凝胶通过对抗炎症来治疗牙龈疾病

根据纽约大学牙科学院的研究人员领导并发表在《细胞报告》上的一项新研究，一种局部凝胶可以阻断一种称为琥珀酸的代谢副产物的受体，通过抑制炎症和改变口腔中细菌的组成来治疗牙龈疾病。

这项在老鼠身上进行的研究，使用人体细胞和牙菌斑样本，为牙龈疾病的非侵入性治疗奠定了基础，人们可以在家中将其应用于牙龈以预防或治疗牙龈疾病。

牙龈疾病(也称为牙周炎或牙周病)是最普遍的炎症性疾病之一，影响了近一半的 30 岁及以上成年人。它由三个部分组成：炎症、口腔中不健康和健康细菌的不平衡，以及支撑牙齿的骨骼和结构的破坏。不受控制的牙龈疾病会导致牙龈疼痛和出血、咀嚼困难和牙齿脱落。

“目前还没有针对牙龈疾病的治疗方法可以同时减轻炎症、限制对口腔微生物组的破坏并防止骨质流失。公共卫生迫切需要对这种常见疾病进行更有针对性和有效的治疗，”副研究科学家 Yuqi Guo 说纽约大学牙科分子病理学系和该研究的共同第一作者。

过去的研究已将增加的琥珀酸(一种在新陈代谢过程中产生的分子)与牙龈疾病联系起来，较高的琥珀酸水平与较高的炎症水平相关。郭和她在纽约大学牙科学院的同事也在2017 年发现，琥珀酸水平升高会激活琥珀酸受体并刺激骨质流失。这些发现使琥珀酸受体成为对抗炎症和骨质流失的有吸引力的目标，并有可能阻止牙龈疾病的发展。

加强琥珀酸与牙龈疾病之间的联系

研究人员首先检查了人类的牙菌斑样本和小鼠的血液样本。使用代谢组学分析，他们发现患有牙龈疾病的人和小鼠的琥珀酸水平高于牙龈健康的人，这证实了之前的研究发现。

他们还发现琥珀酸受体在人和小鼠牙龈中表达。为了测试琥珀酸受体与牙龈疾病成分之间的联系，他们对小鼠进行了基因改造以灭活或“敲除”琥珀酸受体。

在患有牙龈疾病的“基因敲除”小鼠中，研究人员测量了牙龈组织和血液中较低水平的炎症，以及较少的骨质流失。他们还在口腔中发现了不同的细菌：患有牙龈疾病的小鼠比“敲除”小鼠的细菌失衡程度更大。

当研究人员对两种类型的小鼠都给予额外的琥珀酸盐时，情况确实如此，这会使正常小鼠的牙龈疾病恶化。然而，“敲除”小鼠受到保护，免受炎症、不健康细菌增加和骨质流失的影响。

“没有活性琥珀酸受体的小鼠对疾病的抵抗力更强，”纽约大学牙科学院分子病理生物学系助理研究科学家、该研究的共同第一作者徐芳西说。“虽然我们已经知道琥珀酸和牙龈疾病之间存在某种联系，但我们现在有更强有力的证据表明，升高的琥珀酸和琥珀酸受体是该疾病的主要驱动因素。”

一种新颖的治疗方法

为了了解阻断琥珀酸受体是否可以改善牙龈疾病，研究人员开发了一种小化合物的凝胶制剂，该化合物针对琥珀酸受体并防止其被激活。在人类牙龈细胞的实验室研究中，该化合物减少了导致骨质流失的炎症和过程。

然后将该化合物作为局部凝胶涂抹在患有牙龈疾病的小鼠的牙龈上，从而在几天内减少了局部和全身炎症以及骨质流失。在一项测试中，研究人员每隔一天将凝胶涂抹在患有牙龈疾病的小鼠的牙龈上，持续 4 周，与未使用凝胶的小鼠相比，这将它们的骨质流失减少了一半。

用凝胶处理的小鼠口腔中的细菌群落也发生了显着变化。值得注意的是，用凝胶治疗的拟杆菌科细菌(包括已知在牙龈疾病中占主导地位的病原体)被耗尽。

“我们进行了额外的测试，看看这种化合物本身是否起到抗生素的作用，并发现它不会直接影响细菌的生长。这表明凝胶通过调节炎症改变了细菌群落，”Deepak Saxena 教授说。纽约大学牙科的分子病理学和该研究的共同资深作者。

研究人员正在继续研究动物模型中的凝胶，以找到合适的剂量和应用时间，并确定任何毒性。他们的长期目标是开发一种凝胶和口腔贴片，可供患有或有牙龈疾病风险的人在家中使用，以及一种更强效的缓释配方，牙医可以将其涂抹在牙龈中形成的口袋上在牙龈疾病期间。

“目前对严重牙龈疾病的治疗可能是侵入性和痛苦的。就可能暂时有帮助的抗生素而言，它们会好细菌和坏细菌，破坏口腔微生物群。这种阻断琥珀酸受体的新化合物具有明显的治疗价值使用更有针对性和方便的方法治疗牙龈疾病，”纽约大学牙科分子病理学教授、该研究的主要作者李鑫说。

其他研究作者包括纽约大学牙科学院的 Scott Thomas、Yanli Zhang、Bidisha Paul、Sungpil Chae、Patty Li、Caleb Almeter 和 Angela Kamer;纽约大学化学系的 Satish Sakilam 和 Paramjit Arora;和宾夕法尼亚大学牙科医学院的 Dana Graves。

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