龋齿健康知多少

-----口腔菌群微生物多样性检测

上海交通大学医学院附属第九人民医院梁景平教授所领衔的团队在Frontiers in microbiology发表论文，并建议通过恢复口腔微生物平衡治疗龋齿疾病等。

研究背景：

龋齿（dental caries）是牙齿硬组织逐渐被破坏的一种疾病。发病开始在牙冠，如不及时治疗，病变继续发展，形成龋洞，终至牙冠完全破坏消失。龋齿是细菌性疾病，因此它可以继发牙髓炎和根尖周炎，甚至能引起牙槽骨和颌骨炎症。但目前对于牙周菌群的多样性及群落结构还不清楚。

研究目的：

最近的研究结果表明，微生物群落是维持人体健康必不可少的，但也能引起疾病。研究人员希望通过对健康牙齿及龋齿的微生物多样性检测扩大对龋齿细菌生态的了解，并提供预防和治疗龋齿的策略方向。

研究方法：

这项研究共包括160名成年受试个体，其中无龋齿疾病（NC）29人，轻度龋齿疾病（LC）32人，中度龋齿疾病（MC）37人，重度龋齿疾病（HC）62人；研究人员采用Roche 454 FLX高通量焦磷酸测序技术，通过测定16S rRNA基因V1-V3区序列获得牙周菌群的分类组成谱，并进行深入分析。

分析内容与结果说明：

1、 不同分类层次下菌群组成比较

通过这次对131名龋齿患者及29名健康人群的牙周样品进行微生物多样性检测，发现高通量测序除了能将样品中主要包含的物种，如门水平中Bacteroidetes、Actinobacteria、Proteobacteria、Firmicutes、Fusobacteria 、TM7，占总体99%；还能将DGGE、基因芯片、qPCR等技术无法检测到的低丰度或罕见菌群检测到，如Lachnoanaerobaculum、Ochrobactrum、Centipeda等。

图1 不同层次（门、纲、目、科、属）下相对丰度>1%的细菌物种分类

2、不同组之间分类学组成差异分析

研究人员进一步运用宏基因组学分析方法，通过LEfSe分析发现4组样品中存在显著差异的一些物种，其中门分类层次下Tenericutes显著富集于MC组中；科分类层次下Desulfomicrobiaceae、Mycoplasmataceae、Clostridiales__F_1与Veillonellaceae显著富集于MC组，Corynebacteriaceae、Pasteurellaceae与Cardiobacteriaceae显著富集于NC组；属分类层次下同样有10个不同的物种富集于不同组之中，其中Atopobium、Desulfomicrobium、Mycoplasma、Clostridiales_F_1_G_1、Veillonellaceae_G_1显著富集于龋病组中。

图2 基于LEfSe分析比较不同组间属水平上物种差异变化

3、龈上菌群代谢功能预测

研究人员通过PICRUSt软件对所有样品的牙龈菌斑中细菌群落代谢功能进行预测分析，共有41种代谢功能被发现，并主要富集在膜转运、碳水化合物代谢、复制与修复、氨基酸代谢、翻译、能量代谢这几类之中，同时也做了关于人类疾病方面的关联分析，发现这些细菌与传染性疾病、癌症、心血管疾病等均有相应的联系。

图3 基于PICRUSt软件预测16S代谢功能

研究结论：

龋病是一种由多种联系紧密的微生物共同作用下引起的传染性疾病，传统的预防策略，或者针对特定微生物的控制并不能普遍奏效，研究人员希望通过调节口腔细菌的平衡来起到预防和治疗龋病的作用，并应该进一步研究口腔细菌中在分子机制及其与宿主之间的相互联系。

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.