牙菌斑尿素代謝與尿素酶基因表達的研究.pdf

1、從唾液和齦溝液中持續(xù)分泌的尿素被口腔細菌尿素酶快速分解產(chǎn)生氨和二氧化碳。尿素水解的堿性產(chǎn)物通過中和細菌產(chǎn)酸以維持牙菌斑的中性pH值環(huán)境，有助于穩(wěn)定牙菌斑菌群平衡，防止牙釉質(zhì)脫礦和促進牙釉質(zhì)再礦化。因此，尿素水解被認為對防止齲病發(fā)生起到了重要作用。迄今為止，關于牙菌斑中哪些細菌具有尿素酶活性以及哪些細菌決定牙菌斑尿素酶活性的問題尚不清楚，對口腔細菌尿素酶基因表達的調(diào)控機制缺乏認識。本研究首先對牙菌斑中常駐細菌進行尿素酶活性檢測，比較細菌間

2、尿素酶的酶促動力學特征，尋找決定牙菌斑尿素酶活性的關鍵細菌。在此基礎上，以內(nèi)氏放線菌作為研究對象，了解細菌尿素代謝的生物學特征，模擬內(nèi)氏放線菌在牙菌斑中的生物膜狀態(tài)，探索環(huán)境因素和生存狀態(tài)對細菌尿素酶活性和尿素酶基因表達的影響。 方法采用連續(xù)培養(yǎng)的恒化器模型培養(yǎng)內(nèi)氏放線菌單菌種生物膜，使用酶底物反應法和Real-time PCR技術分別在生化水平和基因水平檢測氮源物質(zhì)、糖源物質(zhì)、pH值和清除率對尿素酶活性和尿素酶UreC基因表達

3、的影響，同時比較細菌在膜狀態(tài)下和浮游狀態(tài)下尿素酶活性和尿素酶UreC基因表達的差異。 結果研究發(fā)現(xiàn)，牙菌斑生物膜中細菌有活躍的尿素代謝活動，唾液鏈球菌，內(nèi)氏放線菌能穩(wěn)定表達尿素酶活性，血液鏈球菌和粘性放線菌尿素酶活性不穩(wěn)定。牙菌斑生物膜結構有利于尿素酶活性的發(fā)揮。與其他氮源物質(zhì)相比，尿素更有利于細菌生長，在臨床牙菌斑能夠檢測到的pH4.0～7.0范圍內(nèi)，內(nèi)氏放線菌尿素水解可以提高細菌的耐酸性，對牙菌斑酸堿平衡有一定的調(diào)節(jié)作用。研

4、究生物膜狀態(tài)的內(nèi)氏放線菌發(fā)現(xiàn)，在如下培養(yǎng)條件下細菌尿素酶活性均有不同程度提高：培養(yǎng)基中氮源物質(zhì)缺乏；培養(yǎng)基中糖源物質(zhì)豐富；培養(yǎng)基保持在中性pH值；培養(yǎng)基保持高清除率。但是僅氮源物質(zhì)缺乏和高清除率對尿素酶UreC基因轉錄具有誘導作用。在相同的培養(yǎng)條件下，內(nèi)氏放線菌在膜狀態(tài)與浮游狀態(tài)相比，尿素酶活性高出10～16倍；尿素酶UreC基因轉錄水平高出1.7～2.4倍。 結論 內(nèi)氏放線菌是牙菌斑尿素酶活性的重要細菌；內(nèi)氏放線菌在生物膜狀