次世代シーケンサーを用いたin situモデルによるアルギニンのヒト歯面バイオフィルムへの影響の把握

Next-Generation Sequencing for Determining the Effect of Arginine on Human Dental Biofilms Using an In Situ Model.

抄録

口腔内バイオフィルムは、う蝕、歯周病、全身疾患と関連している。一般に、感染症の治療には抗菌薬が第一選択として使用されるが、バイオフィルム内の細菌は最終的に抗生物質耐性を獲得する。本研究では，我々が開発したin situバイオフィルムモデルを応用し，アルギニン製剤がプラークコントロールに有用であるかどうかを検証することを目的とした．う蝕，歯肉炎，歯周炎を呈していない健常者10名を対象とした．アルギニン溶液を用いた4週間のうがいの前後で，口腔内装置を用いて被験者のデンタルバイオフィルムを取得した．その結果，8%アルギニン溶液は，in vitroおよびin vivoにおいて，アンモニウムイオン(NH )の唾液中濃度を増加させ( < 0.05 )，属菌の割合および生体内の割合を減少させた。しかし、生菌数は洗口液の影響を受けなかった。さらに，アルギニンの使用により，口腔内の属・菌の割合が増加する傾向がみられた。したがって，8%アルギニン溶液を使用することで，口腔内のNH 濃度を低下させ，口腔内細菌叢の多様性を変化させた．アルギニンは成熟したバイオフィルム形成の予防に役立つ可能性が示唆された．

Oral biofilms are associated with caries, periodontal diseases, and systemic diseases. Generally, antimicrobial therapy is used as the first line of treatment for infectious diseases; however, bacteria in biofilms eventually develop antibiotic resistance. This study aimed to apply our in situ biofilm model to verify whether an arginine preparation is useful for plaque control. Ten healthy subjects who did not show signs of caries, gingivitis, or periodontitis were recruited. The dental biofilms from the subjects were obtained using our oral device before and after gargling with arginine solution for 4 weeks. We found that 8% arginine solution significantly increased the concentration of ammonium ions (NH ) in vitro and in vivo in saliva ( < 0.05) and decreased the proportions of the genera and in vivo. However, the viable count was unaffected by the mouthwash. Further, oral populations of the genera and tended to increase with the use of arginine. Therefore, we concluded that using an 8% arginine solution decreased the NH concentration in the oral cavity without affecting the number of viable bacteria, and that the diversity of oral bacterial flora changed. We suggest that arginine might help prevent mature biofilm formation.