根管外生物膜在治疗后有症状根尖周炎致病中的作用初探

The most root canal treatment failures are caused by microorganisms surviving in the apical portion of the root canal system and/or outside the apical foramen.Microorganisms existing in extraradicular areas should be the most critical factor to the presence of post-treatment symptomatic apical periodontitis, because effects of routine mechanical and medicinal endodontic therapy on extraradicular bacteria are limited. Metagenomics is a new field of science applied to study gene function and interaction ecotype communities. With metagenomic approaches, total DNA was directly extracted from the environment without the need of the microorganism cultures, therefore, to allow researchers to investigate at the scope of more than 99% of the microbial genes in overall microorganisms. In general, metagenome technology can be applied in two aspects, to screen for functional genes and exploit proteins with new functions; or to find out the interactions among various microorganisms or between microorganisms and their surrounding environment. Thus, we plan to observe the mode of bacteria colonization in extraradicular biofilm and the interaction mechanism among bacteria by using metagenomics、CLSM、SEM and FISH together.On the other hand,we also study the role of adhensin during the forming process of extraradicular biofilm.From these researchs, we want to finding the pathogenesis of post-treatment symptomatic apical periodontitis and improving the root canal treatment strategy.

根管治疗失败的根本原因是根管内和/或根管外残留以生物膜形式存在的微生物。尤其是存在于根尖部牙根表面的根管外生物膜在治疗后有症状根尖周炎的发生和发展过程中有重要的作用，而目前治疗手段及方法很难将其去除。口腔内的细菌，尤其是根管内的细菌是如何进入到根尖周组织并形成生物膜的，目前尚不清楚。本研究结合宏基因组学、扫描电镜、激光共聚焦、荧光分子探针标记等多种手段，多角度分析根管外生物膜定植感染模式，探讨微生物间相互作用机理，从而寻找有价值的新基因及靶标分子；并以粘附素Esp和Ace为检测指标，探讨细菌粘附机制在根管外生物膜形成过程中的意义。以期了解治疗后有症状根尖周炎的致病机制，为提高临床根管治疗、再治疗的成功率提供实验依据和理论基础。

根尖周炎是口腔门诊最为常见的疾病之一，目前根管治疗成功率较高达80%-90%。但仍然存在一些根尖周炎患牙即使经完善的根管预备、消毒和充填处理，仍伴有持续性的根尖周感染，临床表现为反复的根尖区肿胀不适和进行性根尖周骨质破坏，从而造成牙槽骨缺损和失牙，严重影响患者的生活质量，称为持续性根尖周炎，已成为牙体牙髓科医师面临的棘手问题，常引发医患纠纷。长期存留于根管系统内和根管外区域的细菌生物膜是导致持续性根尖周感染最为主要病因。. 本研究采用宏基因组学、扫描电镜、激光共聚焦、组织学染色等技术探讨了持续性根尖周炎发生发展的机制。（1）首先多角度分析了根管外生物膜分布与及其定植感染模式，证实了根管外生物膜是导致持续性根尖周炎发生的重要因素，且主要分布在根尖区牙根外2-3mm范围内，提示我们根尖手术在很多持续性根尖周炎治疗中的具有重要作用，而且在进行根尖手术时至少应切除根尖3mm的范围；（2）比较了持续性根尖周炎和无根尖病变患牙根管内生物膜群落构成，发现根管治疗后伴有根尖周炎患牙的根管内微生物群落构成多样性较高，与无根尖周炎患牙在根管内微生物群落构成上具有一定的差异，在丰度方面，伴根尖周炎组群落中的放线菌门显著高于无根尖周炎组；（3）在此基础上分析了持续性根尖周炎根管外生物膜微生物群落的构成，发现持续性根尖周炎根管外微生物群落是由多种微生物构成的复杂群落，放线菌属、普氏菌属和链球菌属等可疑致病菌的含量和检出率均占优势；（4）采用DGGE比较了同一患牙的根管内和根管外微生物群落，发现有些根管外样本中检出的菌种在相应根管内样本中未检出，提示根管外生物膜群落中的微生物可能主要来源于根管内，但也可能来源于唾液等其他口腔微生物群落；（5）研究发现持续性根尖周炎最常检出的粪肠球菌在根管外生物膜中检出率较低，通过体外实验发现这可能是由于其粘附牙本质的能力较强而粘附牙骨质能力相对较弱，粘附牙本质的能力降低主要与其疏水性增高及相关粘附基因的表达下调有关。. 本研究结果可以帮助我们更好的理解持续性根尖周炎的致病因素，提示我们由于根管外生物膜的存在，对于持续性根尖周炎的治疗采用常规的根管治疗可能效果欠佳，采用特殊的冲洗液、抗生素和根尖外科手术等方法可能有助于优化根管治疗策略，提高再治疗的成功率。