龋病是人类口腔常见病与多发病，为了预防和控制龋病发生，人们做了大量努力，但其仍然影响着人们的生活、工作和学习。大量研究已经证实，变异链球菌和远缘链球菌是主要致龋菌，而戈登链球菌、血链球菌和粘性放线菌最先定殖牙面，为后续菌的定植提供黏附位点。乳酸链球菌可以产酸、耐酸，导致牙齿表面釉质脱矿。这些口腔致龋菌在牙齿表面形成的菌斑生物膜，不仅为细菌本身也为其他细菌起到保护作用，同时还增强了其对抗菌药物的耐药性。刷牙及龈上、下洁治等作为去除菌斑最为常用的治疗方法，并不能将其完全去除，因此，探索更为有效，也更为长效的菌斑去除方法，对于控制菌斑形成，降低龋病发生，是龋病学一直方兴未艾的领域。本研究从抗菌肽防龋为着眼点，通过对抗菌肽bactenecin及其衍生物对口腔致病菌的抗菌性进行初步筛选，重点研究其衍生物bac8c对口腔主要致龋菌及变异链球菌生物膜的杀伤能力、抗菌机理及细胞毒性，为其临床应用奠定基础。1、Bactenecin及其衍生物对口腔常见致龋菌抑菌作用研究。从牛中性粒细胞中提取的bactenecin是自然界中最小的天然阳离子多肽，拥有12个氨基酸。2个半胱氨酸残基形成了一个二硫键，使天然的bactenecin成为环肽。研究表明其对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌有较强的抗菌活性，作用模式可能是增加细菌细胞膜的通透性和抑制细菌DNA的合成。通过改建，可以使bactenecin线性化，形成各种衍生物，增强其抗菌活性，减少其细胞毒性。在第一部分实验中，我们对bactenecin及其衍生物能否有效地抑制口腔中常见致龋菌进行了相关研究。我们检测了bactenecin（环肽和线肽）及其衍生物bac2a和bac8c的最小抑菌浓度（MIC）、最小杀菌浓度（MBC），结果提示相比较其他的bactenecin衍生物，bac8c具有较强的抗菌活性。因此我们用bac8c做进一步的细胞毒性和杀伤动力学特性测定。同时，我们还对唾液对bac8c抑菌效果的影响进行了研究。MIC、MBC和杀菌动力学检测结果表明，bac8c对口腔中常见致龋菌具有较好的抗菌活性，且在短时间内就能完全杀灭变链菌。细胞毒性结果提示bac8c的细胞毒性具有一定的时间依赖性，在短时间内即使较高浓度的bac8c也不会产生细胞毒性。尽管唾液成分可能影响多肽的抗菌活性，但溶解在唾液中的bac8c对口腔致龋菌仍然具有抗菌作用。我们的研究结果表明，bac8c是具有低细胞毒性、高抗菌活力的多肽，具有潜在的临床应用价值。2、Bac8c对口腔常见致龋菌作用机理的初步研究第一部分实验已经证实bac8c对口腔致龋菌有较好的抗菌能力，且具有较小的细胞毒性。因此，我们对bac8c的抗菌机理进行了进一步研究。SEM观察结果显示：bac8c处理后变异链球菌的球状外表发生变化，粗糙的表面含有碎片且出现不规则形状；bac8c处理后的发酵乳杆菌，细胞膜表面出现轻微的肿胀和明显的小孔形成。TEM观察结果显示：bac8c处理后的变链菌主要表现为细胞膜的损伤和核物质的浓缩，发酵乳杆菌在经bac8c处理后发生了更严重的损伤，表现为细胞壁破裂，内容物的流出以及核物质的分解。此外，bac8c处理后的变异链球菌在细胞死亡后仍有部分细胞保留了正常的形状。我们的研究结果提示，bac8c对变链菌和发酵乳杆菌等革兰阳性菌的作用可能通过两种方式产生：一种是作用于细菌的细胞质膜，即通过跨膜孔洞的形成和细胞质膜的破裂，最终导致细菌细胞的裂解；另一种是作用于细菌的胞内，直接作用于胞内目标，如大分子物质的合成等。这种作用方式跟bac8c作用于革兰阴性菌的方式相似。3、Bac8c对变异链球菌生物膜及其作用机理的初步研究本实验通过bac8c对静态条件下和bioflux系统动态条件下形成的变异链球菌生物膜的影响，研究其对变链菌生物膜的抗菌作用机理。结果表明，bac8c对静态生物膜和动态生物膜的杀菌作用都具有浓度依赖性，高浓度能渗透到生物膜的内部杀死细菌而低浓度显示了较弱的杀伤效果。在bac8c抗菌剂存在时，与变异链球菌生物膜形成的相关基因表达发生明显下调，这在某种程度上解释了生物膜受到抑制的原因。对于龋病的预防来说，最为有效的方法是防止早期生物膜的形成，或抑制已形成生物膜的生长。目前的数据表明，抗菌肽bac8c能够有效抑制致龋菌的生长、减缓生物膜的形成。这种低细胞毒性，高抗菌活力的多肽，为临床防龋提供一种新的思路和方法。