趙 潔,曹祥莉,鐘曉波
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院牙體牙髓科/口腔疾病與生物醫(yī)學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 401147)
運(yùn)用常規(guī)根管治療方法后仍遷延不愈的慢性根尖周炎(難治性根尖周炎)或根管治療后病變未愈合或出現(xiàn)新的根尖周病變(根管治療后疾?。┦茄荔w牙髓科醫(yī)生倍感棘手的難題。研究發(fā)現(xiàn),約35%的根管治療后出現(xiàn)根管治療后疾病,有根管治療后疾病的患牙再次根管治療的成功率為40%~85%。其主要因?yàn)閬碓从诟腥靖艿募?xì)菌形成了根尖生物膜[1],因此,防止細(xì)菌穿出根尖孔形成細(xì)菌滲漏是預(yù)防根尖生物膜的主要途徑之一,從而減少根管治療后疾病的發(fā)生。有學(xué)者認(rèn)為,感染根管內(nèi)的細(xì)菌以生物膜的形式存在,在未接受治療時(shí),細(xì)菌不易穿出根尖孔,根管治療打破了根管內(nèi)生物膜的平衡,擴(kuò)增的浮游細(xì)菌增加了細(xì)菌穿出根尖孔的機(jī)會(huì),或治療本身直接推出根尖孔的細(xì)菌,在躲避了機(jī)體免疫機(jī)制后形成了根尖生物膜,從而形成難治性根尖周炎和根管治療后疾病[2-3]。本課題小組的前期研究顯示,對(duì)于暴露在空氣中所形成的感染根管,根管下段以下的預(yù)備對(duì)細(xì)菌滲漏的形成有促進(jìn)作用。本文進(jìn)一步研究根管預(yù)備對(duì)難治性根尖周炎的優(yōu)勢細(xì)菌[4-5]——糞腸球菌形成細(xì)菌滲漏的影響,為臨床預(yù)防根尖生物膜的形成提供參考。
1.1 材料與儀器 PCR儀(德國Eppendorf公司),電泳儀(北京市六一儀器廠),凝膠成像儀(美國Bio-Rad公司),K銼、流動(dòng)樹脂(美國DENTSPLY公司),細(xì)菌DNA提取試劑盒(Tiangen公司),2×Master Mix(大連 Takara公司),引物(上海生物工程公司),糞腸球菌(ATCC 29212)。
1.2 方法
1.2.1 離體牙納入標(biāo)準(zhǔn) 選取患者因正畸減數(shù)拔除的單根前磨牙,年齡14~25歲,根尖孔發(fā)育完全,無齲壞、根尖周炎及牙周疾病,無根裂、根折或牙根吸收等明顯的牙體組織缺陷。用刮匙去除牙根表面軟組織和牙石,利用游標(biāo)卡尺測量牙體長度:頰尖頂端至解剖根尖孔長度的基礎(chǔ)上減去1mm。在100 mL/L甲醛溶液中室溫保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 糞腸球菌感染根管-根尖周組織復(fù)合體體外模型的建立 按照王容等[6]所建立的方法制作模型20個(gè),抽取10個(gè)作為實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行開髓后接種糞腸球菌,于建模后21d通過16SrRNA通用引物PCR法及糞腸球菌特異16SrRNA引物檢測根尖周組織及根管內(nèi)細(xì)菌。若對(duì)照組根尖周檢測到細(xì)菌則說明模型制備不成功,重新制作模型;若對(duì)照組根尖周未檢測到細(xì)菌,而實(shí)驗(yàn)組根管內(nèi)也只檢測到糞腸球菌則說明建模成功。
1.2.3 根管預(yù)備對(duì)糞腸球菌感染根管-根尖周生物膜形成的影響 同樣方法建立模型310個(gè),分為對(duì)照組(A組n=70)、實(shí)驗(yàn)組(n=240)。實(shí)驗(yàn)組做開髓處理后接種糞腸球菌,對(duì)照組不做任何處理。全部置于三氣培養(yǎng)箱(含5%O2,85%N2,10%CO2;溫度37℃)中,于21d隨機(jī)抽取10個(gè)對(duì)照組模型通過16SrRNA通用引物PCR法檢測根尖周組織細(xì)菌,確定建模成功后,對(duì)實(shí)驗(yàn)組通過相應(yīng)干擾進(jìn)行分組,髓腔干擾組即B組(n=60)、根管上2/3受干擾組即C組(n=60)、全長受干擾組即D組(n=60)及超長干擾組即E組(n=60)。之后放入三氣培養(yǎng)箱(含5%O2,85%N2,10%CO2;溫度37℃)中。5組分別于干擾后1、7、21、35、49、63d進(jìn)行PCR檢測(期間每2天用滅菌針管通過開髓孔滴入新鮮滅菌液態(tài)BHI培養(yǎng)基)。根據(jù)結(jié)果利用SEM進(jìn)行Ef根尖生物膜觀察并對(duì)根尖周細(xì)菌進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)。
表1 用于本研究的預(yù)期PCR引物,擴(kuò)增子的大小和熱循環(huán)參數(shù)
1.2.4 樣本采集及檢測 樣本采集:在超凈工作臺(tái)中,取下固定有離體牙的青霉素瓶塞,之后收集根尖周BHI固態(tài)培養(yǎng)基于裝有1mL雙蒸水的1.5mL滅菌離心管中,震蕩30s后吸取100μL洗脫液作細(xì)菌培養(yǎng),其余洗脫液置-20℃冰箱保存待檢。樣本檢測:樣本室溫下解凍后,提取DNA,嚴(yán)格按照細(xì)菌DNA提取試劑盒說明書提取樣本中細(xì)菌DNA。電泳:PCR擴(kuò)增體系見表1,擴(kuò)增產(chǎn)物用2.0%的瓊脂糖凝膠檢測。
細(xì)菌培養(yǎng)方法:在超凈工作臺(tái)中,利用滅菌接種環(huán)沾取樣本根尖周區(qū)域可見白色菌膜的瓊脂培養(yǎng)基,之后用三段分區(qū)劃線法將細(xì)菌接種于預(yù)先滅菌的BHI瓊脂培養(yǎng)皿中,注意每一段均需滅菌接種環(huán)。之后放置培養(yǎng)皿于三氣培養(yǎng)箱(含5%O2,85%N2,10%CO2;溫度37℃)中。
2.1 細(xì)菌檢測 將提取出的根尖周細(xì)菌總DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增,擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)2.0%的瓊脂糖凝膠檢測。建模后接種糞腸球菌,21d時(shí) A、B、C、D、E 5組根尖區(qū)樣本均未擴(kuò)增出16SrDNA通用引物片段,見圖1a。根管預(yù)備干擾后1d,E組根尖區(qū)樣本擴(kuò)增出糞腸球菌16SrDNA特異性引物片段,其余各組均未檢測到,見圖1b。根管預(yù)備干擾后7d,D組根尖區(qū)樣本亦擴(kuò)增出糞腸球菌16SrDNA特異性引物片段,A組、B組及C組仍未檢測到,見圖1c。根管預(yù)備干擾后21、35、49、63 d,A、B、C組均未檢測到,見圖1d。圖1中陽性對(duì)照組、雙蒸水空白對(duì)照組為PCR特有的對(duì)照組。
2.2 根尖周生物膜電鏡掃描結(jié)果 對(duì)根尖區(qū)擴(kuò)增出糞腸球菌16SrDNA特異性引物片段的樣本進(jìn)行掃描電鏡觀察。結(jié)果顯示,D組中根尖區(qū)糞腸球菌呈團(tuán)狀附著于根壁,菌體被無定性基質(zhì)包裹形成生物膜結(jié)構(gòu)。A組則明顯無任何細(xì)菌附著。見圖2。
圖1 根尖區(qū)樣本PCR擴(kuò)增產(chǎn)物電泳圖
圖2 根尖區(qū)樣本電鏡掃描圖片
2.3 細(xì)菌培養(yǎng) 對(duì)檢測到細(xì)菌的D、E組進(jìn)行根尖周細(xì)菌培 養(yǎng),兩組各10個(gè)樣本,結(jié)果顯示,均為糞腸球菌活菌且無雜菌,見圖3。
圖3 細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果
研究顯示,難治性根尖周炎及根管治療后疾病的原因主要是根尖生物膜的形成[7-8]。而對(duì)于牙周健康的患牙,根尖生物膜的細(xì)菌則來源于感染根管[9-10]。有學(xué)者通過研究拔除的患牙發(fā)現(xiàn),未經(jīng)治療的慢性根尖周炎患牙,在根尖周不易檢出根尖生物膜的存在,而經(jīng)過治療的患牙,反而容易檢出根尖生物膜[11-12],提示根管治療本身,因打破了根管內(nèi)細(xì)菌生物膜的平衡,增加了細(xì)菌穿出根尖孔導(dǎo)致細(xì)菌滲漏的可能。
本實(shí)驗(yàn)將糞腸球菌接種于體外模型中的離體牙根管中,待形成感染根管(21d)后對(duì)其進(jìn)行根管預(yù)備干擾[13]。同時(shí)應(yīng)用PCR具有特異性及敏感性的糞腸球菌引物檢測其16SrDNA來鑒別,快速,靈敏度高[14]。但因PCR并不能說明細(xì)菌的活性,因此在實(shí)驗(yàn)最后進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng),從而驗(yàn)證根尖周糞腸球菌生物膜為活菌,進(jìn)一步證明實(shí)驗(yàn)的可行性及準(zhǔn)確性。
在根管預(yù)備前檢測A、B、C、D、E組根尖周均未檢測糞腸球菌;預(yù)備后1d時(shí),E組根尖周即檢測到糞腸球菌;7d時(shí),D組檢測到糞腸球菌,而A、B、C組根尖周在所有檢查時(shí)間點(diǎn)均未檢測到糞腸球菌。推測原因,超長預(yù)備,器械穿出了根尖孔,可將細(xì)菌直接推出根尖孔;全長預(yù)備,臨近根尖孔的生物膜受到干擾,增加的浮游細(xì)菌容易穿出根尖孔;而根管上2/3預(yù)備,增加的游離細(xì)菌距離根尖孔有距離,不易穿出根尖孔,因而在根尖周未發(fā)現(xiàn)細(xì)菌。
對(duì)于機(jī)體,有免疫機(jī)制的存在,即使細(xì)菌穿出了根尖孔,并不意味著它就能存活、生長繁殖并形成生物膜[15]。機(jī)體免疫機(jī)制對(duì)細(xì)菌滲漏的影響,是今后進(jìn)一步研究的課題。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,在不考慮免疫機(jī)制的情況下,超出根尖孔的預(yù)備和根管下段的預(yù)備對(duì)細(xì)菌滲漏甚至細(xì)菌生物膜的形成有促進(jìn)作用,為根管治療后疾病及難治性根尖周炎埋下隱患。因此對(duì)于可能存在免疫缺陷者感染根管,在實(shí)際臨床操作中,可先行根管上2/3預(yù)備并封藥消毒,以減少細(xì)菌量及其活性。再行根管全長預(yù)備并避免器械超出根尖孔?;蚩梢欢ǔ潭壬项A(yù)防細(xì)菌穿出根尖孔造成細(xì)菌滲漏,從而減少難治性根尖周炎及根管治療后疾病的發(fā)生。
[1]鄭穎,樊立潔,谷志遠(yuǎn).根管生物膜的研究進(jìn)展[J].實(shí)用口腔醫(yī)學(xué),2010,26(2):252-254.
[2]Siqueira JF Jr,Lopes HP.Bacteria on the apical root surfaces of untreated teeth with periradicular lesions:a scanning electron microscopy study[J].Int Endod J,2001,34(3):216-220.
[3]IuA N,Plakunov VK.Biofilm-"City of microbes"or an analogue of multicellular organisms?[J].Mikrobiologiia,2007,76(2):149-163.
[4]Abdullah M,Ng YL,Gulabivala K,et al.Susceptibilties of two Enterococcus faecalis phenotypes to root canal medications[J].J Endod,2005,31(1):30-36.
[5]Wang QQ,Zhang CF,Chu CH,et al.Prevalence of Enterococcus faecalis in saliva and filled root canals of teeth associated with apical periodontitis[J].Int J Oral Sci,2012,4(1):19-23.
[6]王容,鐘曉波.根管——根尖周復(fù)合體體外模型的建立[J].重慶醫(yī)學(xué),2014,43(29):3907-3909.
[7]Chen MY,Chen KL,Chen CA,et al.Responses of immature permanent teeth with infected necrotic pulp tissue and apical periodontitis/abscess to revascularization procedures[J].Int Endod J,2012,45(3):294-305.
[8]Wang J,Jiang Y,Chen W,et al.Bacterial flora and extraradicular biofilm associated with the apical segment of teeth with post-treatment apical periodontitis[J].J Endod,2012,38(7):954-959.
[9]Noiri Y,Ehara A,Kawahara T,et al.Participation of bacterial biofilms in refractory and chronic periapical periodontitis[J].J Endod,2002,28(10):679-683.
[10]尹仕海,譚靜,汪莉,等.慢性根尖周炎患牙根尖生物膜的細(xì)菌學(xué)研究[J].口腔醫(yī)學(xué)研究,2008,24(6):615-618.
[11]郭惠杰,王嘉德.慢性根尖周炎患牙根尖外表面的細(xì)菌生物膜[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2009,21(4):571-574.
[12]謝方方,陳文霞,何克新.根管治療失敗感染根管中微生物定植模式研究[J].現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué),2007,21(5):538-539.
[13]郭慧杰,岳林.糞腸球菌在根管內(nèi)定植模式的體外研究[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào),2009,41(6):699-701.
[14]Moreau MM,Eades SC,Reinemeyer CR,et al.Illumina sequencing of the V4hypervariable region 16SrRNA gene reveals extensive changes in bacterial communities in the cecum following carbohydrate oral infusion and development of early-stage acute laminitis in the horse[J].Vet Microbiol,2014,168(2/3/4):436-441.
[15]樊明文.牙體牙髓病學(xué)[M].4版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2012:181-183.