哪些因素會(huì)對(duì)口腔微生物造成影響？
中國(guó)微生物菌種查詢網(wǎng) / 2019-02-14 08:30:14
1、口腔微生物組多樣性主要分為兩種類型
對(duì)西班牙青少年的口腔樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，共找到332個(gè)屬水平的OTUs。豐度最高的前十種菌屬占了分析序列的84.64%，且在99.6%的樣本中出現(xiàn)，包括Streptococcus，Prevotella，Haemophilus，Neisseria，Veillonella等（圖1）。
圖1 微生物組成 a.豐度最高十種菌屬的相對(duì)豐度圖；b.豐度最高十種菌屬在每個(gè)樣本中的相對(duì)豐度；c.豐度最高5種菌門（內(nèi)圈）和每個(gè)門中豐度高的屬（外圈）
所有樣本總體的菌群之間相關(guān)性揭示了幾個(gè)共發(fā)生的菌屬，暗示著潛在的生態(tài)相互作用（圖2）。比如，Leptotrichia、Actinomyces、Prevotella和Veillonella有強(qiáng)烈的正相關(guān)性，而這些菌屬與Haemophilus、Porphyromonas和Gemella負(fù)相關(guān)。
圖2 菌屬之間的相關(guān)性分析
根據(jù)以往的研究，個(gè)體的微生物組可以劃分成不同的類型，如腸道的腸型。本研究通過(guò)聚類將口腔微生物組分為兩種口腔型（圖3），這兩種口腔型的微生物組成和相關(guān)性不同，Neisseria（驅(qū)動(dòng)口腔型1）和Prevotella（驅(qū)動(dòng)口腔型2）是差異驅(qū)動(dòng)影響最大的屬。此外，口腔型1有更高豐度的Haemophilus，而口腔型2有更高豐度的Veillonella、Streptococcus。
圖3 口腔型 a.PCoA分析，樣本聚成兩種不同的口腔型；b.豐度最高五種菌屬在每個(gè)口腔型中的相對(duì)豐度；c.不同口腔型豐度最高二十種菌屬的相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)。
這些口腔型不是離散的、完全分開(kāi)的，而是梯度地代表微生物組成的兩極?？谇恍偷膮^(qū)分主要決定于豐度最高的一些菌，而不在于其他的菌，這一點(diǎn)通過(guò)對(duì)PCoA圖中菌的豐度進(jìn)行標(biāo)識(shí)可以證明（圖4）。
圖4 PCoA分析，不同顏色表示豐度梯度
2、生活方式和社會(huì)因素
探究生活方式、社會(huì)因素和微生物組成的相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn)，生活在農(nóng)村或城市地區(qū)與微生物群落的顯著變化無(wú)關(guān)，這表明，在西班牙的城市和農(nóng)村地區(qū)，青少年的飲食和生活方式是相似的，調(diào)查問(wèn)卷也證實(shí)了這一點(diǎn)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位與Rhizobium顯著正相關(guān)，與Bradyrhizobium、Acinetobacter和Pseudomonas顯著負(fù)相關(guān)。男孩和女孩之間口腔微生物組成沒(méi)有顯著差異，除了Actinomyces和Oribacterium在男孩中顯著富集，可能與男孩和女孩的生活習(xí)慣不同有關(guān)。飲酒量與Mycoplasma、Filifactor、Treponema和Desulfobulbus成正相關(guān)。Gemella和乳酪、牛奶的消耗量成負(fù)相關(guān)，而Actinomyces和Atopobium與牛奶的消耗成正相關(guān)。
3、衛(wèi)生習(xí)慣和唾液PH
酸化在齲齒、牙周炎等口腔健康問(wèn)題中起著重要作用，PH值低于5.5會(huì)對(duì)牙釉質(zhì)的流失造成影響。經(jīng)分析，口腔PH值與Fusobacterium和Porphyromonas成正相關(guān)，這些菌在堿性環(huán)境下生長(zhǎng)，并且能夠增加環(huán)境中的堿性；而Streptococcus和Veillonella與口腔的PH值成負(fù)相關(guān)，眾所周知，Veillonella適宜在酸性環(huán)境下生長(zhǎng)；重要的是，研究發(fā)現(xiàn)沒(méi)有任何衛(wèi)生習(xí)慣或飲食習(xí)慣會(huì)影響唾液的PH值。
刷牙的頻率與Gemella、Streptobacillus、Granulicatella、Porphyromonas的豐度成負(fù)相關(guān)，由于齲齒的發(fā)生與Streptococcus、Granulcatella和Gemella相關(guān)，由此可以說(shuō)明刷牙對(duì)牙菌斑預(yù)防的效果。相比之下，用牙線清潔或補(bǔ)充使用氟化物漱口水似乎對(duì)口腔微生物群落沒(méi)有顯著影響；種植牙的存在與口腔微生物組的變化沒(méi)有任何相關(guān)性；但戴正畸牙套與許多屬的豐度呈正相關(guān)，包括Corynebacterium、Bifidobacterium、Parascardovia、Olsenella、Capnocytophaga、Lactobacillus、Dialister、Schwartzia、Selenomonas和Cardiobacterium。這表明正畸裝置及其表面可能促進(jìn)特定生物群落的增殖，這些菌大多數(shù)屬于與酸發(fā)酵相關(guān)的革蘭氏陽(yáng)性菌或好氧的革蘭氏陰性菌，通常與成熟生物膜酸化、齲齒和牙周病有關(guān)。
4、自來(lái)水影響口腔微生物
兩種口腔型和一些菌屬在地理上廣泛分布，但是分布有明顯的模式，表明了環(huán)境對(duì)菌群的影響。這種分布模式讓人想起公眾用水的水質(zhì)分布圖，比如在西班牙有顯著地理差異的水的堿度和硬度與口腔型的分布很類似（圖5）。
圖5 口腔型1、水堿度、卟啉單胞菌屬、韋永氏球菌屬的地理分布圖
口腔經(jīng)常暴露于自來(lái)水中，而且自來(lái)水與生活息息相關(guān)，因此深入探究自來(lái)水化學(xué)成分與菌群的關(guān)系，首先將飲用瓶裝水的個(gè)體剔除。兩種口腔型和17種水的參數(shù)沒(méi)有強(qiáng)相關(guān)性，但是水的參數(shù)與一些菌屬有一定相關(guān)性（圖6）。Porphyromonas與自來(lái)水中氟(F)和硫酸鹽(SO4)的存在呈正相關(guān)；Veillonella、Ralstonia、Rhizobium、Rhodococcus、Pseudomonas與水硬度、堿度、電導(dǎo)率、SO4的存在、鎂(Mg)、鈉(Na)、鈣(Ca)、氯(Cl)和煮沸后干物質(zhì)的量等參數(shù)呈負(fù)相關(guān)。其他屬與這些相同變量中的一些正相關(guān)，包括Porphyromonas和Flavobacterium。
圖6 口腔菌與自來(lái)水成分的相關(guān)性
研究結(jié)論
1、對(duì)西班牙青少年的口腔微生物組的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)主要可以分成兩種口腔型。
2、研究了生活習(xí)慣、衛(wèi)生習(xí)慣、社會(huì)因素、口腔PH值與口腔菌群組成的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)性別、飲食、刷牙頻率、牙畸正裝置、口腔PH值等與菌群有顯著的相關(guān)性。
3、自來(lái)水的成分與口腔菌群有顯著相關(guān)性。
亮點(diǎn)
將口腔型地理分布圖與水質(zhì)地理分布圖聯(lián)系起來(lái)，有力地證明生活用水與口腔菌群的相關(guān)性；除了探究生活習(xí)慣、社會(huì)因素與口腔菌群的相關(guān)性，進(jìn)一步探究了水的組成成分與菌群的相關(guān)性，切入角度獨(dú)特。