Bioactive Materials
引人注目的新型益生菌水凝胶用于无抗生素治疗牙周炎

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本研究设计了一种双功能益生菌水凝胶PSCLR-HA Gel，通过负载大豆苷元和益生菌调节口腔菌群并实现神经免疫调节。该水凝胶在体外和体内均表现出优异的抗菌、抗炎和镇痛效果，为无抗生素治疗牙周炎提供了新策略。

 

文献概述
本文《Dual-functional probiotic hydrogel with puerarin integration for microbiota-neuroimmune regulation in antibiotic-free periodontitis therapy》发表于《Bioactive Materials》杂志，回顾并总结了牙周炎的发病机制及传统治疗手段的局限性，同时介绍了一种基于益生菌与植物提取物的新型水凝胶治疗方式。该研究通过材料生物学调控手段，构建具有抗菌、免疫调节及镇痛功能的水凝胶系统，为牙周炎治疗提供了安全有效的非抗生素方案。

背景知识
牙周炎是一种由牙周微生物群失衡引发的慢性炎症疾病，传统治疗方法如机械刮治和抗生素使用存在非特异性杀菌、耐药性增加等局限。近年来，益生菌疗法和生物材料递送系统被广泛研究，但其在口腔微生态调控中的应用仍处于早期阶段。水凝胶作为三维生物材料，具有良好的生物相容性，已被应用于组织工程和药物递送。本研究结合益生菌与水凝胶系统，创新性地引入大豆苷元（Puerarin）以实现P2X3受体拮抗、缓解神经病理性疼痛。研究采用大鼠牙周炎模型进行体内验证，进一步拓展了水凝胶在局部微生态调控中的应用潜力。

 

提供从基因编辑、细胞建系到功能验证的一站式服务，涵盖多种组织特异性启动子和人源化抗体小鼠模型，支持牙周炎相关免疫调节机制研究。

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研究方法与实验
研究团队通过水热法合成大豆苷元纳米颗粒（PNs），将其与壳聚糖（CS）和透明质酸（HA）共同修饰在鼠李糖乳杆菌（LR）表面，形成PSCLR纳米颗粒。随后，通过乳液聚合和光交联技术将PSCLR纳米颗粒封装于水凝胶微球中，构建PSCLR-GHM，并最终形成PSCLR-HA Gel。实验中通过SEM、TEM、FTIR等手段对材料进行表征，并通过细菌共培养实验、抗菌活性测试、LDH细胞毒性检测、溶血率检测及抗氧化实验评估其生物相容性与功能。

关键结论与观点

• PSCLR-HA Gel在体外牙周致病菌（S. aureus、E. coli、F. nucleatum）中表现出显著抗菌活性，抑菌率均超过99%。
• 该水凝胶通过促进巨噬细胞向M2表型极化，有效调节炎症微环境，具有免疫调节功能。
• PSCLR-HA Gel能有效清除ROS，具有抗氧化能力，有助于缓解牙周氧化应激损伤。
• 动物实验显示，PSCLR-HA Gel可显著减少牙周炎模型大鼠的牙菌斑沉积，减轻牙龈炎症及三叉神经疼痛。
• 该水凝胶具备良好的生物相容性，无显著细胞毒性或溶血风险，适合局部应用。

研究意义与展望
本研究提供了一种无需抗生素、可同时调控口腔菌群与神经免疫反应的新型水凝胶治疗策略。未来可进一步探索其在临床牙周炎治疗中的安全性与有效性，并拓展至其他慢性炎症相关疾病的局部递送系统开发。

 

提供牙周炎动物模型构建与药效评价服务，包括牙菌斑定量分析、组织病理学检测及免疫组化分析，支持牙周炎药物疗效评估。

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结语
本研究成功构建了一种基于益生菌与大豆苷元的双功能水凝胶系统，为牙周炎的非抗生素治疗提供了新思路。该系统在体外与体内均展现出良好的抗菌、抗炎与镇痛效果，且无显著细胞毒性，具备良好的生物相容性。PSCLR-HA Gel通过调控口腔菌群平衡、抑制致病菌生长、调节免疫应答与氧化应激，有效缓解牙周炎症状。该水凝胶系统为益生菌递送平台的开发提供了重要参考，并为牙周炎的局部治疗策略开辟了新方向，具有良好的临床转化潜力。

 

Yi Wang, Yansheng Qu, Xiangmei Liu, Jie Shen, and Shuilin Wu. Dual-functional probiotic hydrogel with puerarin integration for microbiota-neuroimmune regulation in antibiotic-free periodontitis therapy. Bioactive Materials.