凝胶通过对抗炎症治疗牙龈疾病

这项研究是在老鼠身上进行的，使用了人类细胞和斑块样本，为牙龈疾病的非侵入性治疗奠定了基础，人们可以在家里使用牙龈来预防或治疗牙龈疾病。

牙龈疾病(也称为牙周炎或牙周病)是最常见的炎症性疾病之一，影响了近一半30岁及以上的成年人．它的特征有三个方面:炎症，口腔中健康细菌和不健康细菌的不平衡，以及支撑牙齿的骨骼和结构的破坏。不受控制的牙龈疾病会导致牙龈疼痛出血，咀嚼困难，牙齿脱落．

“目前没有一种治疗牙龈疾病的方法能同时减少炎症，限制对口腔微生物群的破坏，并防止骨质流失。公共卫生迫切需要对这种常见疾病进行更有针对性和有效的治疗，”纽约大学牙科分子病理学系副研究科学家、该研究的共同第一作者郭宇奇说。

过去的研究已经将琥珀酸盐(新陈代谢过程中产生的一种分子)增加与牙龈疾病联系起来，琥珀酸盐水平越高，炎症水平越高。2017年，郭和她在纽约大学牙科学院的同事还发现，琥珀酸盐水平升高会激活琥珀酸受体，刺激骨质流失。这些发现使得琥珀酸受体成为对抗炎症和骨质流失的一个有吸引力的目标，并有可能阻止牙龈疾病的发展。

加强琥珀酸盐和牙龈疾病之间的联系

研究人员首先检查了人类的牙菌斑样本和老鼠的血液样本。通过代谢组学分析，他们发现，与牙龈健康的人相比，患有牙龈疾病的人和小鼠体内的琥珀酸盐水平更高，这证实了之前的研究发现。

他们还发现琥珀酸受体在人和老鼠的牙龈中都有表达。为了测试琥珀酸受体和牙龈疾病成分之间的联系，他们对小鼠进行了基因改造，使其失去活性，或“敲除”琥珀酸受体。

在患有牙龈疾病的“淘汰”小鼠中，研究人员测量到牙龈组织和血液中的炎症水平较低，骨质流失也较少。他们还在口腔中发现了不同的细菌:患有牙龈疾病的小鼠比“敲除”小鼠的细菌失衡更严重。

当研究人员给这两种类型的小鼠服用额外的琥珀酸盐时，这是成立的，这加剧了正常小鼠的牙龈疾病;然而，“基因敲除”小鼠受到保护，免受炎症、不健康细菌增加和骨质流失的影响。

“没有活性琥珀酸受体的小鼠对疾病的抵抗力更强，”纽约大学牙科分子病理学系的助理研究科学家、该研究的共同第一作者徐芳喜(音)说。“虽然我们已经知道琥珀酸盐和牙龈疾病之间存在某种联系，但我们现在有更有力的证据表明，琥珀酸盐和琥珀酸受体的升高是这种疾病的主要驱动因素。”

一种新的治疗方法

为了研究阻断琥珀酸受体是否可以改善牙龈疾病，研究人员开发了一种小型化合物凝胶配方，以琥珀酸受体为目标，防止其被激活。在对人类牙龈细胞的实验室研究中，这种化合物减少了炎症和导致骨质流失的过程。

然后，该化合物作为局部凝胶应用于患有牙龈疾病的小鼠的牙龈，在几天内减少了局部和全身炎症和骨质流失。在一项测试中，研究人员每隔一天将凝胶涂抹在患有牙龈疾病的小鼠的牙龈上，持续四周，与没有接受凝胶的小鼠相比，它们的骨质流失减少了一半。

用凝胶处理的小鼠口腔内的细菌群落也发生了显著变化。值得注意的是细菌拟杆菌门在使用凝胶治疗的患者中，家族(包括已知在牙龈疾病中占主导地位的病原体)的数量减少了。

“我们进行了额外的测试，看看这种化合物本身是否具有抗生素的作用，并发现它不会直接影响细菌的生长。这表明凝胶通过调节炎症来改变细菌群落，”纽约大学牙科学院分子病理学教授、该研究的共同高级作者迪帕克·萨克塞纳说。

研究人员正在继续在动物模型中研究凝胶，以找到合适的剂量和应用时间，以及确定任何毒性。他们的长期目标是开发一种凝胶和口服条，供患有牙龈疾病或有牙龈疾病风险的人在家使用，以及一种更强的缓释配方，供牙医应用于牙龈疾病期间形成的牙龈袋。

“目前对严重牙龈疾病的治疗可能是侵入性的和痛苦的。以抗生素为例，它可能会暂时起作用，它们会杀死有益细菌和有害细菌，破坏口腔微生物群。这种阻断琥珀酸受体的新化合物对于使用更有针对性和更方便的过程治疗牙龈疾病具有明确的治疗价值，”纽约大学牙科分子病理学教授、该研究的主要作者李欣说。

其他研究作者包括纽约大学牙科学院的Scott Thomas、Yanli Zhang、Bidisha Paul、Sungpil Chae、Patty Li、Caleb Almeter和Angela Kamer;纽约大学化学系的Satish Sakilam和Paramjit Arora;宾夕法尼亚大学牙科医学院的达纳·格雷夫斯。

该研究得到了美国国立卫生研究院的支持(DE027074, DE028212, AG068857，和R01DE017732);凝胶和口腔条的开发由国家牙科和颅面研究所(R41DE028212)资助。Li和Saxena是Periomics Care的联合创始人，这是纽约大学牙科学院的一家早期生物技术公司。