Genotypic and phenotypic analysis of Streptococcus mutans from different oral cavity sites of caries‐free and caries‐active children

Introduction: Streptococcus mutans exhibits extensive genotypic diversity, but the role of this variation is poorly understood. This study aimed to determine the number and distribution of genotypes of S. mutans isolated from caries‐active and caries‐free children and to evaluate some of their phenotypic traits. Methods: Stimulated saliva, tongue surface and biofilms over sound and carious teeth surfaces were sampled from 10 caries‐free and 11 caries‐active children aged 5–8 years. A total of 339 isolates of S. mutans were genotyped by arbitrarily primed polymerase chain reaction using OPA2 primer. One isolate from each genotype was tested for its acid susceptibility and its ability to form a biofilm. Results: Fifty‐one distinct genotypes were determined, one to three genotypes in each oral sample. A single genotype was detected in seven children, whereas the remaining 14 children exhibited two to seven genotypes. There were no significant differences in the number of genotypes detected in caries‐free and caries‐active children. No correlation was observed between the number of genotypes and the mutans streptococci salivary levels. Five of the six high biofilm‐forming genotypes were obtained from caries‐active children, although the differences in biofilm formation between isolates from caries‐free and caries‐active children were not statistically significant. Genotypes with low susceptibility to acid challenge were statistically more frequent among isolates from caries‐active children than among those from caries‐free children. Conclusion: The present data suggested that there were differences in the distribution of genotypes of S. mutans according to the oral site and that S. mutans populations differ in their acid susceptibility and ability to form biofilms, factors allowing their colonization of sucrose‐rich environments.     

新疆维吾尔族儿童乳牙龋与变形链球菌基因型相关性的初步研究

目的 探讨新疆维吾尔族不同龋敏感儿童口腔中变形链球菌幕冈多态性与乳才龋发生的关系,以期为新疆维吾尔族儿童乳牙龋危险性预测和防治提供依据.方法 选取新疆乌鲁小齐市3～5岁维吾尔族高龋(龋失补牙数≥5)和无龋(龋失补牙数=0)儿童各17名为研究对象,收集唾液样本,轻唾一杆菌肽琼脂培养基分离培养变形链球菌.典型菌落行革兰染色...     

维吾尔族不同龋敏感儿童变链菌临床分离株生物膜状态合成胞外多糖能力的比较

目的:比较维吾尔族高龋和无龋儿童变链菌临床分离株在生物膜状态下合成胞外多糖的能力,以推测其致龋能力的差异。方法:1)选取课题组前期分离鉴定的维吾尔族儿童变链菌临床株27株,其中高龋(dmft≥5)17株,无龋(dmft=0)10株。2)在0.8cm×0.8cm无菌盖玻片上形成变形链球菌生物膜标本。3)采用蒽酮法测定高龋组与无龋组生物膜状态下合成胞外多糖的量。结果:高龋组合成水溶性及水不溶性葡聚糖量平均为(0.3011±0.0398)g/L和(0.3711±0.0372)g/L,高于无龋组的(0.2067±0.0265)g/L和(0.3489±0.0537)g/L,差异有统计学意义(P<0.05)。高龋及无龋组变链菌临床菌株生物膜状态下合成水不溶性葡聚糖量为(0.3656±0.0459)g/L高于水溶性葡聚糖量(0.2539±0.0586)g/L,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:维吾尔族不同龋敏感儿童变链菌临床分离株生物膜状态下合成胞外多糖能力有差异,推测与其致龋性差异有关。     

高龋及无龋者变形链球菌临床分离株致龋性研究Ⅰ对唾液包被羟磷灰石的粘附实验

目的：探讨来自不同龋敏感者的变形链球菌（血清型ｃ）临床分离株的粘附能力。方法：采用液体闪烁计测法测量＾３Ｈ－ＴＤＲ标记的变形链球菌临床分离株对唾液包被羟磷灰石（ＳＨＡ）的粘附。结果：同一个体所带不同基因型菌株对ＳＨＡ粘附量差异较大;高龋组个体定植的粘附能力强的菌株所占比较显著高于无龋组。结论：高龋组变形链球菌（血清型ｃ）临床菌株的高致龋力与其携带有粘附能力强的菌株密切相关。     

母子口腔中变形链球菌基因型的对照研究

目的：分析高龋、无龋儿童及其母亲口腔中变形链球菌（S．mutans）菌株的基因型，探讨S．mutans基因型与致龋活性的关系。方法：试剂盒法提取细菌染色体DNA，对20名儿童（高龋组10名，无龋组10名）及其母亲的共800株S．mutans临床分离株进行AP—PCR基因型分析。结果：高龋儿童携带的S．mutans基因型数目多于无龋儿童（P〈0．05），高龋儿童的母亲携带的S．mutans基因型数目显著多于无龋儿童的母亲（P〈0．01），高龋儿童母亲的DMFT值显著高于无龋儿童母亲（P〈0．01），高龋组和无龋组的共有基因型数目无统计学差异（P〉0．05）。结论：高龋个体比无龋个体携带更多的S．mutans基因型，个体携带的S．mutnm基因型数目与其致龋活性有关。     

变形链球菌F-ATP酶亚基基因uncA遗传多态性的研究

目的研究变形链球菌临床分离株耐酸因子F—ATP酶亚基α的结构基因uncA的遗传多态性，并探讨基因多态性与细菌耐酸力及龋病发生的关系。方法分别从高龋、无龋个体中分离变形链球菌34和30株，其中包括18株高耐酸株、20株低耐酸株。从细菌组DNA扩增uncA，行限制性内切酶长度多态性分析（RFLP）及核酸测序比较。结果不同限制性内切酶RFLP产生不同的基因型，测序证实了导致多态出现的基因变异；内切酶Hph Ⅰ产生的A、B基因型在不同患龋个体分离菌株的分布不同（P〈0．05），A型uncA在高龋分离株的检出率高于无龋分离株；内切酶MboⅡ产生的C、D基因型在不同耐酸力菌株中的分布不同（P〈0．05），C型uncA在高耐酸力菌株的检出率高于低耐酸力菌株。结论变形链球菌F—ATP酶的α亚基基因uncA具有明显遗传多态性，酸性环境下生存力强的菌株可能出现基因的适应性变异，不同基因型uncA分布与菌株的耐酸力及致龋力相关。     

老年人高龋患者牙菌斑中变形链球菌临床分离株耐酸能力的研究

目的:分析老年人高龋患者牙菌斑中,变形链球菌临床分离株(血清型C)在酸性条件下生存的耐酸能力。方法:体外培养从老年人高龋患者、无龋者牙菌斑中分离的101种不同基因型变形链球菌株临床分离株(血清型C),检测菌株在不同的pH条件下的耐酸能力。结果:老年人高龋患者口腔中分离出的变形链球菌临床分离株耐酸能力明显高于无龋组,与国际参考菌株无明显的统计学差异。同时研究发现,在老年人高龋患者同一个体的口腔中,变形链球菌临床分离株耐酸能力存在明显差异。结论:老年人高龋患者牙菌斑中变形链球菌临床分离株(血清型C)的高致龋性,与其携带有耐酸能力强的菌株关系密切。     

变形链球菌临床株质子移位膜ATP酶γ亚基基因uncG遗传多态性及mRNA表达水平的研究

目的研究变形链球菌临床分离株质子移位膜ATP酶（F- ATPase）的γ亚基基因uncG的遗传多态性和mRNA表达水平。方法选取在不同龋敏感人群中分离的18株高耐酸和20株低耐酸变形链球菌为实验株,扩增uncG基因,行限制性内切酶长度多态性（RFLP）分析和测序比较,应用RT- PCR法和凝胶成像系统定量软件对20株不同基因型和不同耐酸力变形链球菌uncG基因的mRNA表达水平进行评价和比较。结果ALuⅠ- RFLP和BsrⅠ-RFLP产生A、B、C、D 4种基因型,但4种基因型在不同耐酸力菌株的分布差异没有统计学意义（P>0.05）。不同基因型及不同耐酸力菌株uncG的mRNA表达水平不同,但其差异也没有统计学意义（P>0.05）。结论变形链球菌F- ATPase γ亚基基因uncG的RFLP基因型和mRNA表达水平具有明显遗传异质性,但对菌株耐酸力没有明显影响。     

高龋及无龋者变形链球菌临床分离株致龋性研究Ⅱ合成细胞外多糖能力的实验研究

目的：探讨来自不同龋敏感者的变形链球菌（血清型ｃ）临床分离株合成细胞外多糖的能力。方法：采用红外光谱分析对葡萄聚糖样本作定性分析,用蒽酮法分别定量测定水溶性和水不溶性的葡聚糖含量。结果：同一个体所带不同基因型变形链菌菌株合成细胞外多糖能力具有差异;高龋组个体定植的合成水溶性及水不溶性葡聚糖能力强的菌株所占比较显著高于无龋组。结论：高龋组变形链球菌（血清型ｃ）临床菌株的高致龋力与其携带有合成细胞外多糖能力强的菌株密切相关。     

老年人高龋患者牙菌斑中变形链球菌临床分离株合成胞外多糖能力的研究

目的；探讨老年人高龋患者牙菌斑中变形链球菌（血清C型）临床分离株合成胞外多糖能力。方法：收集老年人高龋患者、无龋者牙菌斑中变形链球菌（血清C型），检测合成胞外多糖能力，并与国际参考菌株比较。结果：老年人高龋患者牙菌斑中分离出的变形链球菌临床分离株合成胞外多糖能力明显高于无龋组。同时研究发现，在老年人高龋患者同一个体牙菌斑中，不同基因型变形链球菌临床分离株合成胞外多糖的能力仔任差异，在无龋者牙菌斑中发现没有这一现象。结论：老年人高龋患者牙菌斑中变形链球菌（血清C型）临床分离株合成胞外多糖能力强的菌株与龋病的发生密切有关。     

老年人高龋患者牙菌斑变形链球菌临床分离株产酸能力的研究

目的：探讨老年人不同龋敏感者口腔中变形链球菌（血清C型）的临床分离株产酸能力的差异。方法：收集老年人高龋患者、无龋者牙菌斑变形链球菌临床分离株（血清C型），比较细菌产酸能力，并与国际参考菌株比较。结果：老年人高龋患者口腔中分离出的变形链球菌临床分离株产酸能力明显高于无龋者口腔中分离出的变形链球菌临床分离株，与国际参考菌株却无明显地统计学差异。同时我们研究也发现，在老年人高龋患者同一个体的口腔中变形链球菌的临床分离株产酸能力存在明显差异。结论：老年人高龋者口腔中变形链球菌（血清C型）临床分离株的高致龋性与其携带有产酸能力强的菌株有关。     

重度龋儿童远缘链球菌基因多态性研究

目的 采用随机引物聚合酶链反应(arbitrarily primed-polymerase chain reaction,AP-PCR)法初步探讨远缘链球菌在重度低龄儿童龋(severe early childhood caries,S-ECC)儿童与无龋儿童口腔中基因型分布的情况,分析其与婴幼儿龋发生之间的关系.方法 选取北京市海淀区和西城区14所幼儿园178名42～54个月龄儿童,S-ECC(患龋牙数≥5)组87例,无龋组91人.嚼蜡法采集刺激性唾液进行分离培养,典型菌落行革兰染色、生化鉴定并保种,提取基因组DNA,PCR鉴定变形链球菌和远缘链球菌,AP-PCR法对远缘链球菌临床分离株行基因型分析.结果 S-ECC组远缘链球菌检出率18%(16/87),显著高于无龋组的3%(3/91),差异有统计学意义(P＜0.01).53株远缘链球菌临床分离株共检出22种基因型,S-ECC组个体基因型为1～3种,无龋组均为1种;此外,S-ECC组3名个体间存在相同基因型的菌株.S-ECC组基因型数与龋失补牙数间存在相关性(r=0.50,P＜0.05).结论 S-ECC儿童远缘链球菌检出率明显高于无龋儿童,且菌株间存在基因多态性,个体携带基因型的种类数与其致龋性间存在相关性;远缘链球菌无关个体间存在相同基因型的菌株.     

变形链球菌体外耐酸能力的实验研究

目的 :探讨来自不同龋敏感者变形链球菌 (血清型c)临床分离株耐酸能力的差异。方法 :配制相同浓度的各变形链球菌临床分离株菌悬液 ,分别在不同pH浓度 (pH 4 .0～ 7.0 )的TPY液体培养基中培养相同时间后 ,用紫外分光光度计测定吸光度 ,比较细菌的生长情况。结果 :同一个体所带不同基因型变形链球菌菌株耐酸能力具有差异 ;高龋组个体定植的耐酸能力强的菌株所占比例显著高于无龋组 (P <0 .0 5 )。结论 :高龋组变形链球菌 (血清型c)临床株的高致龋力与其耐酸能力强密切相关。     

Differential activation of human neutrophils by Streptococcus mutans isolates from root surface lesions and caries-free and caries-active subjects

Phagocytosis of bacterial pathogens is an important defense mechanism and may contribute to regulating Streptococcus mutatis-induced dental caries, particularly at root surfaces. This study was undertaken to examine and compare differences in polymorphonuclear leukocyte or neutrophil activation by clinical isolates of S. mutans collected from the saliva of caries-free or caries-active individuals with S. mutans isolates from root surface lesions. S. mutans clinical isolates (5 caries-free, 5 caries-active, 5 root caries isolates and a laboratory strain) were incubated with neutrophils in the presence of normal human serum and the luminol dependent chemiluminescence was measured for 1 h at 37°C. Results indicated that the caries active and laboratory strains activated neutrophils equally. The mean integration stimulated by caries-free strains, however, displayed a 25–30% enhanced neutrophil activation over the caries-active and laboratory strains. In contrast, neutrophil activation by root caries strains of S. mutans was 45–50% lower than all other S. mutans strains, possibly suggesting a natural selection for S. mutans strains that can evade neutrophil recognition and subsequent phagocytosis. Stimulation of neutrophils with the cell wall and membrane surface component preparations indicated that extracts from all four groups activated neutrophils significantly. Again, caries-free preparations activated neutrophils significantly more than caries active, laboratory strain and root caries isolates. This selection may become more important on root surfaces due to increased exposure to crevicular fluid and neutrophils. The data provide evidence for the presence or onset of mechanisms or biological alterations in S. mutans developed to circumvent neutrophil recognition and/or phagocytosis, thus increasing S. mutans survival and colonization on tooth surfaces, resulting in an enhanced risk of dental caries, particularly at root surfaces.     

高龋及无龋儿童变形链球菌分离株的蔗糖粘附能力比较

目的:探讨高龋和无龋儿童变形链球菌(变链菌)临床分离株的蔗糖依赖性粘附能力。方法:选取本实验室从10例高龋儿童和10例无龋儿童(3￣5岁)牙菌斑内分离、鉴定所得的60株变链菌临床分离株进行研究。采用紫外分光光度计,检测来自高龋儿童(dmfs≥6)的39株和无龋儿童(dmfs=0)的21株变链菌在含糖培养基中对玻壁的粘附情况。采用SPSS12.0软件包进行单因素方差分析,比较高龋儿童和无龋儿童之间牙菌斑内变链菌分离株的玻壁粘附能力。结果:在含1%蔗糖的培养基中,高龋组变链菌分离株对玻壁的粘附比平均值为(55.49+26.16)%,无龋组变形链球菌分离株对玻壁的粘附比平均值为(27.01+18.39)%,2组间差异具有显著性,P<0.01。结论:在含蔗糖环境中,分离自高龋儿童牙菌斑的变链菌株对玻壁的粘附能力高于来自无龋儿童的变链菌分离株,提示变链菌临床分离株的粘附能力与其致龋力相关。     

Genotypic and phenotypic analysis of S. mutans isolated from dental biofilms formed in vivo under high cariogenic conditions

The oral cavity harbors several Streptococcus mutans genotypes, which could present distinct virulence properties. However, little is known about the diversity and virulence traits of S. mutans genotypes isolated in vivo under controlled conditions of high cariogenic challenge. This study evaluated the genotypic diversity of S. mutans isolated from dental biofilms formed in vivo under sucrose exposure, as well as their acidogenicity and aciduricity. To form biofilms, subjects rinsed their mouths with distilled water or sucrose solution 8 times/day for 3 days. S. mutans collected from saliva and biofilms were genotyped by arbitrarily-primed PCR. Genotypes identified in the biofilms were evaluated regarding their ability to lower the suspension pH through glycolysis and their acid susceptibility and F-ATPase activity. Most subjects harbored only one genotype in saliva, which was detected in almost all biofilm samples at high proportions. Genotypes isolated only in the presence of sucrose had higher acidogenicity than those isolated only in the presence of water. Genotypes from biofilms formed with sucrose were more aciduric after 30 and 60 min of incubation at pH 2.8 and 5.0, respectively. The present results suggest that biofilms formed under high cariogenic conditions may harbor more aciduric and acidogenic S. mutans genotypes.     

儿童猛性龋病原菌母子传播研究

目的 :探讨幼儿猛性龋病原菌母子传播途径。方法 :随机选择可获得变形链球菌群 (MS)纯培养的 2～ 5岁猛性龋、非猛性龋及无龋儿童母子各 10对 ,进行DNA指纹实验 ,检测儿童牙菌斑和母亲唾液中MS菌株的遗传相似性 ,并检查母亲唾液MS水平。结果 :猛性龋儿童MS菌株基因型与母亲的一致性为 70 % ,与非猛性龋和无龋儿童(均为 6 0 % )无显著差异 ;但猛性龋儿童MS基因型数目显著多于非猛性龋和无龋儿童 (P <0 0 5 )。猛性龋儿童母亲唾液变链菌水平与非猛性龋和无龋儿童母亲相似 ,但唾液远缘链球菌水平及DMFT均数显著高于无龋儿童母亲。结论 :母亲是儿童MS的主要来源 ;幼儿猛性龋与母亲的DMFT计数及唾液远缘链球菌水平成正相关 ,母子传播对幼儿猛性龋的发生具有一定作用。     

不同浓度的葡萄糖对变形链球菌初始粘附能力的影响

目的 研究不同浓度的葡萄糖对变形链球菌初始粘附能力的影响,同时观察高龋组、无龋组变形链球菌初始粘附能力的差别。方法 选取高龋组、无龋组变形链球菌（血清 c型）临床分离株各10株及1株参考株UA159,用唾液包被的羟基磷灰石（SHA）模拟口腔中牙面情况。各菌株分别在含3H的0.2%、1.0%、5.0%葡萄糖的液体培养基中培养,配成菌悬液。菌液与SHA作用90 min,清洗、吸干,液体闪烁计数测量各样本中粘附于SHA的细菌的量。各变形链球菌菌株在不同浓度葡萄糖条件下对SHA的粘附能力以粘附量CPM值表示。结果 变形链球菌高龋组分离株初始粘附能力明显高于无龋组分离株（P<0.05）;同时变形链球菌在不同浓度的葡萄糖营养条件下其初始
粘附能力也有统计学上的差别（P<0.05）,5.0%葡萄糖组粘附力最强,0.2%葡萄糖组粘附力最低,1.0%葡萄糖组粘附力界于两者之间。结论 ①变形链球菌的初始粘附能力可能与龋病的发生有关;②葡萄糖可能与变形链球菌的初始粘附相关,在一定范围内,葡萄糖可能会促进变形链球菌的 初始粘附。     

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目的    探讨2岁儿童口腔菌斑中变形链球菌（变链菌）的检出率和蔗糖依赖性黏附能力。方法    选取广州市郊花都区2008年8—9月于入托前在妇幼保健院儿保科体检的2岁高龋（龋失补牙数≥ 5）及无龋（龋失补牙数 = 0）儿童各32名,形态学、生理生化学方法对其牙菌斑进行分离鉴定;采用分光光度比浊法,检测高龋儿童和无龋儿童变链菌临床分离株对玻壁的黏附情况。结果    64名儿童中变链菌的检出率为56.25%,高龋组儿童变链菌检出率（75.00%）显著高于无龋组儿童（37.50%）,差异有统计学意义（P < 0.05）。生化鉴定获得高龋儿童75株和无龋儿童34株变链菌临床分离株。在含1%蔗糖的培养基中,高龋组变链菌分离株对玻壁的黏附比为0.58 ± 0.15,略高于无龋组0.56 ± 0.13,但两组间差异无统计学意义。结论    2岁儿童变链菌检出率与高发龋相关,而未见其蔗糖依赖性黏附力对龋病高发有影响。     

变形链球菌葡糖基转移酶遗传多态性与龋病发生关系的研究

目的:探讨变形链球菌葡糖基转移酶遗传多态性与龋病发生的关系。方法:菌株分别选自本实验室前期工作中分离鉴定的合成水不溶性多糖能力较强和较弱的血清c型变形链球菌临床分离株，提取全菌DNA，经PCR扩增gtfBC(961 - 5574 by)后，分别采用限制性内切酶Hinf工、Mb。工和Taq工进行限制性片段长度多态性分析。结果: 不同龋敏感人群变形链球菌血清。型临床分离株经Hinf工酶切后限制性片段长度多态性分析酶谱出现了差异，有 1.9 kb长片段的菌株在高龋组中的比例高于无龋组(P < 0.05)。结论:萝基因型的不同是导致菌株合成水不溶性多糖能力差异的原因之一。