作者：叶慧翎，王瑞，吉林大学口腔医院口腔预防科

龋病是一种牙体硬组织疾病，其发生发展与高碳水化合物饮食、宿主易感性、口腔微生物等因素密切相关。多种因素导致的牙面菌斑生物膜的菌群微生态失衡，使口腔微生物之间以及口腔微生物和宿主之间的动态平衡被打破，形成龋病。

茶是世界上最受欢迎的饮料之一，饮用绿茶可以预防多种疾病。绿茶的主要功能性成分是儿茶素，可分为酯型儿茶素如表儿茶素没食子酸酯(epicatechingallate，ECG)和表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate， EGCG)，和非酯型儿茶素如儿茶素(catechin，C)、表儿茶素(epicatechin，EC)、表没食子儿茶素(epigallocatechin，EGC)。其中，EGCG是绿茶儿茶素中含量最丰富且最有效的活性成分，是绿茶控制龋病的主要成分。

近年来，由于EGCG 强大的生物学活性，使其在预防和治疗龋病方面受到学术界的广泛关注。本文从致龋菌、蛋白酶及唾液膜3 个方面，总结了EGCG预防和治疗龋病的作用机制，旨在进一步研究EGCG作为控制龋病的药物提供参考依据。

1. EGCG 的结构

单体黄烷-3-醇被称为儿茶素，由两个芳香环(A 环、B环)以及两者之间相连的吡喃环(C环)构成。儿茶素分子在C环的2号和3号碳上有两个手性中心，每个分子有两个反式异构体和两个顺式异构体，反式和顺式异构体分别称为儿茶素和表儿茶素。EGCG在A 环的5号和7号碳上有间二羟基，在B环的3号、4号和5号碳处有三羟基，在C环的3号碳处具有没食子酸酯部分。在生物合成过程中，儿茶素和表儿茶素主要合成为(+)-儿茶素和(-)-表儿茶素，而对映异构体(-)-儿茶素和(+)-表儿茶素在自然界中很少出现。因此，目前研究的多数为(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯。

2. EGCG 抗龋机制

2.1 抗菌作用

2.1.1 变形链球菌

变形链球菌(Streptococcusmutans， S.mutans)是引发龋病的最主要致病菌，具有一系列与致龋性相关的毒力因子。不仅能够在摄入糖后快速使牙菌斑酸化，还具备在酸性环境中生存的能力。S.mutans 可以产生胞外多糖(exopolysaccharides， EPS)，促进其对牙齿表面的附着，并有助于细菌生物膜基质的形成和保持结构完整性。

2.1.1.1 抑制浮游菌代谢

多项研究表明，EGCG可以通过减少S.mutans 产酸，降低其耐酸性，干扰细菌的黏附，抑制S.mutans 生长，来达到预防龋病的目的。细胞膜上质子移位膜ATP 酶(membrane bound proton-translocating ATPase，F-ATPase)是S.mutans 重要的耐酸毒力因子，可以将质子泵出细胞外，使胞内pH 高于胞外pH。EGCG可以通过抑制F-ATPase活性从而抑制质子的泵出，使细菌的耐酸性降低，抑制细菌活性。

乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase， LDH)是S.mutans 糖酵解过程中的关键酶，EGCG 可以通过抑制LDH 的活性，从而抑制丙酮酸转化成乳酸，阻止牙体硬组织脱矿。磷酸烯醇丙酮酸(phosphoenolpyruvate，PEP)-磷酸转移酶系统(phosphotransferase system， PTS)是细菌重要的调节系统，参与糖向细胞内的转运。PEP-PTS由酶Ⅰ(EⅠ)、组氨酸磷酸载体蛋白(HPr或NPr)和酶Ⅱ复合物(EⅡC)等磷酸转移酶组成。

EGCG 可以与PEP-PTS中的EⅡC结合，与葡萄糖竞争EⅡC，抑制PEP-PTS对葡萄糖的摄取，从而抑制了细菌的代谢和酸的产生。氟化物常应用于控制龋病的发生发展，F- 会根据pH 梯度在细菌细胞内积累，氟化物通道(Fluc)可以泵出细胞内多余的F- ，以防其在细胞内积聚产生毒性作用。研究发现，在酸性环境中EGCG 可能使Fluc通道蛋白失活，使细胞内F- 积累，从而降低S.mutans 的氟耐受性，表明EGCG与氟化物发挥抗致龋菌的协同作用。

2.1.1.2 抑制生物膜形成

EGCG 不仅可以抑制S.mutans 浮游菌的活性，还具有抗细菌生物膜的能力。S.mutans 可以分泌葡糖基转移酶(glucosyltransferase， GTF)与果糖基转移酶(fructosyltransferase， FTF)，分别通过代谢蔗糖和果糖合成EPS，以增强生物膜的形成能力并促进致龋菌的定植。EGCG 可以抑制S.mutans gtfB、C、D 基因与ftf 基因的表达，从而干扰S.mutans 在牙面的黏附，减少S.mutans 生物膜的形成。

此外，EGCG 还可以通过与GTF 中重要氨基酸GLU515和TRP517结合，抑制GTF 的活性，影响细菌生物膜的形成。有研究利用体外致龋生物膜模型来检验EGCG 的作用，发现EGCG处理后的生物膜中的可溶性和不可溶性EPS减少，影响生物膜结构并降低生物膜的厚度，从而降低细菌生物膜的毒力。目前有关EGCG抗致龋菌效果的研究证明其是一种很有前景的抗龋剂。

2.1.2 黏性放线菌

黏性放线菌(Actinomy cesviscosus)在牙根表面早期定植，是根面龋的关键致病因子，已被证明在根面龋的发展中发挥重要作用。黏性放线菌表面有两种类型的菌毛，Ⅰ型和Ⅱ型菌毛均参与细菌与牙齿表面的黏附，而Ⅱ型菌毛还介导细菌的聚集。利用1~4 mg/mL茶多酚溶液处理胶原包被的羟磷灰石(collagen-treated hydroxyapatite，C-HA)，能明显抑制S.mutans、黏性放线菌和乳酸杆菌对C-HA 的黏附，从而抑制牙本质龋和牙骨质龋的发生。

Cui等研究发现，95%茶多酚对黏性放线菌的最低抑菌浓度(MIC)为1 mg/mL，1/2MIC和1/4 MIC的茶多酚明显抑制黏性放线菌产酸，并且茶多酚除了1/16 MIC 浓度外均显著抑制黏性放线菌对牙齿表面的黏附。推测茶多酚可能抑制了GTF活性，进而影响黏性放线菌生长代谢，同时干扰黏性放线菌的Ⅰ型菌毛对牙面及胶原的黏附，而茶多酚对黏性放线菌合成胞外多糖无明显抑制作用。茶多酚能够有效抑制黏性放线菌的生长代谢及黏附。其富含多种化学成分包括EGCG，对于茶多酚中发挥抗放线菌功能的特定活性成分及其作用机制仍不明确，需要进一步研究。

2.1.3 乳酸杆菌

S.mutans 形成的致龋生物膜呈酸性且含有丰富的碳水化合物，为作为条件致病菌的乳酸杆菌(Lactobacillus)的生长创造了理想的微环境，加速龋病的进展。儿童龋病风险的增加与乳酸杆菌在口腔的早期定植有关。Lapirattanakul等发现，在无龋病的儿童中，有19.5%的口腔中检出了乳酸杆菌，但在有龋经历的儿童中，这一检出率提高了3倍。一项临床研究表明，单独使用4000 μg/mL的EGCG 溶液用作儿童漱口水，唾液中的乳酸杆菌的总平均微生物减少率为72.09%，虽然低于用氯己定漱口，但高于用绿茶和水漱口。因此，使用EGCG溶液漱口可以有效抑制乳酸杆菌活性。口腔常见的乳酸杆菌菌株包括干酪乳杆菌、植物乳杆菌、副干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和唾液乳杆菌等。

干酪乳杆菌不能单独有效地形成生物膜，但提高了抑制S.mutans 生物膜形成所需的EGCG浓度，干扰EGCG对S.mutans 产酸及生物膜形成的抑制作用。然而，唾液乳杆菌能抑制S.mutans 不溶性葡聚糖的产生，对S.mutans 生长起到浓度依赖性的抑制作用，且EGCG 对S.mutans 比唾液乳杆菌更敏感，对S.mutans 的MIC 为5 mg/mL，而对唾液乳杆菌的MIC 为25 mg/mL。因此，含有适当浓度的EGCG 与唾液乳杆菌可以协同抑制S.mutans 生长，预防龋病的发生。

虽然乳酸杆菌被认为具有致龋潜力，但它们作为益生菌可以通过产生有机酸和过氧化物，并下调S.mutans 的致龋毒力基因，抑制S.mutans 的生长和生物膜形成，控制龋病的发生发展。而目前EGCG对乳酸杆菌的作用机制仍不明确，究竟是利用EGCG抑制乳酸杆菌生长，还是利用EGCG协同乳酸杆菌抑制S.mutans 生长，能更好地达到预防和控制龋病的目的，仍有待深入研究。

2.2 抑制基质金属蛋白酶活性

基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases， MMPs)是一类依赖Ca2+ 和Zn2+ 的蛋白水解酶，而牙本质主要有机成分是胶原蛋白，能够降解胶原蛋白和细胞外基质的MMPs被认为与牙本质龋的发展密切相关。与健康牙本质相比，龋坏牙本质中的MMP-2、MMP-9表达水平明显升高。EGCG 可以抑制MMP-9与MMP-2的活性。EGCG的酚羟基可以与胶原酶主链酰胺和其他侧链官能团以氢键的形式发生多点结合，EGCG 的苯环能与胶原酶发生疏水和π-π相互作用，改变胶原酶构象使其失活，从而抑制胶原蛋白降解。

Kim-Park 等利用β-酪蛋白裂解法测试EGCG 对MMP-9活性的抑制作用，发现0.1% (w/v)的EGCG可以有效抑制MMP-9对β-酪蛋白的裂解。Alhijji等也得出相似的结论，即EGCG可以有效抑制MMP-9的活性，并对MMP-9表现出剂量依赖性的抑制作用。EGCG可以通过羟基结构与金属离子螯合，使金属离子失活，而MMPs的活性依赖于其活性中心的Zn2+ ，这可能是EGCG 对MMPs具有直接抑制作用的原因。

Jha等研究认为，EGCG可以靶向MMP-2的纤维连接蛋白Ⅱ型重复序列1和3，干扰MMP-2在胶原蛋白上的正确定位，通过抑制MMP-2与底物的有效结合，从而抑制MMP-2的活性。MMP-9中也存在纤维连接蛋白Ⅱ型重复序列，因此推测，EGCG与纤维连接蛋白Ⅱ型重复序列1 和3 的结合可能也是EGCG 对MMP-9 的抑制机制之一。

Chowdhury 等与Sarkar等研究发现，EGCG结构内的没食子酰基可以增加与MMP-2、MMP-9相互作用接触点的数量，从而使EGCG 与MMP-2、MMP-9的结合亲和力明显增加，起到抑制MMP-2和MMP-9活性的作用，而缺乏没食子酰基的EC 和EGC 在分别与MMP-2、MMP-9相互作用时，均没有表现出明显的抑制作用。EGCG作为基质金属蛋白酶抑制剂应用于多种口腔疾病的预防和治疗，不仅限于牙体硬组织疾病，还包括根尖周病、牙周病及口腔癌等。大多数的研究是关于EGCG 针对疾病相关细胞内的某些信号分子或靶蛋白，从而影响MMPs合成或激活的进程。但关于EGCG 直接作用于MMPs的研究较少，因此需要进一步探索。

2.3 作用于唾液膜

牙齿表面获得性唾液薄膜是一层由蛋白质、多肽、脂质和其他大分子组成的膜结构，其内存在许多耐酸性及促进再矿化的唾液蛋白，是牙齿表面防止酸侵蚀脱矿的屏障。EGCG通过结合唾液蛋白增加唾液膜的厚度，提高其抗酸侵蚀作用。EGCG中的没食子酰基与唾液蛋白具有高度的亲和力，增加了唾液蛋白在牙表面的吸附。

使唾液膜基底层增厚，密度升高，能更好地抵御酸的侵蚀。同时，唾液膜的增厚对致龋菌生物膜pH 产生影响。Kristensen等研究表明，暴露在薄唾液膜(≤50 μm)下的S.mutans 生物膜pH 下降程度明显高于暴露在厚唾液膜(>50 μm)下的S.mutans 生物膜。

EGCG 不仅能改变唾液膜厚度，还能影响唾液膜内的富酪蛋白(statherin)。de Souza-e-Silva等发现，用EGCG凝胶处理牙釉质表面唾液膜，唾液膜中富酪蛋白增加。富酪蛋白能有效抑制磷酸钙的过度沉淀，维持唾液中钙离子和磷离子的过饱和状态，当牙釉质脱矿时促进牙釉质再矿化。

富酪蛋白还可以竞争性抑制高分子量糖蛋白组分在羟基磷灰石(hydroxyapatite，HA)表面的吸附，对S.mutans 的黏附起到抑制作用。因此，EGCG 通过增加唾液膜中富酪蛋白，促进牙釉质再矿化，抑制S.mutans在唾液膜上的黏附，以控制龋病的发生。EGCG可以增加唾液膜厚度，并提高富酪蛋白含量，起到抗酸侵蚀、促进再矿化以及抑制致龋菌黏附的作用。而EGCG 对唾液膜中其他龋易感性相关唾液蛋白的研究较少，例如作为抗菌肽的富组蛋白(histatins)和促进S.mutans 在HA 表面黏附的酸性富脯蛋白(proline rich proteins)。因此，需要进一步探索EGCG 针对相关唾液蛋白发挥的抗龋作用及机制。

3. 小结与展望

目前，龋病防治是一个全球性的公共卫生问题。EGCG作为一种潜在的抗龋剂，为控制龋病的发生与发展提供了一种新的途径。EGCG可以通过抑制S.mutans 多种酶活性抑制细菌生长及生物膜形成，对导致根面龋的黏性放线菌及耐酸的乳酸杆菌均有抑制作用。MMP在促进龋病进展的同时参与修复性牙本质的形成;唾液膜不仅发挥抗酸侵蚀作用，还可以为口腔微生物的黏附和定植提供结合位点。

EGCG针对上述相关过程在龋病中发挥的作用机制仍不够透彻，待更深入的探索。EGCG 在口腔内的给药方式，如加入牙膏或漱口水中，需要进一步的研究和动物实验进行临床转化。近期有研究发现，利用EGCG可以抑制由氟化物引起的磷脂酰肌醇-3-羟激酶(phosphatidylinositol-3-hydroxylase，p-PI3K)活化和叉头框蛋白O1(Forkheadbox O1，FoxO1)下调，阻止高浓度氟化物诱导的成釉细胞凋亡。因此，EGCG 与氟化物在预防和控制牙体硬组织疾病中的共同应用值得关注。EGCG作为常规抗龋药物应用于临床还需要更多的工作。

来源：叶慧翎，王瑞.表没食子儿茶素没食子酸酯抗龋机制的研究进展[J].口腔医学研究，2025，41(04):276-281.DOI:10.13701/j.cnki.kqyxyj.2025.04.002.