龋病是危害人类健康的最常见的口腔疾病。它是在以细菌为主的多种因素影响下，牙体硬组织发生的慢性进行性破坏的一种疾病。龋病不像一般的细菌感染性疾病那样有着十分典型的毒力因子，在疾病的发生、发展过程中有着很明确的致病机理，龋病的发病过程具有其独特的发展规律。龋病的发病机制基本上只与致病菌的新陈代谢有关。变形链球菌被公认为是龋病的主要致病菌，其致病特性主要体现在其对牙体硬组织有着高度的粘附能力、能够合成细胞内外多糖以满足自身需要、拥有很强的产酸能力和耐酸能力。氟化物作为目前应用最广泛的防龋制剂对口腔中细菌的作用，特别是对变形链球菌的作用是其防龋的重要部分。然而有报道认为长期广泛使用氟制剂可导致变链菌耐氟菌株的产生。　　 代谢活动是生命活动的本质特征和物质基础。代谢组(metabolome)是指某一组织或者细胞在一特定生理时期内所有低分子量的代谢产物。代谢组学(metabolomics)是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后系统生物学的另一重要组成部分，也是目前组学领域研究的热点之一。细胞内的生命活动大多发生于代谢层面，如细胞信号释放、能量传递、细胞间通信等，代谢产物是基因表达的最终产物，基因和蛋白表达的微小变化可以在代谢物上得到放大，因此代谢组学技术对理解细胞功能来讲是一种十分重要的功能基因组学技术，因为代谢组直接反应了细胞的生理状态，利用代谢组学技术很有可能去发现细胞新的生化途径并解释其正常的或病理的功能。　　 由于耐氟菌株不仅能降低局部用氟产生的抑龋效果，而且较亲代菌株更不易被氟化物抑制。耐氟菌株的出现，为氟化物防龋提出了新的问题。研究耐氟菌株的致龋特性，可以前瞻性地了解变形链球菌耐氟突变后致龋毒力的变化。为此本研究拟通过体外逐步诱导的方法诱导变形链球菌UA159产生耐氟菌株，比较耐氟菌株及其亲代菌株的致龋特性，采用代谢组学的方法研究耐氟菌株与其亲代株代谢产物的差异及特点，尤其是糖代谢中间产物的差异及特点，探讨变形链球菌耐氟菌株的突变部位及其致病机理，探索防龋靶点，为临床上合理应用氟化物及寻找新的防龋药物提供有力的实验依据。主要研究结果如下：　　 1、变形链球菌UA159耐氟突变后糖酵解产酸能力增强。在低浓度氟(0.5mmol/L)存在的情况下，耐氟菌株及其亲代菌株的糖酵解产酸能力均受到一定影响，但仍在牙釉质脱矿的临界pH值5.5以下，而且耐氟菌株所受氟的影响明显比亲代菌株弱。在高浓度氟(5 mmo1/L)存在的情况下，耐氟菌株仍能将pH值降至5.2左右，而亲代菌株所降低的pH值最终在6.0以上。若从产酸能力的角度来讲，可以推测在氟存在的情况下耐氟菌株产酸使釉质脱矿的能力比其亲代菌株强。　　 2、变形链球菌UA159的耐氟菌株与其亲代菌株相比耐酸性增强。耐氟菌株耐酸性增强与细胞膜通透性及细胞膜成分的改变有关。变形链球菌在酸性环境下能够通过改变其细胞膜脂肪酸成分增加长链单不饱和脂肪酸的比例来抵抗酸性压力。而变形链球菌耐氟突变后这种耐酸能力明显增强。　　 3、变形链球菌中fabM基因的编码产物调控细胞膜不饱和脂肪酸的合成，我们对变形链球菌UA159的耐氟菌株的fabM基因测序并与其亲代菌株的fabM基因序列比对后发现变形链球菌UA159耐氟突变后其fabM基因序列没有改变。但是，耐氟菌株的fabM基因在酸性条件下的表达量明显比其亲代菌株高，这与耐氟菌株长链单不饱和脂肪酸的变化相一致。我们把所测得的耐氟菌株的fabM基因序列提交至GenBank，得到序列号HM583675。　　 4、本实验应用代谢组学相关技术对变形链球菌耐氟菌株及其亲代菌株进行了初步摸索。变形链球菌耐氟突变后有14种代谢产物与亲代菌株明显不同，有5种物质得到初步鉴定；在酸性条件下，耐氟菌株与亲代菌株的差异代谢物达到了32种，共初步鉴定到13种物质，这些差异代谢物的增多很可能与耐氟菌株耐酸性增强有关。