한국인으로부터 mutans streptococci의 분리와 특성

Abstract

본 연구는 한국인을 대상으로 하는 치아우식증 역학 연구 및 병인론 연구에 기초적인 자료를 제공하기 위해 한국인의 치면세균막에서 mutans streptococci를 분리하고 생화학적인 특성을 알아보고자 시행하였다. 총 155명(2-33.2세, 평균 13.7±4.7세)을 대상으로 하여 상· 하악 대구치 및 전치부의 협면에서 치면세균막을 채취하여 MSB 선택배지에 배양하였다. MSB 선택배지에서 성장한 균주들이 mutans streptococci인지 확인하기 위해 dextranase gene을 표적으로 한 PCR-RFLP를 시행하였다. mutans streptococci의 생물형을 결정하기 위해 생화학 검사를 실시하였으며, 종 수준에서의 동정을 위해 16S rDNA 염기서열비교법을 시행하였다. 16S rDNA와 dextranase 유전자를 바탕으로 한 S. mutans와 S. sobrinus 종-특이 PCR 프라이머의 특이성을 검증하기 위해 한국인의 치면세균막에서 분리한 S. mutans와 S. sobrinus 균주들을 이용하여 PCR을 실시하였다. 총 155명을 대상으로 하여 141명의 치면세균막으로 부터 358개의 세균 군락을 MSB 배지에서 분리하여 colony 형태에 따라 1차 구분한 후, mutans streptococci를 확인하기 위해 PCR-RFLP을 실시한 결과, 80명의 치면세균막에서 총 98 균주의 mutans streptococci를 얻었고, 16S rDNA 염기서열비교법으로 98％ 이상의 상동성을 갖는 80 균주의 S. mutans와 18 균주의 S. sobrinus를 얻었다. 생물형은 제 I형, II형, IV형 및 V형이 각각 64, 1, 20 및 10 균주가 분리되었다. 제 IV형과 당 발효능이 유사하고 arginine을 가수분해 할 수 있는 제 VII형이 2 균주 분리되었다. 종-특이 PCR 결과, dextranase gene보다는 16S rDNA 유전자를 표적으로 한 PCR 프라이머가 한국인에서 분리한 S. mutans와 S. sobrinus 균주에 대해 좀 더 종-특이성을 보였다. 이상의 결과로서 한국인의 치면세균막 내에 존재하는 mutans streptococci 중 S. mutans 종의 발현이 가장 높았으며 생물형은 제 I형이 가장 많음을 알 수 있었다. 본연구의 결과는 한국인의 치아우식증을 예방하기 위한 치아우식증 역학연구와 병인론 연구에 기초적인 자료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.|Mutans streptococci have been implicated as cariogenic bacteria in dental caries because they can produce high levels of dental caries-causing lactic acid and extracellular polysaccharide. The aim of this study was to isolate and characterize the mutans streptococci from the dental plaque obtained from Koreans using conventional methods including a biochemical test and molecular biological methods. The dental plaque samples were collected from the anterior and molar teeth of both jaws in 155 subjects (aged 2 to 33.2 years, average age 13.7±4.7 years). The samples were diluted by 100-fold in 1 X PBS and plated on mitis-salivarius bacitracin (MSB) agar plates. The mutans streptococci were grown on MSB plates and screened by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) targeting dextranase gene (dex). The biochemical tests were carried out to biotype the mutans streptococci. The mutans streptococci were identified at the species level using a 16S rDNA sequencing comparison method. Using the genomic DNAs of the clinical isolates, PCR was performed to evaluate the specificity of the S. mutans- or S. sobrinus-specific PCR primers based on 16S rDNA and dex. Ninety-eight strains of the mutans streptococci out of 358 colonies, which were derived from 141 subjects, were isolated. Of them, 80 strains and 18 strains were S. mutans and S. sobrinus, respectively. The biotyping data showed that 64, 1, 20, 10, and 3 strains were biotypes I, II, IV, V and variant, respectively. Of three strains of variant biotype, two strains were similar to biotype IV except that they tested positive to the arginine hydrolysis test. This is a new biotype and we classified the two strains as biotype VII. In conclusion, S. mutans and biotype I are frequently detected in Korean dental plaque. The mutans streptococci strains isolated in this study might be useful for the study of the pathogenesis and the prevention of dental caries.