虫歯および歯周炎の病原菌に対するand属の抗菌および抗炎症作用の調査

Investigating the antimicrobial and anti-inflammatory effects of and spp. on cariogenic and periodontitis pathogens.

抄録

背景:

プロバイオティクスの使用は、口腔の健康問題を管理し、免疫系を仲介する革新的なアプローチとして台頭してきている。本研究では、非経口的に分離されたプロバイオティクスが歯周炎および虫歯の病原菌に及ぼす影響を評価した。

BACKGROUND: The use of probiotics is emerging as an innovative approach to managing oral health issues and mediating the immune system. The current study assessed the impacts of non-orally isolated probiotics on periodontitis and tooth decay pathogens.

方法:

簡単に述べると、口腔内の酵素、過酸化水素、唾液サンプルに暴露されたプロバイオティクスの持続性を調べた。また、プロバイオティクスのバイオフィルム形成能と凝集能、ヒト歯肉線維芽細胞株（HGFC）および臼歯部サンプルにおけるプロバイオティクスの付着能、および口腔病原体と共凝集するプロバイオティクスの可能性を調べた。さらに、本研究では、病原性遺伝子の発現、主要口腔病原体のバイオフィルム産生、および炎症マーカーの変化に対する生きたプロバイオティクスの効果を評価した。

METHODS: Briefly, the persistence of probiotics in exposure to oral cavity enzymes, hydrogen peroxide, and saliva samples was examined. It was also investigated the biofilm formation and aggregation ability of probiotics, the adherence of probiotics in human gingival fibroblast cell (HGFC) lines and molar teeth samples, and the potential of probiotics to co-aggregate with oral pathogens. Additionally, the current study evaluated the effects of live probiotics on virulence gene expression, biofilm production of main oral pathogens, and changes in inflammation markers.

結果:

プロバイオティクスは、ベースライン、37℃での培養後1時間、3時間、5時間後に口腔内の酵素、過酸化水素、唾液に暴露しても生存を維持した（値は<0.05）。プロバイオティクスは、HGFCsおよび上顎臼歯への付着だけでなく、バイオフィルムの形成と凝集を示した（値＞0.05）。口腔病原体との有意な共凝集を示し、8時間培養後で、1001株では65.57％、1005株では50.06％、156株では35.6％、1044株では18.7％であった。炎症性サイトカインと抗炎症性サイトカインのバランス、バイオフィルム形成の抑制、病原性遺伝子の変化が観察された。しかし、これらの変化のほとんどは統計学的に有意ではなかった（値>0.05）。

RESULTS: The probiotics remained alive when exposed to enzymes in the oral cavity, hydrogen peroxide, and saliva at baseline, 1, 3, and 5 h after incubation at 37°C (value <0.05). Probiotics demonstrated to produce biofilm and aggregation, as well as adherence to HGFCs and maxillary molars (value >0.05). They showed significant co-aggregation with oral pathogens, which were recorded as 65.57% for 1001 with , 50.06% for 1005 with , 35.6% for 156 with , and 18.7% for 1044 with after 8 h of incubation. A balance between pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines, along with inhibition of biofilm formation and changes in virulence gene transcripts, were observed. However, most of these changes were not statistically significant (value >0.05).

結論:

本研究により、接着性、凝集性、バイオフィルム形成とプロバイオティクス抗菌活性との直接的な関連性が示された。適切なプロバイオティクス菌株を注意深く選択することに加え、プロバイオティクス分離株の濃度と由来も考慮すべきである。

CONCLUSION: This study demonstrated the direct link between adhesiveness, aggregation, and biofilm formation with probiotic antibacterial activity. In addition to the careful selection of suitable probiotic strains, the concentration and origin of probiotic isolates should be considered.