/mL 的含藥瓊脂平皿,冷卻后備用。
1.4.1 實驗菌株選取與齲病,牙體牙髓病和牙周病相關的21 株病原菌作為實驗菌株,細菌名稱及菌株號如下。
變異鏈球菌(Streptococcus mutans,S.mutans)7 株,其中模式株1 株,為ATCC25175;臨床分離株6 株,分別為Sm27、Sm29、Sm516、Sm572、Sm583、Sm593;嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus,L.acidophilus)1 株:4356;內(nèi)氏放線菌(Actinomyces naeslundii,A.naeslundii)1 株:ATCC12104;粘性放線菌(Actinomyces viscosus,A.viscosus)1 株:ATCC15987;變黑普雷沃菌(Prevotella nigrescens),P.nigrescens.)1 株:ATCC32567;中間普雷沃菌(Prevotella intermedius,P.intermedius)1 株:ATCC25611;洛氏普雷沃菌(Prevotella loescheii,P.loescheii)1 株:ATCC15930;具核擬桿菌(Fusobacterium nucleatum,F(xiàn).nucleatum)1 株:ATCC25586;牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonas gingivalis,P.gingivalis)1 株:模式株ATCC33277;產(chǎn)黑色素的G-無芽胞厭氧桿菌(BPB)臨床分離株6 株:M-1、M2-1-1、M2-7-6、M6-7、M11-2、M13-7;質(zhì)控菌株為脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)ATCC25285。
1.4.2 實驗菌液的準備在BHI 瓊脂表面接種實驗菌株,厭氧培養(yǎng)48 h(80%N2+10%CO2+10%H2),取48 h 純培養(yǎng)物接種于BHI 肉湯并厭氧培養(yǎng)48 h(80%N2+10%CO2+10%H2),校正菌液濃度為0.5 McFarland(1.5×108cell/mL)備用。
采用瓊脂稀釋法(Agar dilution method)測定蘆薈對21 株口腔臨床常見病原菌優(yōu)勢菌的體外抗菌活性,用最小抑菌濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)表示。該方法是美國國立實驗室標準化委員會(national committee for clinical laboratory standards,NCCLs)推薦的厭氧菌藥物敏感試驗(Antimicrobial susceptibility testing of anaerobes)。取實驗菌液(細菌濃度:1.5×108cell/mL),點種于不同濃度的含藥瓊脂平皿表面,厭氧培養(yǎng)48 h(80%N2+10%CO2+10%H2)后,讀取MIC 值。
采用SPSS 統(tǒng)計軟件包對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析:分別使用卡方檢驗和配對t檢驗對兩組數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
陰性對照組中(空白組),所有實驗細菌均生長良好,陽性對照組、實驗組藥物水溶液的MIC值可納入結果分析,見表1、表2。
使用卡方檢驗對蘆薈、丁香對10 株致齲菌的MIC 值進行分析,結果顯示蘆薈組對10 株致齲菌的MIC 值高于丁香組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。
使用配對t檢驗對蘆薈、丁香對表2 結果進行統(tǒng)計分析,結果顯示蘆薈對牙髓炎、根尖周炎和牙周病病原菌的MIC 值明顯低于丁香組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),見圖1。
表1 蘆薈、丁香對10 株致齲菌的MIC 值(mg/mL)Tab.1 The MIC values of Aloe and Syzygium aromaticum to 10 strains of cariogenic bacteria(mg/mL)
表2 蘆薈、丁香對11 株牙髓炎、根尖周炎和牙周病病原菌的MIC 值(mg/mL)Tab.2 The MIC values of Aloe and Syzygium aromaticum to 11 strains of pathogenic bacteria involved in pulpitis,apicitis and periodontitis(mg/mL)
圖1 蘆薈、丁香對11 株牙髓炎、根尖周炎和牙周病病原菌的MIC 值(mg/mL)Fig.1 The MIC values of Aloe and Syzygium aromaticum to 11 strains of pathogenic bacteria involved in pulpitis,apicitis and periodontitis與蘆薈組比較,**P<0.01。
齲病、牙髓炎、根尖周炎、牙周病是最常見的口腔細菌感染性疾病,其發(fā)生與疾病的核心微生物組中的優(yōu)勢致病菌以及整個口腔微生態(tài)密切相關[4-5]。其中,與齲病相關的優(yōu)勢菌有變異鏈球菌、韋榮菌屬、放線菌屬、普雷沃菌屬等;與牙髓炎、根尖周炎相關的優(yōu)勢菌有產(chǎn)丙酸丙酸桿菌、牙齦卟啉單胞菌、中間普雷沃菌、口腔普雷沃菌等;與牙周病相關的優(yōu)勢菌有牙齦卟啉單胞菌、齒垢密螺旋體和福賽斯坦納菌、擬桿菌、隱藏真桿菌等[6]。本研究選擇的21 株實驗細菌中,包括了該幾種口腔常見細菌感染性疾病的主要致病優(yōu)勢菌。
蘆薈,是百合科蘆薈屬多年生肉質(zhì)草本植物,藥用歷史悠久,因其具有清肝熱、通便等功效,傳統(tǒng)醫(yī)學用于治療便秘、皮炎、潰瘍等[7]?,F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),蘆薈化學成分復雜,含有蒽醌類化合物、糖類、氨基酸、脂類、礦物質(zhì)和酶等多種有效成分[8]。藥理作用有抗菌、抗炎、抗氧化、抗輻射、抗腫瘤、調(diào)節(jié)血糖等,現(xiàn)代臨床醫(yī)學應用中,常用其治療傷口愈合、糖尿病、口腔潰瘍、艾滋病等疾病。
蘆薈在口腔疾病防治中的應用,多見于治療口腔粘膜病,如:復發(fā)性阿弗他潰瘍和扁平苔蘚、口腔黏膜下纖維性變、放射性口腔黏膜炎、灼口綜合征等[3]。蘆薈對口腔感染性疾病的作用研究多見于使用蘆薈成品制劑,如蘆薈凝膠、蘆薈漱口水等。迄今,蘆薈對口腔細菌的抑菌作用,已見以下體外和體內(nèi)研究報道。Fani M 等[9]體外研究發(fā)現(xiàn),蘆薈凝膠對分離自齲病患者的致齲菌(變異鏈球菌)、牙周病患者的牙周致病菌(伴放線放線桿菌、牙齦卟啉單胞菌)和機會性牙周致病菌(脆弱類擬桿菌)均有抑制作用,其中對變異鏈球菌最為敏感,由此推測蘆薈凝膠可用于預防齲齒和牙周疾病。劉云青等[10]發(fā)現(xiàn),蘆薈對感染根管內(nèi)的常見優(yōu)勢菌有明顯的抑菌效果:牙髓卟啉單胞菌(MIC=15.6 mg/mL)、中間普雷沃菌(MIC=15.6mg/mL)、金黃色葡萄球菌(MIC=31.25mg/mL)、大腸桿菌(MIC=31.25mg/mL)、鏈球菌(MIC=7.81mg/mL),提示蘆薈可以作為根管內(nèi)封藥的候選藥物。體內(nèi)研究有:Prueksrisakul T 等[11]發(fā)現(xiàn)蘆薈凝膠可以顯著減少健康志愿者口腔內(nèi)乳酸桿菌數(shù)量。Patri G 等[12]對齲病患者進行無創(chuàng)傷修復治療(ART),在去腐后,用蘆薈凝膠進行窩洞消毒,可減少窩洞內(nèi)的微生物計數(shù),提示蘆薈可以有效地用作窩洞消毒劑。Al-Maweri SA 等[13]發(fā)現(xiàn),蘆薈可有效減少牙菌斑指數(shù)和牙齦炎癥。上述研究結果顯示,蘆薈可能對口腔細菌感染性疾病的預防和治療有益。然而,已有研究結果中,缺乏其對口腔細菌性疾病的致病優(yōu)勢菌的抑菌活性的系統(tǒng)性研究報告。
本研究測定的21 株病原優(yōu)勢菌株中,既含有實驗穩(wěn)定性強而具有代表性的模式株,又含有能反映臨床實際感染狀況的臨床分離株,充分探討蘆薈的抑菌作用,使得研究結果更能體現(xiàn)臨床治療中的實用價值。同時,將前期實驗中抑菌活性較好的丁香[14]作為陽性對照組,探討蘆薈的抑菌活性更有進一步研究的指導意義。研究結果顯示,蘆薈對21 株口腔臨床常見病原菌均有不同程度的抑制作用:蘆薈對10 株致齲菌的MIC 值為>20 mg/mL;對11 株牙髓炎、根尖周炎和牙周病的常見病原菌的MIC 值范圍為1.25~2 mg/mL,提示蘆薈對牙髓炎、根尖周炎、牙周病的常見病原菌的抗菌作用強于其對致齲菌的抗菌作用;與陽性對照組(丁香)相比,蘆薈對10 株致齲菌的抑制效應弱于丁香;但對牙髓炎、根尖周炎和牙周病病原菌具有更好的抑制效果。對比2 組結果,可發(fā)現(xiàn)蘆薈和丁香針對不同的口腔細菌各有優(yōu)勢,臨床使用時應根據(jù)不同口腔感染選擇此兩種藥物,從而達到更好的療效。蘆薈能發(fā)揮抑菌作用可能是因為其含有蒽醌類化合物,蒽醌類化合物的結構與四環(huán)素的結構類似,從而可能具有與四環(huán)素相同的作用機制,能抑制細菌肽鏈的增長和影響細菌蛋白質(zhì)合成,從而達到抑菌、抗菌的目的[15]。
此外,將本實驗結果與課題組前期研究結果[16]相比較,發(fā)現(xiàn)蘆薈抗菌活性弱于蘇木,但較麗江山慈菇、滇龍膽、訶子、龍血竭、杜仲等中藥更強,推測蘆薈對口腔細菌感染性疾病,尤其是對牙髓炎、根尖周炎和牙周病的防治具有潛在的藥用價值,值得提取其有效成分進行深入研究。