漱口水对口腔微生物群及全身健康的影响

项目目标

本项目旨在确定不同漱口水对口腔微生物组的作用及其与心血管健康的关系。我们将通过在初级牙科护理环境中进行一项双盲随机临床试验（试点研究）来实现这一目标，以研究：（i）牙周健康和疾病中不同口腔生态位中口腔微生物组的组成，以及（ii）确定在口腔健康和疾病期间，使用不同漱口水（包括生理盐水、精油（EOs）、西吡氯铵（CPCs）、过氧化氢（H2O2）；所有均与安慰剂（水）对比）如何改变口腔微生物组。

概述

虽然抗菌漱口水已被证明在临床上对管理某些口腔微生物疾病有效，但最近的研究表明，除了针对导致牙龈疾病（如牙龈炎和牙周炎）的细菌外，它们可能损害健康细菌并破坏口腔微生物组的平衡和保护作用（菌群失调）。

关于口腔微生物组和漱口水的大多数发现涉及氯己定的使用，表明它可能诱导菌群失调并损害宿主口腔微环境。2025年完成的一项最新研究表明，CPC漱口水也能抑制口腔中的硝酸盐合成。然而，对于漱口水中使用的其他成分（如过氧化氢、精油或盐水漱口水），仍需进一步研究，以确定它们在管理口腔疾病方面的临床有效性是否伴随着口腔微生物组的改变。在牙科领域，尽管这是大多数人接受治疗的地方，但在初级护理环境中进行的研究非常少。因此，本研究将设计在初级护理中实施，以生成更符合普通牙科实践的典型患者队列的“真实世界”数据。

本博士项目将选择几种公众最常用的非处方（OTC）漱口水成分，这些成分在体内对口腔微生物组影响的证据基础有限。第一个研究的成分是生理盐水（氯化钠），因为这是牙科指南建议在拔牙后使用的漱口水，但支持这种方法的证据很少。之前没有研究量化过它对临床结果和口腔微生物组的影响。所有漱口水都将在患有或不患有牙龈疾病（牙龈炎和牙周炎）的人群中进行测试，以确定哪些干预措施在健康或疾病状态下使用最佳。

背景

1. 口腔微生物组简介

   口腔是人体中生态多样性最丰富的栖息地之一，容纳了数百种微生物，如细菌、古菌、真菌、原生动物和病毒，它们共存于软硬口腔组织上的生物膜中。现在人们理解，口腔微生物组不是一个被动的群落，而是一个高度动态、交互、免疫和代谢活跃的系统，不仅对口腔健康，而且对全身健康都至关重要。历史上，口腔微生物的研究受限于基于培养的技术。虽然这些方法在识别致龋菌（如变形链球菌）和牙周病原体（如牙龈卟啉单胞菌）方面很重要，但它们极大地低估了微生物多样性，因为只有少数口腔物种能在实验室条件下培养。随着16S核糖体RNA（rRNA）基因测序和后来的鸟枪法宏基因组学的引入，口腔微生物组的真实复杂性被揭示。这些方法识别了700多种细菌分类群，以及多种真菌（如念珠菌属）、病毒（包括噬菌体）和原生动物。

   口腔微生物组在口腔各处并不相同；它是位点特异性的。不同区域，如唾液、牙菌斑、舌和龈沟液（GCF），各自宿主其独特的微生物组合。这些群落受免疫系统、pH值、氧气和可用营养等因素影响。因此，仅研究唾液无法完全理解口腔健康和疾病；需要从多个位点取样以捕捉全貌。在每个生态位中，口腔健康时这些种群是多样化的，而在口腔疾病中，口腔微生物组变得多样性降低，致病菌种占主导。例如，在龈上菌斑中，一项NGS研究发现与牙龈炎相关的细菌（如梭杆菌属、密螺旋体属和弯曲杆菌属）丰度更高，而与口腔和心血管健康相关的细菌（如奈瑟菌属、放线菌属和罗氏菌属）丰度较低。

2. 口腔微生物组的菌群失调

   菌群失调是微生物平衡的破坏，导致致病菌种占主导和共生关系丧失。在口腔中，菌群失调是宿主反应和最常见牙科疾病（包括龋齿、牙龈炎和牙周疾病）临床结果的基础。

   2.1. 口腔疾病中的口腔微生物组菌群失调

   龋齿（蛀牙）主要由变形链球菌引起。这种细菌以食物中的糖为食并产生酸，使牙釉质和牙本质脱矿。它常隐藏在牙齿的凹坑和沟槽中，形成粘性生物膜。当变形链球菌与白色念珠菌等真菌结合时，生物膜变得更坚固、更有害。这种伙伴关系尤其与幼儿龋相关。由于龋齿仍是全球最常见的疾病，研究人员正在探索新的治疗方法，如添加“有益菌”的益生菌和能更直接靶向变形链球菌的药物。

   菌斑导致牙龈组织炎症，牙龈炎在某些形式下估计影响全球高达90%的人口。它是可逆的，但如果不治疗，可能成为不可逆牙周疾病的前兆。在人类中，牙龈炎通常是对附着在牙齿表面（龈上）的细菌群落（牙菌斑）的反应，见于口腔卫生不良的人群。临床上，牙龈炎症表现为探诊时牙龈出血，以及牙龈边缘组织的红肿，但无牙周附着丧失的迹象。作为可逆性疾病，牙龈炎可以通过治疗和改善口腔卫生有效管理。然而，如果不治疗，它可能进展为牙周炎。

   牙龈炎可能与细菌如颊纤毛菌和普雷沃菌属相关，因为这些细菌在牙龈炎患者的菌斑中占主导。这些细菌可以触发身体的免疫系统释放炎症分子，导致牙龈红肿和出血。虽然颊纤毛菌通常无害，但当口腔条件改变时，它可能在牙龈炎症中发挥作用。普雷沃菌属更直接相关，因为它们在牙龈发炎时数量通常更高。

   牙周炎在临床上表现为探诊时更深牙周袋出血，最终由于固定牙齿的牙槽骨不可逆破坏导致牙齿松动和脱落。牙周袋最初是由于宿主对龈下菌斑中存在的致病性革兰氏阴性菌（如牙龈卟啉单胞菌、梭杆菌属、密螺旋体属和坦纳菌属）的局部炎症和肿胀反应形成的。响应这种感染释放到牙周袋中的炎症介质也破坏骨骼，进一步加深牙周袋，使口腔卫生更具挑战性。

   在牙周病患者口腔微生物组中占主导的两个最重要细菌包括牙龈卟啉单胞菌和具核梭杆菌。

   牙龈卟啉单胞菌是一种革兰氏阴性厌氧菌，在无氧条件下生长。当口腔微生物平衡或微生物组被扰乱时，这种细菌繁殖。在这些条件下，它触发炎症，促进牙龈疾病的发展。牙龈卟啉单胞菌如此有害的原因之一是其侵入人类细胞、抵抗某些抗生素以及使用称为菌毛的细毛发状结构附着和进入宿主细胞的能力。除了牙龈疾病，它还与口腔和消化系统癌症相关。它促进细胞生长，同时避免正常细胞死亡，阻断肿瘤抑制蛋白如p53，并触发细胞变化（上皮-间质转化，EMT），使癌症扩散。由于这些因素，牙龈卟啉单胞菌被认为是一种危险的病原体，不仅导致牙周疾病，还增加口腔癌风险。

   具核梭杆菌是另一种在口腔中非常常见的革兰氏阴性厌氧菌。虽然曾被认为无害，但现在它被识别为一种重要的致病生物。它也在口腔外多种疾病中被发现，包括肠道疾病、结直肠癌、克罗恩病、关节炎、脑膜炎、阑尾炎和妊娠并发症。在口腔内，具核梭杆菌在牙科生物膜中起关键作用，作为连接不同细菌物种的桥梁。它使用FadA和Fap2等蛋白质粘附人类细胞，引发炎症，并促进肿瘤生长。该细菌刺激免疫信号如IL-6、IL-8、IL-17和TNF-α。虽然这些信号在健康条件下支持愈合，但在疾病中它们导致DNA损伤和癌症。具核梭杆菌还能抵抗抗生素并降低某些癌症治疗的效果。它常与牙龈卟啉单胞菌一起在口腔癌中发现，这些细菌共同强烈增强促进癌症生长的通路。

   2.2. 口腔疾病的治疗

   在牙医处，牙龈炎通过改善口腔卫生指导（OHI）（刷牙和牙间清洁）管理；牙医和牙科卫生治疗师推广家庭口腔卫生方案，作为稳定疾病的最重要因素。在牙周炎中，OHI伴随牙科诊所内进行的非手术治疗，通常每3个月一次（使用超声或手动刮治器进行龈上和龈下刮治，称为PMPR），以减少牙周组织内的细菌负荷。确实，口腔微生物组的多样性在PMPR后增加，PMPR导致牙周炎症立即减少（Johnston等人，2023）。这是因为细菌负荷减少，使得菌斑结构对许多与口腔疾病相关的致病性厌氧菌不利。尽管如此，许多患者在OHI和PMPR后未能维持牙周健康的改善，因此常寻求新的辅助措施，如漱口水，例如在灵巧性受损或其他可能影响参与度的心理或身体健康状况的患者中。

3. 口腔微生物组与全身健康的联系

   重要的是，菌群失调不仅是病原体的存在，而且是保护性微生物减少和致病分类群占主导的失衡。过去十年，研究人员对口腔微生物组的兴趣增长，将其视为全身健康的重要环节。越来越多的证据将牙周疾病与全身疾病（如糖尿病、心血管疾病、阿尔茨海默病）联系起来。心血管疾病的证据最为引人注目，有几项系统评价和荟萃分析报告了牙周疾病与心血管疾病（包括高血压）之间的关联。Muñoz-Aguilera的系统评价发现牙周炎与高血压之间存在明确联系。中度至重度牙龈疾病患者患高血压的风险比无疾病者高约20%，且风险随疾病严重程度增加。平均而言，牙周炎患者的血压读数更高；收缩压约高4.5 mmHg，舒张压约高2 mmHg。这些发现表明，牙周炎可能是高血压的一个可改变风险因素。该评价还考虑了可能的机制。牙周炎可驱动全身炎症，释放如CRP、IL-6和TNF-α等分子，损害血管功能。口腔细菌如牙龈卟啉单胞菌也可能直接影响血管健康和血压。总体而言，证据表明牙龈疾病与高血压密切相关，牙周治疗可能在降低心血管风险中发挥作用。

   已提出几种不同机制解释这种关系：（1）细菌菌群失调期间释放到血液中的细胞因子导致的全身炎症，（2）菌血症（致病性口腔细菌进入血液），（3）口腔细菌的肠-唾液通路（伴随全身一氧化氮[NO]释放），以及（4）遗传易感性。遗传因素、既有疾病和宿主反应也在口腔微生物组菌群失调引发的炎症量和临床结果中发挥作用。然而，本研究将聚焦涉及一氧化氮的唾液-肠道硝酸盐还原通路，因为我们之前的研究已证明漱口水影响此通路。

   3.1 心血管健康

   在健康状态下，舌背（因此唾液）上有细菌将食物中的硝酸盐转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐被吞咽并在肠壁转化为一氧化氮（NO）以维持较低血压。硝酸盐和亚硝酸盐广泛存在于土壤、水和植物中。人类通过食物获取硝酸盐，主要通过绿色蔬菜。这些膳食硝酸盐是稳定的，但当与口腔和胃中的共生细菌接触时，它们被转化为亚硝酸盐和一氧化氮（NO）。NO是膳食硝酸盐的代谢产物，在保护心血管系统和胃黏膜中起重要作用。因此，通过这种机制，硝酸盐还原口腔细菌可以调节血压。

   在口腔中，这些硝酸盐-亚硝酸盐还原细菌倾向于位于舌后部的深隐窝中，但也可以在唾液中识别。口腔中硝酸盐还原的物种可大致分为两组：严格厌氧菌（非典型韦荣球菌和差异韦荣球菌）和兼性厌氧菌（溶牙放线菌和粘滑罗氏菌）。韦荣球菌属已被识别为舌部主要的硝酸盐还原菌，在硝酸盐还原中起重要作用。最近利用16S rRNA的研究揭示，与放线菌属相比，舌后表面普雷沃菌属、奈瑟菌属和嗜血杆菌属的流行率更高。因此，当暴露于膳食硝酸盐时，足够的硝酸盐还原细菌的存在在预防心肌梗死、高血压和急性应激中起重要作用，因为它在缺氧或酸性条件下作为NO的生物储备。因此，适度摄入富含硝酸盐的水果和蔬菜（如甜菜根、菠菜、生菜、萝卜和芹菜）是通过口腔微生物组部分贡献心血管健康的一种低成本方式。

4. 漱口水作为口腔微生物组的调节剂

4.1. 临床有效性

市面上有大量漱口水，可以是化学的或天然的。一些最常用的抗菌漱口水包括氯己定（CHX）、过氧化氢（H2O2）、西吡氯铵（CPC）、聚维酮碘（PVP-I）和精油（EO）。使用这些漱口水是因为它们在减少菌斑和出血以及进而减少牙龈炎方面临床有效。它们也有一定程度的临床有效性，特别是氯己定，在辅助OHI和PMPR使用时减少牙周袋深度。因此，患者广泛使用它们作为非处方（OTC）治疗来解决牙龈出血和口臭等问题。然而，它们也融入健康个体的日常口腔卫生习惯中，因此评估该群体是否存在口腔菌群失调很重要，因为理想情况下漱口水应仅在益处大于风险时使用。

4.2. 作用机制和临床有效性

4.2.1. 葡萄糖酸氯己定

氯己定自1950年起用于医学和牙科，自1970年起出现在漱口水中。它被用作有效的抗菌剂，“杀死”革兰氏阳性和阴性细菌、真菌和某些病毒。Rius-Salvador等人2024年的一项研究表明，氯己定可以降低甲型流感病毒和呼吸道合胞病毒的体外感染性。

氯己定在较低浓度（0.02%-0.06%）下是抑菌剂，在较高浓度（0.12%）下是杀菌剂。因此，氯己定在牙科中用作0.12%-0.2%的抗菌漱口水和0.2%的表面消毒剂。氯己定是一种带正电荷的阳离子双胍，可以吸附到多种带负电荷的位点，包括黏膜、牙齿上的唾液薄膜，以及牙齿表面生物膜的几个成分，如细菌、细胞外多糖和糖蛋白。体外研究表明，在低于临床使用的浓度下，氯己定破坏细胞膜，进而低分子量分子从微生物中逸出。另一方面，较高浓度的氯己定可导致暴露微生物细胞质中蛋白质的沉淀和凝固。这些特性干扰生物膜形成并防止细菌生长。

一项系统评价证实，每日使用氯己定漱口水（与刷牙/使用牙线一起）在4-6周内大大减少牙菌斑，且此效果维持长达6个月。同一研究也证实，高确定性证据表明氯己定减少轻度牙龈炎症患者的牙龈炎，短期和长期均观察到一致改善。在牙周疾病中，研究也证明它在辅助使用时临床有效减少牙周袋。一项荟萃分析证实，辅助使用氯己定漱口水与机械刮治和根面平整（SRP）相比，比单独SRP导致稍大的探诊深度减少。

氯己定也降低变形链球菌水平，表明可能在预防龋齿方面有益，但需要更多长期、高质量研究来证实这一点。在其他口腔健康益处方面，2019年的一项系统评价发现低确定性证据表明氯己定漱口水可能有助于减少导致口臭的细菌。2022年的一项Cochrane评价发现中等确定性证据表明拔牙前后使用氯己定漱口降低干槽症风险。

在牙科之外，2020年的一项Cochrane评价表明氯己定可能降低危重患者呼吸机相关肺炎的风险（低确定性证据）。在COVID-19期间，对术前漱口水的兴趣增长，但当前证据不足以确认对患者结果或医护人员安全的益处。

4.2.2. 精油（EO）

很难找到单独精油的抗菌数据，就其作为漱口水使用时的机制和临床有效性而言，但EO漱口水（如李施德林TM）的基础传统上包括百里香酚、水杨酸甲酯和桉叶油素。传统上，精油的作用机制被认为基于破坏细胞质膜和抑制细菌酶，然而，尽管许多研究描述了精油、草药提取物或其活性成分的抗菌活性，但对其作用机制仍缺乏证据。李施德林TM可以减少菌斑和出血评分，从而减少牙龈炎的临床体征。它也推荐辅助用于牙周疾病，但李施德林TM含有酒精（某些配方中还含有CPCs），这使对EO在体内真实机制的知识和理解复杂化。因此，需要进一步的临床研究来阐明单独EO的临床效果。酒精也可能影响口腔微环境，尽管未经证实，关于酒精漱口水致癌风险，对孕妇、酒精依赖者和黏膜损伤患者每日使用酒精漱口水的适宜性仍有一些担忧。因此，李施德林TM和其他品牌推出了无酒精EO漱口水。

4.2.3 过氧化氢（H2O2）

H2O2在牙科中的应用已超过70年，要么与盐结合，要么以其纯形式。H2O2已被证明具有广谱抗菌活性，因为它对细菌、酵母、真菌、病毒和孢子有效，但这些积极结果在浓度大于1%时观察到。H2O2是一种具有强氧化作用的漂白剂，释放自由基并破坏微生物细胞壁的脂质成分。此外，H2O2在与人体组织接触时产生泡沫，释放水和氧气，据信这有助于破坏厌氧菌种。

5%浓度的H2O2导致软组织损伤，因此它在牙科中用作1.5%-3.0%浓度的抗菌漱口水。2011年的一项系统评价显示，H2O2漱口水作为短期单一疗法使用时，并不一致地防止菌斑积累。然而，当作为日常口腔卫生的长期辅助时，一项研究表明含氧漱口水减少牙龈红肿。该系统评价受限于现有牙科文献中的内容，发现只有一项研究评估期超过4周。因此，该评价关于牙龈炎症水平的结果基于一项估计低偏倚风险的单一实验。显然，这不足以就H2O2对菌斑水平的长期影响得出任何结论。

4.2.4. 西吡氯铵（CPC）

CPCs存在于许多市售非处方漱口水中，被归类为季铵化合物（QACs），具有抗菌性，因为它们与细胞膜的脂质和蛋白质反应，导致低分子成分泄漏。CPCs还能导致细胞溶解酶释放，导致细菌细胞裂解。值得注意的是，QACs也常用于各种表面喷雾消毒剂，因此在牙科手术中有其他用途。它们在漱口水中以不同浓度（0.045%-0.1%）使用。一项临床试验的结果表明，使用0.07% CPC漱口水在减少菌斑评分方面比使用载体对照（VC）漱口水显著更有效。然而，在6个月时观察到的出血评分方面，CPC组和VC组之间无显著差异。CPCs也可能有效减少菌斑和菌斑及唾液中厌氧菌种的水平，但体内研究的证据仍然有限。类似于EOs，CPCs通常与其他有效抗菌剂结合使用，包括CHX和酒精，以及氟化物。因此，需要进一步研究单独CPCs的抗菌效果，而不是研究配方非常复杂且随时间变化的市售产品。

4.2.5 盐水漱口

盐水指含有氯化钠（NaCl）和水的等渗溶液，通常浓度在0.09%时称为“生理”盐水。然而，在较高浓度下，它可能具有抗菌性。文献建议1.4-1.7%是盐水漱口水中使用的适当浓度，但临床牙科中对此存在一些不确定性，因此确定临床相关浓度也是本论文的一部分。虽然，与迄今为止讨论的一些化学试剂相比，它作为抗菌剂的效力可能较低，但几个世纪以来它因其温和的抗菌特性而被认可，并且牙科医生仍每天建议用于管理口腔感染。因此，很难理解围绕牙科中盐水使用的适当剂量和频率缺乏证据基础。

基于现有证据，有人建议盐水漱口水可以减少菌斑评分和唾液中细菌的菌落计数，如变形链球菌、嗜酸乳杆菌、伴放线放线杆菌和牙龈卟啉单胞菌。盐水还在体内降低口腔内的pH值，并可能由于渗透作用导致细菌失水；因此，盐水减少不需要的口腔细菌的生长是有道理的。如前所述，牙科医生常建议口腔手术后使用盐水漱口进行术后护理，但支持此建议的证据很少，因此盐水漱口的临床有效性和抗菌机制需要进一步研究。

盐水也通常被认为有益于减少牙龈炎症和促进口腔溃疡性病变的愈合。Huynh等人2016年进行的一项体外研究使用了在已含有少量NaCl（约0.4%）的生长培养基中培养的人牙龈成纤维细胞（hGFs）。在这项研究中，细胞因此暴露于比盐水漱口水稍高剂量的NaCl，显示1.8% NaCl是最有效刺激hGF细胞迁移、改变细胞骨架分子（FAK和F-肌动蛋白）组织并增强细胞外基质基因表达（COL1和Fn）的浓度。这些数据提供了首个科学证据支持盐溶液作为漱口水与常规口腔护理结合应用以促进口腔伤口愈合。因此，国家指南建议拔牙后使用盐水漱口促进伤口愈合。它们还被证明缓解口干症、减少口臭并显著降低口腔内细菌负荷，但关于其因体内抗菌效果而临床有效的证据几乎不存在。

4.2.6. 氟化物（漱口水）

氟化物广泛使用，存在于各种口腔产品中，如牙膏、漱口水和凝胶。漱口水因其易用性和当前指南中的推荐而特别受公众青睐。

氟化物漱口水被广泛推荐用于维持口腔健康，特别是在预防龋齿方面。氟化钠是最常见的活性成分。这些漱口水中的氟化物浓度各异：非处方产品通常含有约200-1000 ppm，而处方配方可能含有数千ppm。通常，非处方漱口水用于日常使用，而处方强度漱口水使用频率较低。尽管已知氟化物具有一些抗菌斑活性，但关于其作为漱口水减少菌斑水平或管理牙龈炎和牙周疾病有效性的直接证据有限。2016年进行的一项系统评价发现，儿童和青少年监督下定期使用氟化物漱口水与对照组相比，龋齿大幅减少，平均减少27%，但在成人中没有类似研究。

没有证据表明含氟漱口水对牙菌斑积累、牙龈炎发展或牙周疾病在体内有影响。在体外，氟化钠漱口水对牙龈卟啉单胞菌、中间普雷沃菌、具核梭杆菌和伴放线放线杆菌影响很小；使用来自舌头的细菌离体培养。因此，鉴于含氟漱口水的广泛使用，在量化氟化物对体内牙周健康的临床有效性以及与此相关的抗菌机制方面还有许多工作要做。也许氟化物已知的抗龋益处超过了临床了解此点的需要，但这些含氟漱口水的营销确实常涉及改善牙龈健康。

4.2.7. 替代品：草药和益生菌漱口水。

消费者对“天然”产品的需求增长，在漱口水中这引发了对替代品的兴趣，如：

椰子油（油拔法）

海藻

蜂胶

益生菌漱口水