龋病，俗称虫牙、蛀牙，是一种源于细菌性感染的口腔常见疾病，严重时可继发牙髓炎和根尖周炎，甚至会引起颌骨炎症。如不及时治疗，病变继续发展形成龋洞，终至牙冠完全破坏消失，其发展的最终结果是牙齿脱落。由于龋病发病率高、分布广，故被世界卫生组织列为仅次于肿瘤和心血管疾病的重点防治疾病。变形链球菌（Streptococcusmutans，S.mutans）是目前被公认的主要致龋菌，其能在牙齿表面形成牙菌斑生物膜，为致病菌的聚集和生长提供微生态环境，增强致病菌本身的致病力，还能增强其对宿主免疫系统和抗生素治疗的抵抗作用。研究表明，很多疾病的发生都与口腔微生态失衡有着密切关联，其中龋齿就是口腔微生物失衡致使牙菌斑生物膜生成，导致牙体硬组织发生慢性进行性破坏的疾病。牙菌斑是由微生物菌体以及微生物分泌的胞外多糖、蛋白质和矿物质黏附在牙釉质固体表面或者牙根上的生物膜复合体。据统计，龋齿已影响到60%～90%学龄前儿童的正常生活，并且在成年人中也同样普遍存在。随着研究手段的提升，益生菌对口腔健康的改善作用逐步明确，其防治口腔疾病的机理见图1。本文针对益生菌防治龋病的作用机制、抗龋益生菌种类等方面进行论述。
1益生菌的防龋作用益生菌，按世界卫生组织和联合国粮农组织（WHO/FAO）的定义，是一类定植于人体内，对宿主有益的活性微生物，它能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。单一或组成明确的微生物，以活菌形式摄入一定的数量后，能对宿主健康有明确的改善作用。目前有关益生菌（如乳杆菌和双歧杆菌等）对健康的促进作用报道较多集中于肠道和呼吸道方面，如维持肠道菌群平衡，促进胃肠道蠕动，预防便秘和痢疾；防治上呼吸道感染；促进B族维生素的吸收（如VB1、VB2、VB3等），而关于益生菌对口腔健康的改善作用，则是近期的研究热点，这些益生菌主要通过以下途径发挥其在口腔中的益生特性。
1.1生物表面活性剂
生物表面活性剂（biosurfactant，BS）是微生物在代谢过程中合成的具有表面活性的化合物，如脂肪酸、中性脂质、磷脂、糖脂和脂肽等，通过降低表面张力破坏细胞膜的结构来达到广谱抑菌效果。性能良好、环境污染少、极低的生物毒性以及%可生物降解等优良特性使生物表面活性剂在食品、制药和石油工业等相关领域中的应用得到了极大的发展。目前已知的产生BS的益生菌可大致分为两大类，乳杆菌和乳酸球菌，乳杆菌包括干酪乳杆菌（Lactobacilluscasei）、嗜酸乳杆菌（Lactobacillusacidophilus）和瑞士乳杆菌（Lactobacillushelueticus）等，乳酸球菌主要有嗜热链球菌（Streptococcusthermophilus）和乳酸乳球菌（Lactococcuslactis）等。此外，屎肠球菌（Enterococcusfaecium）MRTL9产生的生物表面活性剂能将附着于聚苯乙烯表面上的生物膜完全清除，有望成为常规抗微生物剂的潜在替代物。
1.2细菌素及其类似物
细菌素（bacteriocin）和细菌素类似物（bacteriocin-likeinhibitorysubstances，BLIS）是一种由乳酸菌在核糖体内合成的多肽或蛋白质，具有抗菌谱广、无毒副作用、无抗药性、易被人体降解、安全性高的特点，其作为一种天然的食品防腐保鲜剂在食品以及医药领域有着相当广泛的应用前景。Nisin是目前市场占有率最大的一种羊毛硫类细菌素，最早由Cleveland等人从乳酸乳球菌中分离获得，这种细菌素可有效抑制或杀死包括致龋链球菌在内的大部分革兰阳性细菌，但只能在高浓度、低pH值条件下发挥活性。除了乳酸乳球菌外，其他微生物，如兽疫链球菌（Streptococcuszooepidemicus）、唾液乳酸杆菌（Lactobacillussaliva）等，也可产生类似效果的细菌素。还有研究指出，部分S.mutans菌株也会通过合成细菌素来拮抗其他S.mutans，Mutacin便是一种来自S.mutansJH0，对各种革兰阳性（包括部分变形链球菌在内）细菌均有抑制作用的新型细菌素。
1.3乳酸脱氢酶抑制剂和酸中和剂
牙菌斑生物膜内的致龋菌（如S.mutans等）在利用碳水化合物后产生大量的有机酸（尤其是乳酸），大幅降低牙齿表面pH值，使得牙齿无机质脱矿，进而逐步腐蚀牙釉质。因此，调整口腔内环境酸度也是治疗龋病的重要环节。
一方面，S.mutans发酵碳水化合物产乳酸的关键酶是乳酸脱氢酶（lacticdehydrogenase，LDH）。如图2所示，细菌在外源性可发酵碳水化合物存在时，代谢产生的丙酮酸在LDH的催化下还原生成乳酸。由于乳酸较丙酮酸的pKa值（酸解离常数的负log值）低得多，因此丙酮酸被还原，其加氢作用对pH值的影响很大。由此可见，在外源性糖原丰富时，FDP（果糖-1，6-二磷酸）合成量增加，LDH被活化，大量葡萄糖转化为乳酸，从而引发一系列致龋的连锁反应。尽管上述报道指出可以通过抑制乳酸合成量来降低致龋风险，但是其机理是通过减少S.mutans的活菌数量来降低LDH活性，还是通过植物提取物直接抑制了LDH活性还需进一步研究。
另一方面，利用碱性物质（精氨酸和尿素反应产生的氨）中和致龋菌糖酵解产生的有机酸来改善口腔pH值环境。Morou-Bermudez等对44名儿童身上采集的82个牙龈菌斑样本进行了研究，发现尿素酶对牙齿生物膜组成的影响是显著的，儿童牙菌斑中高水平的尿素酶降低了患龋齿的风险，这些尿素酶主要分泌自口腔中的唾液链球菌（Streptococcussaliuarius），它们酶解唾液和龈沟液中的尿素所生成的氨抵消了糖酵解产生的酸，使环境中pH值维持在中性水平，从而消除了釉质脱矿现象发生的重要诱因。精氨酸是通过精氨酸脱氨酶系统（ADS）产氨来增加口腔生物膜的酸碱度的，尽管与尿素的产氨机制不同，但两者在临床上的表现基本一致，都是提高口腔pH值，显著降低患龋率。因此，这种碱中和法有望成为另一种有效的防龋、治龋手段。
1.4胞外多糖
右旋糖苷（dextran）是一类由葡萄糖残基以α-1，4和α-1，6糖苷键组成的葡聚糖，多种乳酸菌如肠膜明串珠菌（Leuconostocmesenterodes）、乳杆菌（Lactobacillus）、链球菌（Streptococcus）、魏斯菌（Weissella）和片球菌（Pediococcus）都可以利用蔗糖为底物，在葡聚糖蔗糖酶的作用下合成dextran并分泌到周围环境中；而S.mutans分泌的葡萄糖基转移酶（Glucosyltransferases，GTF）则可以在蔗糖存在时，催化合成水溶性和不溶性葡聚糖。有报道指出，向S.mutans培养体系中添加dextran后，在降低S.mutans不溶性葡聚糖蔗糖酶活性的同时，还提高了可溶性葡聚糖蔗糖酶的活性，更有趣的是，S.mutans所分泌的GTF可以将不溶性葡聚糖转化为可溶性葡聚糖，Takada等也发现外源性Dextran的添加可改变S.mutans不同溶解性葡聚糖的合成比例。Kang等设计了体外模拟实验对上述现象加以验证，结果发现由明串珠菌合成的dextran有助于减少变形链球菌生物膜的形成量。更深入的机理研究认为，体系中外源性葡聚糖的存在降低了S.mutansGtfB、GtfC和GtfD基因的表达，是影响水不溶性多糖产量的主要内因。由于形成牙菌斑生物膜的主要基础物质是不溶性多糖，通过添加外源性葡聚糖来影响不溶性多糖合成量对防治龋齿工作的意义重大。
尽管如此，关于乳酸菌同型胞外多糖，尤其是dextran或左聚糖（levan）在S.mutans生物膜形成中的作用目前尚存在重大分歧。研究表明，分离自龋齿患者牙菌斑的S.mutans菌株具有合成dextran和/或levan的能力，并且是导致口腔中其他乳酸菌黏附到牙釉表面形成生物膜的主要介质。levan是一类典型的果糖聚合物，主要由微生物产生的左聚糖蔗糖酶（levansucrase）以蔗糖为底物合成获得，其主链由果糖以β-（2，6）糖苷键键合而成，并伴有少量β-（2，1）糖苷键的支链。为了评价果聚糖对龋齿过程的作用，Kiska等构建了缺乏果糖基转移酶活性的突变体。发现这些突变体在无菌（gnotobiotic）大鼠模型中表现为低致龋性，gnotobiotic大鼠沟龋的形成减少。可见，S.mutans不能利用levan合成不溶性胞外多糖黏附在齿面，levan对龋病有改善作用。
1.5抑制S.mutans黏附相关基因的表达
黏附是S.mutans形成生物膜的初期阶段，也是细菌致龋的必经阶段，其相关基因的表达能直接影响S.mutans在固型介质表面的黏附能力，与龋病的发生发展关系密切。GtfB和GtfC是两种直接参与蔗糖依赖性黏附的葡萄糖基转移酶相关基因，S.mutans利用这些基因的产物酶（GTFB、GTFC）合成细胞外多糖（尤其是水不溶性多糖）来实现致龋菌在牙面的聚集与黏附行为。因此，调控相关基因的表达从而减少细菌黏附也是防治龋病的方式之一。研究显示，乳杆菌（鼠李糖乳杆菌ATCC、干酪乳杆菌ATCC）合成的BS可显著下调GtfB/C、ftf等黏附相关基因的表达水平，揭示了BS除抑菌外的另一种用途——抗黏附或抗生物膜。
1.6营养竞争性防龋
营养竞争是指在同一生境中，两种或多种微生物群体对同一种营养物质发生的争夺现象。拮抗微生物也可以通过快速生长和繁殖而夺取水分和养分、占有空间、消耗氧气等来削弱以至排除同一生存环境中的某些病原物，例如某些细菌、酵母菌和丝状真菌能通过对养分和位点的竞争抑制灰霉病菌的生长。牙菌斑生物膜内的营养以及能量供应的有限性，以及口腔中微生物的高密度性和多样性都加剧了各种细菌间的竞争关系。有研究表明，口腔益生菌可以在生物膜内与致病菌竞争结合位点，从而达到抗龋的目的。
2益生菌疗法以及防龋口腔益生菌种类Kragen是最早提出将乳酸菌应用于口腔疾病治疗的研究学者，也是口腔益生菌治疗领域的开创者。在过去的10年中，越来越多的乳酸菌被用于研究其改善口腔健康的潜力，如乳杆菌（干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌等）、双歧杆菌（长双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌等）和球菌（屎肠球菌、唾液链球菌、乳酸乳球菌等）等。但目前尚缺乏作用机理清晰、功能得到公认的种类，并且有关益生菌在口腔疾病的报道较少，对于益生菌防龋的机理存在分歧。
3益生菌疗法与现有传统疗法的优缺点对比传统的治龋方法主要分为3类：（1）天然药物（如黄连、罗汉果、姜黄素、厚朴等）。虽然这种方法历史悠久，但部分天然药物（如黄连）的气味依然无法被多数人接受。况且这些天然药物若以牙膏作为载体投入应用，其中牙膏添加剂（增稠剂、防腐剂等）是否会对药效造成影响，尚需进一步论证。（2）氟化物。氟化物被引入牙科医学已经有一定的历史，其形式种类多种多样（主要有氟化钠、氟化钾、氟化亚锡及单氟磷酸钠），由于治疗机理明确而一度受到消费者的肯定。然而，氟是一种慢性有毒物质，其在体内不会被分解或排出体外，而是在体内不断积累，当氟化物的摄入量或积累量达到一定程度时，就会出现氟骨病、氟斑牙等，并伴有耐氟菌株的产生，所以氟化物作为防龋药物的应用受到一定的限制。（3）抗生素（洗必泰等）。抗生素对龋齿的疗效有限，原因有4点：①患者服药依从性较差；②长期服用抗生素导致耐药菌株的产生，二次感染风险增加；③牙菌斑生物膜的三维网状结构致密且复杂，部分抗生素无法达到病灶，发挥作用；④选择性差，抗生素的广谱杀菌作用最终加剧口腔微生态失衡。
兴起于20世纪的益生菌疗法的优缺点如下：益生菌来源广泛。在自然界中益生菌分布较广，许多传统发酵产品和天然食品中都含有丰富的益生菌菌种，如果蔬、干酪、酸乳饮品等都是益生菌优良的载体。相比传统疗法，益生菌主要分离自健康人群肠道和传统发酵食品，含有此类微生物的食品经历了上百年甚至千年的历史，其安全性和毒副作用得到了时间的验证。但因研究时间尚短、深度不足、机理不明确，益生菌疗法的应用受到诸多限制（表1）。
4总结与展望伴随着人们口腔健康意识的逐步提高，有关口腔益生菌的研究越来越受到专家学者的
