2016-08-03
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院梁景平教授所領(lǐng)銜的團(tuán)隊在Frontiers in microbiology發(fā)表論文，并建議通過恢復(fù)口腔微生物平衡治療齲齒疾病等。
研究背景：
齲齒（dental caries）是牙齒硬組織逐漸被破壞的一種疾病。發(fā)病開始在牙冠，如不及時治療，病變繼續(xù)發(fā)展，形成齲洞，終至牙冠完全破壞消失。齲齒是細(xì)菌性疾病，因此它可以繼發(fā)牙髓炎和根尖周炎，甚至能引起牙槽骨和頜骨炎癥。但目前對于牙周菌群的多樣性及群落結(jié)構(gòu)還不清楚。
研究目的：
最近的研究結(jié)果表明，微生物群落是維持人體健康必不可少的，但也能引起疾病。研究人員希望通過對健康牙齒及齲齒的微生物多樣性檢測擴(kuò)大對齲齒細(xì)菌生態(tài)的了解，并提供預(yù)防和治療齲齒的策略方向。
研究方法：
這項研究共包括160名成年受試個體，其中無齲齒疾病（NC）29人，輕度齲齒疾病（LC）32人，中度齲齒疾病（MC）37人，重度齲齒疾病（HC）62人；研究人員采用Roche 454 FLX高通量焦磷酸測序技術(shù)，通過測定16S rRNA基因V1-V3區(qū)序列獲得牙周菌群的分類組成譜，并進(jìn)行深入分析。
分析內(nèi)容與結(jié)果說明：
1、不同分類層次下菌群組成比較
通過這次對131名齲齒患者及29名健康人群的牙周樣品進(jìn)行微生物多樣性檢測，發(fā)現(xiàn)高通量測序除了能將樣品中主要包含的物種，如門水平中Bacteroidetes、Actinobacteria、Proteobacteria、Firmicutes、Fusobacteria 、TM7，占總體99%；還能將DGGE、基因芯片、qPCR等技術(shù)無法檢測到的低豐度或罕見菌群檢測到，如Lachnoanaerobaculum、Ochrobactrum、Centipeda等。
圖1 不同層次（門、綱、目、科、屬）下相對豐度>1%的細(xì)菌物種分類
2、不同組之間分類學(xué)組成差異分析
研究人員進(jìn)一步運(yùn)用宏基因組學(xué)分析方法，通過LEfSe分析發(fā)現(xiàn)4組樣品中存在顯著差異的一些物種，其中門分類層次下Tenericutes顯著富集于MC組中；科分類層次下Desulfomicrobiaceae、Mycoplasmataceae、Clostridiales__F_1與Veillonellaceae顯著富集于MC組，Corynebacteriaceae、Pasteurellaceae與Cardiobacteriaceae顯著富集于NC組；屬分類層次下同樣有10個不同的物種富集于不同組之中，其中Atopobium、Desulfomicrobium、Mycoplasma、Clostridiales_F_1_G_1、Veillonellaceae_G_1顯著富集于齲病組中。
圖2 基于LEfSe分析比較不同組間屬水平上物種差異變化
3、齦上菌群代謝功能預(yù)測
研究人員通過PICRUSt軟件對所有樣品的牙齦菌斑中細(xì)菌群落代謝功能進(jìn)行預(yù)測分析，共有41種代謝功能被發(fā)現(xiàn)，并主要富集在膜轉(zhuǎn)運(yùn)、碳水化合物代謝、復(fù)制與修復(fù)、氨基酸代謝、翻譯、能量代謝這幾類之中，同時也做了關(guān)于人類疾病方面的關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)這些細(xì)菌與傳染性疾病、癌癥、心血管疾病等均有相應(yīng)的聯(lián)系。
圖3 基于PICRUSt軟件預(yù)測16S代謝功能
研究結(jié)論：
齲病是一種由多種聯(lián)系緊密的微生物共同作用下引起的傳染性疾病，傳統(tǒng)的預(yù)防策略，或者針對特定微生物的控制并不能普遍奏效，研究人員希望通過調(diào)節(jié)口腔細(xì)菌的平衡來起到預(yù)防和治療齲病的作用，并應(yīng)該進(jìn)一步研究口腔細(xì)菌中在分子機(jī)制及其與宿主之間的相互聯(lián)系。
原文索引：
Xiao C, Ran S, Huang Z and Liang J (2016) Bacterial diversity and community structure of supragingival plaques in adults with dental health or caries revealed by 16S pyrosequencing. Front. Microbiol. 7:1145. doi:10.3389/fmicb.2016.01145.
