新研究：牙周炎致病菌“基因剎車”將實現精準微生態治療

圖源：A CRISPR array orchestrates virulence and host response in Porphyromonas gingivalis

好的牙·訊｜佛羅里達大學（UF）近日發布新聞稱，其發表于《Microbiology Spectrum》的一項針對牙齦卟啉單胞菌（Porphyromonas gingivalis）的研究顯示，該病原體攜帶一種名為 CRISPR 陣列 30.1 的內部“基因剎車”，通過鎖定該機制有望在不破壞口腔微生態平衡的前提下精準抑制牙周炎進展。

由佛羅里達大學（UF）牙科學院口腔生物學家 Jorge Frias-Lopez 博士領導的研究團隊發現，牙周炎的主要致病菌 P. gingivalis 不僅利用 CRISPR 系統防御外部病毒，還通過這一系統進行自我調節。研究識別出的 CRISPR 陣列 30.1 其內部基因片段（spacers）并不匹配任何已知病毒，而是與細菌自身的 DNA 相匹配。

研究人員利用基因編輯技術刪除了該陣列后發現，P. gingivalis 變得異常具有侵略性。實驗結果顯示，突變菌株產生的生物膜（牙菌斑的主要成分）數量是野生型的兩倍。在 Galleria mellonella（大蠟螟）感染模型中，突變株誘導 50% 死亡的時間僅為 130 小時，而野生型為 200 小時（P < 0.0001）。此外，該突變株還引發了人類免疫細胞產生更強的炎癥反應，分泌更多的 IL-6、CXCL1、CXCL2 和 CXCL9 等細胞因子。

Jorge Frias-Lopez 博士指出，P. gingivalis 這種“自我抑制”的生存策略極為狡猾。通過將侵略性控制在觸發免疫系統全面攻擊的水平之下，該病原體得以在牙齦中長期潛伏，將原本短暫的感染轉化為長達數年的慢性炎癥。

目前，牙周炎的常規治療主要依賴潔治與刮治以機械清除菌斑，或使用抗生素。然而，抗生素往往會無差別殺滅口腔內的有益菌，導致微生態失調并產生耐藥性。未來的精準療法有望利用工程化噬菌體（專一性針對特定細菌的病毒）向 P. gingivalis 注入特定的 CRISPR 指令，將其內部“基因剎車”永久鎖定，從而在不干擾健康微生物群的情況下實現治療目標。

研究人員指出，牙周病是導致成年人牙齒脫落的主要原因，在美國影響約 42% 的 30 歲以上人群。據估計，牙周病每年給美國造成的經濟損失超過 1500 億美元，且其病原體毒素可進入血液，誘發心臟病和糖尿病等全身性炎癥疾病。根據好的牙此前報道，學術界一直在探索各種精準干預路徑，包括利用抗抑郁藥的抗炎特性降低嚴重牙周炎風險，以及采用異體牙髓干細胞注射實現微創再生治療。佛羅里達大學的這一新發現為牙周炎的靶向治療提供了底層機制支撐。

據官方披露，該研究由美國國立衛生研究院（NIH）下屬的國家牙科和顱面研究所（NIDCR）資助（資助編號：DE029775）。研究人員表示，盡管實驗室數據表現出色，但該基因調控機制在人體臨床中的轉化仍需進一步驗證。

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