[发明专利]一种酰化高丝氨酸内酯类化合物在制备治疗口腔疾病药物中的新用途

说明书

变形链球菌和缓症链球菌以生物膜的形式黏附于牙齿表面时，会形成牙菌斑生物膜。牙菌斑微生物的成膜效应使牙菌斑细菌对抗生素或杀菌剂产生耐药性，降低其防治龋病和牙周病的效果。本发明意外地发现革兰氏阴性菌群体感应的抑制剂能够显著抑制缓症链球菌的成膜效应并其降低病原菌耐药性。

技术领域

本发明属于口腔微生物技术领域，具体涉及将酰化高丝氨酸内酯类化合物用于抑制缓症链球菌(Streptococcus mitis)和变形链球菌(Streptococcus mutans)生物膜形成，及其在防治龋齿、牙周炎及种植牙周围炎等口腔问题上的应用。

背景技术

龋齿是在以细菌为主的多种因素影响下，牙体硬组织发生慢性进行性破坏的一种疾病。在中国，2015年第四次全国口腔流行病学调查结果显示：5岁儿童乳牙患龋率为70.9％，12岁儿童乳牙患龋率为34.5％，35～44岁中年人患龋率为89.0％，65～74岁老年人患龋率为98.0％，且患龋齿情况呈上升趋势。龋齿被WHO列为危害人类健康的三大慢性非传染性疾病之一，仅次于癌症和心血管疾病。因此，龋病的防治一直是学者们研究的重点。

在牙菌斑中的细菌种类很多，包括缓症链球菌、变形链球菌、牙龈卟啉单胞菌、大肠杆菌等。其中，变形链球菌(Streptococcus mutans)是主要致龋菌，在口腔内检出率高达80％。变形链球菌的致龋能力主要涉及形成生物膜、合成胞外多糖、黏附、耐酸和产酸等方面。首先，变形链球菌通过其表面的黏结素，识别并结合唾液凝集素和酸性富脯蛋白，介导变形链球菌附着于牙齿表面形成牙菌斑。其次，变形链球菌以蔗糖为底物合成胞外多糖，为细菌的生长提供能源，也可促使它与牙面的进一步不可逆黏附和聚集。变形链球菌可将生物膜中的一些糖类代谢为酸类物质，降低口腔环境中的pH值，导致牙釉质发生脱矿，从而造成龋齿。

缓症链球菌(Streptococcus mitis)是人体正常菌群之一，是口腔常驻菌群的重要组成菌种之一。正常情况下，细菌之间、细菌与宿主之间处于动态平衡中，不存在特异的致病菌，只有在环境如pH、饮食因素等改变时，菌群动态失衡，形成病理性牙菌斑生物膜，产生致病性。研究发现，当缓症链球菌形成牙周生物膜后，不仅会导致口腔疾病，还会导致感染性心内膜炎并引发体内免疫反应。缓症链球菌还是癌症、骨髓移植、免疫缺陷肺炎等疾病的重要感染源，检出率为40.7％。因此，抑制变形链球菌和缓症链球菌生物膜形成及其生物膜致病性一直是学者们研究的重点。

牙菌斑中的革兰氏阴性细菌通过释放高丝氨酸内酯(acyl-homoserine lactone,AHL)等信号分子产生群体感应(quorum sensing,QS)，形成生物膜来对抗抗生素或杀菌剂，龋病和牙周病防治过程的耐药性皆源于此。因此，使用AHL分子类似物可抑制大多数革兰氏阴性菌生物膜形成。2010年，Noiri Y et al.报道了合成的17个AHL信号分子类似物对牙龈卟啉单胞菌早期吸附以及生物膜形成的影响，发现有3个AHL化合物在不影响该菌正常生长的情况下，可显著抑制牙龈卟啉单胞菌生物膜的形成。但是，革兰阳性菌主要通过信号感受肽(competence stimulating peptide，CSP)信号系统和细菌种间的AI-2(autoinducer 2,AI-2)信号系统产生群体感应，由于其不含有编码AHL合成酶的luxI基因，因此无法合成AHL。目前多使用溴代呋喃酮类化合物抑制变形链球菌、缓症链球菌等革兰氏阳性细菌生物膜的形成。

本发明意外地发现了化合物N-(3-环丁内酯)-4-溴苯丁酰胺能够特异性地抑制革兰氏阳性菌缓症链球菌生物膜形成。因此，本发明公开的生物膜抑制剂，不仅对革兰氏阴性菌具有显著的生物膜抑制效果，对某些特定的革兰氏阳性菌也具有显著的生物膜抑制效果，能够用于防治龋齿、牙周炎及种植牙周围炎等口腔疾病。

发明内容