专题笔谈|再感染根管内的微生物

米娅

本文刊登于《中国实用口腔科杂志》2019年4期208-211页
    作者姓名：张　妍，薛　明
   摘要：根管内持续性感染是导致根管治疗失败的主要原因，再感染根管内的微生物与初次感染根管内的微生物种类有很大差别，对再感染根管内的微生物种类及致病性有一个彻底的了解能够有针对性地制定感染控制的策略，获得良好的预后。文章就再感染根管内的微生物及其致病机制做一介绍。
关键词：再感染根管；微生物
　　根管内持续性感染是导致根管治疗失败的主要原因，非手术根管再治疗是根管治疗失败病例的首选治疗方法。研究发现，根管治疗的成功率为85%~96%，根管再治疗的成功率相对较低，有报道为66%［1］，这可能与再感染根管内特殊微生物的感染有关。再感染根管内的微生物与初次感染根管内的微生物种类有很大差别，是以革兰阳性菌为主的混合感染，兼性厌氧菌和专性厌氧菌的比例基本相同。而在初次感染的根管内是以革兰阴性的专性厌氧菌为主［2］。许多研究表明，粪肠球菌是根管治疗后根尖周炎迁延不愈的患牙根管中最常见的优势菌，检出率高达77%［3］，被认为是导致根管治疗失败的重要原因。除了粪肠球菌，导致根管治疗失败的微生物还包括链球菌、具核梭杆菌、放线菌、表皮葡萄球菌、中间普氏菌、铜绿假单胞菌、伯克霍尔德菌、真菌及病毒等。
1　粪肠球菌
　　粪肠球菌是一种革兰阳性的兼性厌氧菌，在口腔内，舌面（42%）、龈沟（14%）及唾液（10%）中均含有粪肠球菌，舌面、龈沟中的检出率高于唾液［4］。与具有生物膜结构的定植于舌或龈沟中的粪肠球菌相比较，唾液中的粪肠球菌处于浮游状态，有更多的机会进入根管内，所以更容易引起根尖周炎复发［5］。与从未接受过根管治疗的患者相比，曾经接受过根管治疗或再治疗以及在根管治疗期间的患者口腔中粪肠球菌的数量会增加［6］。提示粪肠球菌导致的复发性根尖周病在很大程度上属于医源性感染，它会在根管预备、充填和冠部修复过程中进入根管系统。粪肠球菌导致根管再感染的主要原因是能够抵抗根管治疗过程中的机械化学预备以及能够在充填后乏氧和高pH值的根管内生存。具体的机制包括以下几个方面。
1. 1聽 聽 粪肠球菌能够渗透到牙本质小管中以躲避根管治疗过程中的抗菌措施　牙本质小管的直径为1 ~ 4 μm，而粪肠球菌的直径为0.5 ~1 μm。因此，粪肠球菌较易进入牙本质小管内，甚至可到达很深的部位，且其具有很强的渗透能力，即使根管壁存在玷污层妨碍细菌渗透，粪肠球菌仍能进入牙本质小管深层，从而躲避了根管治疗过程中的抗菌措施［7-8］。在根管治疗过程中，EDTA活化和超声冲洗可去除牙本质小管表面玷污层，但同时也增加了粪肠球菌侵入牙本质小管的深度。
1. 2聽 聽 粪肠球菌能够在根管内形成生物膜　能够形成生物膜是粪肠球菌生存于完善充填后根管中的主要原因［9］。以生物膜形式存在的粪肠球菌与浮游状态存在的粪肠球菌相比，拥有更强的耐药性，较该菌在浮游状态时高1 000倍［10］，也具有更强的致病性。研究表明，多种因素共同导致了生物膜的强耐药性：（1）微生物的营养和代谢产物改变了生物膜内部的局部环境。位于生物膜深部的微生物由于营养物质的缺乏减慢了其生长速度，有研究认为微生物增长缓慢可以解释生物膜对抗菌药物的强耐药性［11］。（2）附着特异性表型在生物膜内发育。研究表明，与浮游状态的微生物相比，以生物膜形式存在的微生物，其某些基因会被激活或抑制，在粪肠球菌形成生物膜的过程中，某些特定基因的表达使其耐药性增强［12］。（3）外源多糖的物理和（或）化学结构以及生物膜结构的其他方面通过从细菌群落中排除杀菌剂而产生耐药性［11］。研究发现，当氧气和营养物质充足时，粪肠球菌可形成复杂且结构不规则的生物膜；当营养物质缺乏时，生物膜中的钙离子含量增加，形成近似钙化的生物膜，可以更好地保护生物膜内的细菌［13］。
1. 3　粪肠球菌能够抵抗氢氧化钙等常规的诊间封药　研究表明，粪肠球菌能够在封有氢氧化钙的根管内存活的原因如下：（1）粪肠球菌在pH为11.5或更高的环境下是无法存活的，然而，由于牙本质的缓冲作用，在牙本质小管中难以维持如此高的pH值，使用氢氧化钙之后牙本质小管中的pH值也只能达到10.3。（2）粪肠球菌能够被动地维持酸碱平衡，这是离子穿透细胞膜及细胞质的缓冲作用结果。（3）粪肠球菌的质子泵的存在为维持酸碱平衡提供了另一种方法，这是一种主动的机制。在酸性环境下，质子泵会将质子泵出细胞，提高细胞内的pH值。相反，在碱性环境下，质子泵就会将质子泵入细胞，降低细胞内的pH值［2］。
1. 4聽 聽 其他方面　（1）粪肠球菌能够单独存在于根管内而不需要从其他微生物那里获取营养，这种独立生存的能力使其能够在充填后的根管内定植［14］。（2）粪肠球菌能够通过根尖孔到达根尖周组织，在根尖区牙骨质的表面形成生物膜，并释放毒力因子，造成根尖周骨质的破坏。因此，粪肠球菌常存在于根尖区骨质持续性损伤的病例中［15］。
2　再感染根管内的其他微生物
    2. 1聽 聽 再感染根管内的其他细菌　链球菌为革兰阳性的兼性厌氧菌，是口腔天然菌群的主要细菌之一，链球菌在初次感染的根管内大量存在，有些种类如血链球菌能够抵抗机械化学预备和氢氧化钙的作用而存活于根管内。血链球菌可侵入牙本质小管，在12周后仍存活于氢氧化钙封药根管内的牙本质小管中［16］。中间链球菌在治疗失败病例中常被检出，其对抗菌冲洗液具有较强的抵抗力，使用2.25%次氯酸钠和0.2%洗必泰溶液需60 min才能将其完全杀灭。咽峡链球菌在根尖周脓肿病例中的检出率较高，说明它可能参与了此类疾病的发生［17］。消化链球菌在再感染根管内也被检出，研究表明该细菌较根管内的其他微生物更易被清除，它能够存活于再感染根管内主要是由于与其他微生物尤其是具核梭杆菌之间存在强协同作用［18］。
　　具核梭杆菌为革兰阴性的专性厌氧菌，其亦可在再感染根管内被检出。研究发现，该细菌在15 min内对所有的冲洗液都有很强的抵抗力［16］。具核梭杆菌还有结合到获得性膜或牙本质壁上的能力。此外，作为生物膜的主要桥接成分，它在营养和结构上都与其他细菌有很强的协同作用［19］。这些特征有助于具核梭杆菌存在于再感染根管内。
　　放线菌是一种革兰阳性杆菌，大多为兼性厌氧菌，少数为专性厌氧菌，在龈上、龈下菌斑中广泛存在。放线菌具有菌毛结构，能黏附于根管壁和牙本质碎屑，在根管治疗过程中，外力作用使放线菌随牙本质碎屑进入根尖周组织，并黏附于其他细菌或宿主细胞，建立有凝聚力的菌落，以集体的方式逃避宿主的防御反应。放线菌可在组织中长期生长而不会给宿主带来不适，与宿主组织处于平衡状态，不一定会引起急性反应，但会维持慢性根尖周炎。因此，根管内放线菌的存在可能意味着根尖外感染的存在［20］。
　　中间普氏菌是一种严格的厌氧菌，是一种非常挑剔的微生物，因此它应该很容易被根除，但在再感染根管内偶尔会发现该细菌的存在，它能够存活于再感染根管内主要是由于与其他微生物之间的协同作用［21］。
　　疮疱丙酸杆菌和表皮葡萄球菌亦可在再感染根管中分离出来，研究表明，从再感染根管中分离出这两种细菌可能是根管治疗时发生医院感染的结果，根管治疗过程中的器械和材料消毒不充分会导致此感染。例如，作为根管充填材料的牙胶是未经消毒的，而且在根管充填过程中也可能受到污染，根管充填前用于干燥根管的纸尖亦是如此，均会导致医院感染的发生［22］。研究表明，在使用次氯酸钠和洗必泰作为冲洗液进行机械化学预备后，根管内仍可检测出疮疱丙酸杆菌和表皮葡萄球菌，说明它们对根管治疗过程中使用的抗菌药物有耐药性［23］。
　　牙龈卟啉单胞菌为革兰阴性厌氧菌，在有症状和无症状的持续性感染的根管内均可检出。牙龈卟啉单胞菌的毒力部分是其菌毛，菌毛由5个不同的fimA基因编码，对其黏附和侵袭能力至关重要，fimAⅠ型仅出现在无症状的病变中，Ⅳ型仅出现在有症状的病变中［24］。此外，牙龈卟啉单胞菌和具核梭杆菌之间存在协同作用，牙龈卟啉单胞菌能够增强具核梭杆菌对上皮细胞的黏附和侵袭能力［25］，具核梭杆菌能够增强牙龈卟啉单胞菌对成纤维细胞的附着能力［26］。
　　近年来的研究表明，伯克霍尔德菌和铜绿假单胞杆菌在再感染根管内的检出率很高。这两种微生物来源于唾液，是在初次治疗的过程中进入根管的［27］。白喉分枝杆菌和远缘链球菌也从再感染根管中检测出来，它们在HIV阳性患者的感染根管中比较常见［28］。
2. 2　再感染根管内的真菌和病毒　真菌在初次感染的根管中偶尔出现，它们更常见于再感染的根管内，提示真菌是在初次治疗过程中进入根管系统的。再感染根管内的真菌以念珠菌为主，主要是白色念珠菌，它导致根管再感染的原因主要包括以下几个方面。（1）白色念珠菌可通过一系列的生长模式（芽孢和菌丝）不同程度地侵入牙本质小管，从而躲避根管治疗过程中的抗菌措施［29］。（2）白色念珠菌还能产生溶解胶原的酶，利用牙本质胶原作为其营养来源，这可能为其主要致病机制之一［30］。（3）白色念珠菌能够与其他微生物共同形成复杂的生物膜。在多层生物膜中，冲洗液会直接影响生物膜表层的微生物，但生物膜中的细胞外基质可防止冲洗液进一步渗透到深层发挥抗菌作用。虽然机械预备可以破坏生物膜结构，但它不能到达所有的根管壁，可能会留下未被触及的区域［31］。（4）与粪肠球菌相比，白色念珠菌对常规的根管冲洗液（次氯酸钠等）有更高的抵抗力。（5）白色念珠菌能够存活的pH范围较广，常规的根管内用药（氢氧化钙）对其产生的影响也很小。而且氢氧化钙解离还能提供白色念珠菌生长所需的钙离子。对于有白色念珠菌感染的根管再感染患者，推荐使用EDTA进行清除。EDTA对白色念珠菌有抗定植和抗生长两方面的影响，一方面可降低白色念珠菌的黏附性，另一方面通过金属螯合作用消耗白色念珠菌生长所需的钙离子［32］。
　　巨细胞病毒（HCMV）和人类疱疹（EB）病毒在再感染根管内也被检测出来，这两种病毒破坏了根尖周的自身免疫系统，使潜伏的致病菌得以能够抵抗机体免疫抑制而造成根尖周的损害。
2. 3聽 聽 古细菌　古细菌是目前最古老的一组生物群，为单细胞生物，其形态、大小与细菌类似，但结构和生理特性有明显差异。古细菌缺少肽聚糖细胞壁而仅有胞膜，胞膜成分亦不同于真核生物和细菌，其膜脂由异戊烯醚构成。而且古细菌 DNA复制机制虽与真核生物相似，但与细菌明显不同。由于古生菌在许多厌氧系统中是必不可少的共栖伙伴，而且其可存在于高pH、高盐、高热量的环境中，即便在根管治疗过程中进入根管亦可在治疗后的根管内生存下来，因此有充分的理由假设其在感染根管中具有类似的功能。近年来有些学者初探了古细菌与根管感染的关系，但具体机制尚不清楚，有待进一步研究。
3聽 聽 小结
　　彻底清除再感染根管内的微生物是非手术再治疗成功的关键，因此，了解再感染根管内微生物的种类及致病机制是至关重要的。学者们针对再感染根管内的微生物进行了大量研究，但仍存在现阶段技术难以培养或无法培养的微生物，这些微生物可能在根管持续性感染中发挥重要作用，这就需要我们不断地探索以取得良好的预后。
参考文献 聽略

芳芳123

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