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研究背景及目的:变形链球菌(Streptococcus mutans,S.mutans)作为公认的主要致龋菌之一,具有较强的产酸和耐酸能力,其产生的胞外基质如胞外多糖(Exopolysaccharides,EPS)等有助于细菌的黏附、定植和聚集,从而促进致龋生物膜的形成。目前氟化钠(Sodium fluoride,NaF)已被证实对S.mutans具有较强的抑制作用,但NaF使用不当容易引起氟牙症及诱导耐氟菌株的出现。人参皂苷是人参中的主要活性成分,近年来已被证明对多种细菌均有抑制作用。本文通过研究人参皂苷Rh2型(Ginsenoside Rh2,G-Rh2)与NaF单独及联合应用对S.mutans浮游菌生长、生物膜形成量及代谢活性、EPS生成量、产酸及乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)活性的影响,探讨两者间是否对体外S.mutans及其生物膜具有协同抑制作用,为开发更有效的防龋药物提供科学依据。方法:采用微量稀释法分别测量单独应用G-Rh2和NaF对S.mutans的半数最小抑菌浓度(Half minimum inhibition concentration,MIC50);棋盘微量稀释法测量联合应用两药物时的MIC50,并计算分级抑菌浓度(Fractional inhibitory concentration,FIC)指数来判断两者的联合效应;生长曲线检测单独及联合应用G-Rh2与NaF对S.mutans的抑菌效果;结晶紫染色实验评估单独及联合应用G-Rh2与NaF对S.mutans生物膜形成量的影响,并分别测量两药物单独应用时的半数最小生物膜抑制浓度(Half minimum biofilm inhibition concentration,MBIC50)及两药物联合应用时生物膜的FIC指数;噻唑蓝溴化四唑(Methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法评估单独及联合应用G-Rh2与NaF对S.mutans生物膜代谢活性的影响;扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)观察单独及联合应用G-Rh2与NaF时S.mutans生物膜形态结构的变化;激光共聚焦显微镜(Confocal laser scanning microscopy,CLSM)观察单独及联合应用G-Rh2与NaF时S.mutans生物膜中活死菌的构成及分布;苯酚-硫酸实验评估单独及联合应用G-Rh2与NaF对S.mutans生物膜EPS生成量的影响;产酸实验评估单独及联合应用G-Rh2与NaF对S.mutans产酸的影响;还原性辅酶Ⅰ氧化法评估单独及联合应用G-Rh2与NaF对S.mutans生物膜LDH活性的影响;通过CCK-8(Cell counting kit-8)实验评估单独与联合应用G-Rh2与NaF时的细胞毒性。结果:1.G-Rh2的MIC50为25 mg/L,NaF的MIC50为125 mg/L,联合应用时,G-Rh2与NaF的MIC50分别为5和31.25 mg/L,FIC指数为0.45,小于0.5。与单独应用G-Rh2或NaF相比较,联合用药组S.mutans的生长曲线更平缓。2.G-Rh2的MBIC50为22.5 mg/L,NaF的MBIC50为62.5 mg/L,联合应用时,G-Rh2与NaF的MBIC50分别为4.5和15.625 mg/L,生物膜的FIC指数为0.45,小于0.5。3.LC组(1/5 MBIC50G-Rh2+1/4 MBIC50NaF)生物膜代谢活性低于单独应用1/5 MBIC50G-Rh2组或1/4 MBIC50NaF组;HC组(MBIC50G-Rh2+MBIC50NaF)生物膜代谢活性低于单独应用MBIC50G-Rh2组或MBIC50NaF组。4.SEM图像显示,与单独应用1/5 MBIC50G-Rh2组和1/4 MBIC50NaF组相比,LC组生物膜三维立体结构消失,细菌之间排列疏松;与单独应用MBIC50G-Rh2组和MBIC50NaF组相比,HC组生物膜结构消失,细菌数量显著减少,部分细菌形态发生变化。5.CLSM图像显示,与单独应用1/5 MBIC50G-Rh2组和1/4 MBIC50NaF组相比,LC组生物膜厚度降低,绿色信号减少,红色信号增加;与单独应用MBIC50G-Rh2组和MBIC50NaF组相比,HC组细菌密度显著降低,几乎无绿色信号。6.LC组EPS生成量少于单独应用1/5 MBIC50G-Rh2组或1/4 MBIC50NaF组;HC组EPS生成量少于单独应用MBIC50G-Rh2组或MBIC50NaF组。7.LC组的Δp H值低于单独应用1/5 MBIC50G-Rh2组或1/4 MBIC50NaF组;HC组的Δp H值低于单独应用MBIC50G-Rh2组或MBIC50NaF组;联合用药组的产酸抑制率均高于单独用药组,其中HC组的产酸抑制率高达89.3%。8.与单独应用1/5 MBIC50G-Rh2组和1/4 MBIC50NaF组相比,LC组LDH活性降低;与单独应用MBIC50G-Rh2组和MBIC50NaF组相比,HC组LDH活性降低。9.CCK-8实验结果显示:单独应用G-Rh2时,各组均无明显细胞毒性;单独应用NaF时,MIC50NaF组对L929小鼠成纤维细胞有抑制作用,其余分组无明显细胞毒性;联合应用G-Rh2与NaF时,MIC50G-Rh2+MIC50NaF联合组对细胞有抑制作用,其余联合组无明显细胞毒性。结论:1.联合应用G-Rh2与NaF能协同抑制S.mutans浮游菌生长。2.联合应用G-Rh2与NaF能协同抑制S.mutans生物膜形成,并能协同降低其产酸和产EPS等致龋毒力。3.HC组、LC组、1/5 MIC50G-Rh2+1/4 MIC50NaF联合组具有良好的生物安全性。