作者:郑州大学口腔医学院(王依依、方立新、郑皓);郑州大学第一附属医院口腔科(刘飞、王素苹)
姜黄素是从姜黄中提取的一种天然物质,普遍被作为食品调味剂应用于烹饪中。根据美国食品和药物管理局的说法,它是“公认的安全”。姜黄素已被证实具有广泛的生物学作用,例如抗微生物、抗炎、抗氧化活性、抗癌等。除此之外大量证据也表明姜黄素可以影响骨骼的健康。由于姜黄素具有吸收蓝色光谱中的光的能力,也被用作抗菌光动力治疗的光敏剂。
1.姜黄素与
龋病是一种由细菌导致的感染性疾病。变异链球菌是最重要的致龋菌之一,可通过本身较强的产酸性、耐酸性和对牙体组织的黏附性,使牙齿的无机物脱矿、有机物分解,从而参与龋病的发生。研究表明姜黄素对变异链球菌有显著抑制作用。当细菌以生物膜形式存在时,对抗菌剂的抵抗力大大增强,普通抗菌剂不仅难以进入生物膜内,还会导致细菌耐药。姜黄素不仅通过降低变异链球菌的粘附能力从而抑制该生物膜的早期形成,对溶血性链球菌生物膜也具有显著抑制作用。
不仅如此,姜黄素对细菌作用的靶点多样,还能通过抑制群体感应从而抑制生物膜形成,减少耐药性。抗菌光动力疗法(antimicrobial photo dynamic therapy,aPDT)是指在特定波长光源的激活下,光敏剂活化产生活性氧,对微生物细胞造成显著不可逆的损伤。该疗法具有低耐药性、对邻近组织损伤小等优点。姜黄素具有良好的光敏性,吸收光谱宽,范围为300~500 nm,在蓝色发光二极管的作用下可被激活。
姜黄素介导的aPDT 可使变异链球菌的数量显著减少,且不影响牙本质的显微硬度。也可有效降低体外牙本质龋模型上的乳酸菌存活率,但却降低了后续树脂充填材料的剪切粘接强度。尽管体外研究表明姜黄素介导的抗菌光动力疗法具有较强的杀菌作用,然而其稳定性低、疏水性差,生物利用度低等缺点限制了它在临床上进一步的应用。为解决这一问题,二乙酰姜黄素、纳米束姜黄素等一系列姜黄素的衍生物被开发出来。
Sanches等人证实与原姜黄素相比,改性后的二乙酰姜黄素不仅保持了光敏特性,还具有更好的抗菌效果。Hosseinpour-Nader 等人开展了一项随机临床试验,发现纳米束姜黄素介导aPDT在治疗正畸矫治器周围形成的白斑病变上具有积极的影响,不仅显著抑制了病变周围的变异链球菌,在随访中还降低了白斑病变的平均数量。姜黄素对致龋菌的抑制作用显著,姜黄素介导的抗菌光动力疗法在防治龋病早期病变及保守治疗牙本质龋方面应用前景广阔,但缺乏大量体内研究,对后续治疗过程中的粘接程序的影响也未可知。
2.姜黄素与牙髓根尖周疾病防治
根管治疗时恰当的预备、有效的消毒、严密的根充是决定治疗是否成功的关键。但临床上根管系统解剖结构复杂多样,尤其是侧副根管区域的微生物很难被彻底清除。光动力疗法借助光敏剂,在不与细菌直接接触的情况下杀死细菌,而姜黄素对称且共轭的苯环结构使其具有良好的光敏活性,在具备抗菌性能的同时,也可作为光敏剂参与难治性感染的清除。
粪肠球菌等顽固性致病菌可深入牙本质小管形成生物膜,引起根管内持续感染而导致根管治疗失败。光动力疗法与姜黄素联合应用于根管治疗时,相对于超声震荡,根管腔内粪肠球菌生物膜清除率显著提高,且对粪肠球菌生物膜活性抑制作用优于单独使用乙二胺四乙酸(EDTA)。Rujirachotiwat等发现0.1~20 μm的姜黄素不会影响牙龈成纤维细胞的活力,而30 μm和50 μm的浓度具有较大的细胞毒性。Justo等通过
Alipour 等则将姜黄素加载到了聚己内酯和
姜黄素在防治根尖周疾病方面展现出优良的抑菌效果、抗炎性和生物相容性,并在体外实验中显示出良好的抗骨吸收能力,然而需要注意动物实验中使用的剂量差异,低吸收率、较短的半衰期都会限制它在人体内中的应用。
3.姜黄素与
牙周病是发生在牙齿支持组织上的慢性细菌感染性疾病。研究证实,姜黄素可以显著抑制中间普氏菌、齿垢密螺旋体、聚核梭杆菌等牙周致病菌的生长,尤其对牙龈卟啉单胞菌有显著抑制作用,可降低该菌产生的牙龈素活性,从而干预牙周病的发生和发展。Böcher等则研究了姜黄素对多菌种生物膜的作用,他们发现姜黄素可显著抑制由中间普氏菌、福赛斯坦纳菌、齿垢密螺旋体等牙周致病菌组成的生物膜的形成。姜黄素的抗炎和抗氧化作用使得其在防治牙周炎方面具有良好作用。
在抗炎方面,姜黄素可下调环氧合酶-2 的表达,从而减少前列腺素E2 的产生。在经姜黄素处理后的大鼠牙周炎模型上,可观察到白细胞介素-1β和肿瘤坏死因子等炎症因子水平的显著下调。姜黄素还可通过抑制肥大细胞中核因子kappaB蛋白的活化,从而干预炎症反应信号通路的激活。
不仅如此,姜黄素也表现出优良的抗氧化性能。临床研究表明,患有慢性牙周炎的受试者,在接受龈下刮治和根面平整治疗时辅以姜黄素引导组织再生术,术后龈沟液中抗氧化酶的含量明显提高。Siddharth等发现,姜黄素的使用显著改善了患者的菌斑指数、龈沟出血指数、探诊深度和临床附着水平,并对龈下菌斑具有显著抑制作用。
在对骨组织及结缔组织的调节方面,Curylofo-Zotti等比较了天然姜黄素与化学修饰姜黄素对小鼠牙周组织的影响,发现只有化学修饰的姜黄素能够减少牙槽骨吸收。此外负载姜黄素的纳米颗粒可显著增加骨修复和胶原蛋白的含量,提高骨细胞的数量从而增强牙周组织的修复。由此可见,姜黄素在抑制牙周主要致病菌的同时,还可以发挥抗炎作用并减少骨吸收,为牙周炎治疗提供了新思路。
4.姜黄素与口腔黏膜病防治
口腔黏膜炎可发生于口腔任何部位,也是头颈部癌症治疗引起的并发症之一。Patil等开展的一项临床试验初步证实姜黄素在治疗放、化疗引起的口腔黏膜炎时,在伤口快速愈合和患者依从性方面优于
Schmidt等在一项动物实验中证实:含有姜黄素的黏膜粘附制剂可以通过上皮再形成和抗炎作用来加速伤口愈合,可能的机制为促进血管生成和调节转化生长因子的表达。Delavarian等证实口服纳米姜黄素对预防或治疗口腔黏膜炎是有效的。而Shah等发现含0.1%的姜黄素漱口水(使用纳米颗粒新鲜制备)可以延缓口腔黏膜炎的进程。口腔扁平苔藓(oral lichen plans,OLP)是一种常见的慢性口腔黏膜皮肤疾病,主要临床表现是口腔黏膜上白色网纹样病损,可伴有充血或糜烂,发病机制尚未完全明确。
目前有研究发现其与T淋巴细胞介导的自身免疫反应有关,临床上主要使用免疫抑制剂
在Kia等开展的一项随机双盲临床试验中,也证明口服姜黄素可以作为OLP的替代疗法,用于禁用皮质类固醇的患者,同时也证明了姜黄素的剂量对于OLP改善的重要性要大于姜黄素的使用时间对于OLP改善的重要性。尽管目前姜黄素已经被证明可以用于OLP 治疗,但不同剂量下对于OLP的改善效果尚未被阐明。对于口腔黏膜疾病的治疗,姜黄素的给药途径、安全剂量仍然有待进一步研究。
5.姜黄素与
口腔癌是最常见的头颈癌之一,发病率高且有增长趋势。研究发现姜黄素可通过影响多种生长因子、细胞因子、转录调控等起到抗肿瘤作用。口腔
Hsiao等通过研究姜黄素对舌鳞癌细胞的影响发现,当癌细胞被姜黄素、二甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素处理48小时后,会产生活性氧,与细胞凋亡有关的蛋白酶,如caspase-8、caspase-9 和caspase-3则被激活,线粒体膜电位下降,细胞凋亡诱导因子被释放,通过级联反应启动细胞自噬从而导致癌细胞总数减少,为姜黄素诱导细胞自噬提供了证据。Paloma等则研究了低剂量姜黄素对口腔鳞状细胞癌的影响,结果表明20 μm姜黄素可减少80% 的间充质系细胞增殖;2 μm 姜黄素可使低OSCC细胞与成纤维细胞的迁移率下降(分别为20±7.29%和40±3.75%);5 μm剂量即可影响低侵袭性和高侵袭性OSCC细胞的黏附,而对非肿瘤细胞黏附无影响;动物实验中70 mg/kg剂量的姜黄素可抑制肿瘤生长,并诱导低侵袭性组织表型。
烟草被认为可诱发口腔癌的发生,Sharma等发现姜黄素可抑制OSCC中由于烟草所带来的核因子-κB和环氧合酶-2的过表达。Lee等报道补充铜能显著增强姜黄素对OSCC的抑制作用,降低肿瘤细胞的迁移并且能更早观察到细胞的凋亡。化学预防可能是提高OSCC患者生存率最有效的方法,Siddappa等通过体内外实验证实姜黄素与
对此Ferreira等发现通过将姜黄素加入到乳液凝胶系统中,可以提高姜黄素生物利用度并辅助药物释放、提高其选择性杀伤癌细胞能力:实验表明24小时内其中的姜黄素便可被猪的口腔黏膜吸收,并具有抑制涎腺腺样囊性癌细胞系SACC-83增殖和诱导其凋亡的作用,该作用过程呈现浓度和时间依赖性。
综上可知,姜黄素通过多种机制起到抗肿瘤作用,但仍需大量体内试验来进一步验证。如何提高姜黄素的稳定性、用何种载体将姜黄素准确输送至靶组织及靶细胞周围、及其人体安全剂量的确定,是未来姜黄素在口腔癌防治方面的主要研究方向。作为近年来研究的热点药物之一,姜黄素因其良好的抗菌、抗炎、抗肿瘤、毒副作用小等特性,为龋病、牙髓根尖周疾病、牙周病、口腔黏膜病、口腔癌的治疗提供了新的思路。
但姜黄素在临床应用上依然面临巨大挑战,仍需解决以下问题:①姜黄素在复杂口腔环境下对多菌种牙菌斑的抑制作用尚不明确;②姜黄素可延缓放、化疗性口腔黏膜炎的进程,其使用剂量和周期有待进一步确定;③如何将姜黄素与其他药物配伍以提高利用度;④目前研究多集中在体外实验和动物实验上,缺乏样本量充足、长期随访的临床应用研究。
来源:王依依,方立新,郑皓,等.姜黄素在防治口腔疾病方面的研究进展[J].现代口腔医学杂志,2025,39(02):145-149.
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