《變形鏈球菌耐氟菌株生物膜狀態下糖代謝研究》是依託上海交通大學，由朱來寬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：變形鏈球菌耐氟菌株生物膜狀態下糖代謝研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱來寬
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
齲病是一種危害人類口腔健康和全身健康的常見病、多發病，其始發於牙菌斑糖代謝產酸所致的牙面脫礦，而變形鏈球菌是公認的齲病致病菌。氟化物是目前使用最廣泛的防齲製劑，但隨著氟化物的頻繁使用，可以導致耐氟菌株的產生。變形鏈球菌耐氟突變後產酸能力增強。.為了闡明耐氟菌株與親代菌株糖代謝系統的產酸差異，本研究通過體外誘導獲得變形鏈球菌耐氟菌株，利用代謝組學的研究手段動態分析耐氟菌株懸浮及生物膜狀態下中心碳代謝、EMP途徑、磷酸戊糖途徑以及三羧酸循環的代謝輪廓，探討耐氟菌株產酸性增強的機制，以進一步豐富齲病的病因學研究，為臨床上合理套用氟化物以及防齲研究奠定理論基礎。
結題摘要
齲病是在以細菌為主的多種因素影響下，牙體硬組織發生的慢性進行性破壞的一種常見病。變形鏈球菌是齲病的主要致病菌，其致病特性主要體現在其對牙體硬組織有著高度的粘附能力、擁有很強的產酸能力和耐酸能力。氟化物是目前套用最廣泛的防齲製劑，然而有報導認為長期廣泛使用氟製劑可導致耐氟菌株的產生。 代謝組是指某一組織或者細胞在一特定生理時期內所有低分子量的代謝產物。代謝組學是繼基因組學、轉錄組學和蛋白質組學之後系統生物學的另一重要組成部分，也是目前組學領域研究的熱點之一。代謝產物是基因表達的最終產物，基因和蛋白表達的微小變化可以在代謝物上得到放大，因此代謝組學技術對理解細胞功能來講是一種十分重要的功能基因組學技術，因為代謝組直接反應了細胞的生理狀態，利用代謝組學技術很有可能去發現細胞新的生化途徑並解釋其正常的或病理的功能。 由於耐氟菌株不僅能降低局部用氟產生的抑齲效果，而且較親代菌株更不易被氟化物抑制。耐氟菌株的出現，為氟化物防齲提出了新的問題。研究耐氟菌株的致齲特性，可以前瞻性地了解變形鏈球菌耐氟突變後致齲毒力的變化。為此本研究擬通過體外逐步誘導的方法誘導變形鏈球菌UA159產生耐氟菌株，比較耐氟菌株及其親代菌株的致齲特性，採用代謝組學的方法研究耐氟菌株與其親代株代謝產物的差異及特點，尤其是糖代謝中間產物的差異及特點，探討變形鏈球菌 耐氟菌株的突變部位及其致病機理，探索防齲靶點，為臨床上合理套用氟化物及尋找新的防齲藥物提供有力的實驗依據。主要研究結果如下： 1、變形鏈球菌UA159耐氟突變後糖酵解產酸能力增強。在低濃度氟（0.5 mmol/L）存在的情況下，耐氟菌株及其親代菌株的糖酵解產酸能力均受到一定影響，但仍在牙釉質脫礦的臨界pH值5.5以下，而且耐氟菌株所受氟的影響明顯比親代菌株弱。在高濃度氟（5 mmol/L）存在的情況下，耐氟菌株仍能將pH值降至5.2左右，而親代菌株所降低的pH值最終在6.0以上。若從產酸能力的角度來講，可以推測在氟存在的情況下耐氟菌株產酸使釉質脫礦的能力比其親代菌株強。 2、本實驗套用代謝組學相關技術對變形鏈球菌耐氟菌株及其親代菌株進行了初步摸索。變形鏈球菌耐氟突變後有14種代謝產物與親代菌株明顯不同，有5種物質得到初步鑑定；在生物膜狀態下，耐氟菌株與親代菌株的差異代謝物達到了32種，共初步鑑定到13種物質。
