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口腔是全身寄居微生物密度最高、种类最多的部位之一。口腔微生物包括细菌、真菌和病毒，其中细菌为最主要的类型。口腔微生物的失调与多种口腔疾病息息相关。今天，小编汇总了几篇研究口腔微生物的文章，包括了口臭、龋齿、牙周炎以及长期航海人员口腔微生物的变化，我们一起来学习吧。1口臭儿童舌苔和唾液微生物群落的变化口臭是一种常见的由口腔内微生物活动引起的症状。本文利用16SrDNA测序和宏基因组测序技术检测口臭儿童口腔中微生物结构和功能的变化，发现患有口臭儿童与健康儿童相比，舌苔中细菌丰度更高；功能分析表明患有口臭儿童的口腔细菌中与萜类化合物（terpenoid）和聚酮化合物(polyketide)代谢相关的基因更加丰富；此外，研究还发现口臭儿童口腔中能够产生更加丰富的微生物但对H2S的利用率较低。材料与方法实验对象：实验组-患有口臭的10位儿童（4~5岁）；对照组-健康的10位儿童（4~5岁）。样品采集：收集舌苔样品时，用无菌牙刷从舌苔底部到边缘轻轻刮擦，然后将牙刷置于含有10mLTE缓冲液的50mL离心管中进行漩涡震荡。收集唾液样品时，用蜡胶刺激口腔分泌唾液，然后用5mL的无菌离心管收集1mL。所有的样品收集完后放于-80℃下保存。测序平台：焦磷酸测序（GSFLXTitaniumsystem）；IlluminaHiSeq研究结果1、口臭儿童的舌苔中较健康儿童含有更高的微生物丰度。α多样性分析结果表明口臭儿童舌苔中微生物丰度显著高于健康儿童，但实验组和对照组唾液中微生物丰度却无显著性差异。图1健康组和口臭组α多样性结果比较2、口臭和健康儿童舌苔、唾液中存在不同丰度的OTUs口臭儿童的舌苔样品中有8个相对丰度较高的OTUs，唾液样品中检测出9个相对丰度较高的OTUs。其中所有的舌苔样品中均检测到Leptotrichiawadei(OTU)及Peptostreptococcusstomatis(OTU)，且相对丰度显著高于健康儿童。唾液样品中L.wadei(OTU)、Prevotellashahii(OTU)、TM7genusincertaesedis(OTU)及Solobacteriummoorei(OTU30)等菌的相对丰度也明显高于健康儿童。PCA分析发现无论是舌苔样本还是唾液样本，健康儿童中的OTUs聚类较为密集，而口臭儿童中的OTUs较为分散。图2口臭和健康儿童样品中存在不同丰度OTUs进一步做PCA分析，发现无论是舌苔样本还是唾液样本，健康儿童中的OTUs聚类较为密集，而口臭儿童中的OTUs较为分散。图3基于不同相对丰度OTUs的主成分分析图共线网络分析表明健康儿童和口臭儿童唾液和舌苔中微生物之间存在不同的互作模式。图4共线网络分析图3、口臭和健康儿童中调控H2S代谢的功能基因丰度发生变化对患有口臭与健康儿童样本、唾液样本与舌苔样本基因集进行比较，发现不同组样品中共有基因占绝大比例，这为寻找与口臭相关的代谢功能提供了基础。图5不同样本中微生物基因集比对结果对不同组舌苔样品和唾液样品中的差异基因进行筛选，功能注释结果表明infectiousdiseases:bacterial、metabolismofterpenoidsandpolyketides两种代谢通路仅在口臭儿童中丰度很高，推测涉及上述功能的微生物可能与口臭的发生有极大相关性。图6舌苔和唾液样品中差异基因比较图7差异基因的KEEG、eggNOG功能注释结果此外，研究还发现cbs,aspB,yhdR,sseA及glpE等基因在患有口臭的儿童当中更丰富；而参与编码半胱氨酸合酶B以及原核细胞中催化H2S转化为半胱氨酸的cysM基因在口臭儿童患者中丰度较低。这可能是口臭儿童口腔中H2S含量高的主要原因。图8口臭和健康儿童中H2S代谢路径图结论研究表明口臭患者与健康人群之间在舌苔物种丰度和多样性上具有较明显的差异，而唾液中差异较小。功能分析揭示了实验组和对照组中以H2S代谢为主的微生物功能差异。参考文献RenW,XunZ,WangZ,etal.TongueCoatingandtheSalivaryMicrobialCommunitiesVaryinChildrenwithHalitosis[J].Scientificreports,,6.小编悄悄告诉您，这篇文章的宏基因组测序分析工作是由锐翌基因完成的哦！口腔君2通过口腔微生物的时空变化来预测幼儿龋齿的发生幼儿龋齿是儿童时期最常见感染，影响着世界范围内近一半的儿童，造成大量的医疗费用。龋齿一旦发生，将造成牙齿不可逆的损伤，并且儿童新长的牙齿也将遭受高患病的风险，甚至导致整个生命当中的牙齿掉落。因此，对于龋齿的干预预防具有重要的临床意义。而目前基于微生物来预测慢性疾病是一种非常有效的办法。本研究对50个4岁左右的学龄前儿童口腔牙菌斑和唾液微生物区系长达两年的跟踪，通过区分年龄、龋齿相关的微生物类群以及龋齿发病前及发病过程中微生物区系的动态变化，对龋齿的发生构建了一个预测性的模型。材料与方法①50个学龄前儿童（平均4岁）为研究对象（这些儿童有着相似的生活环境、饮食情况、口腔卫生习惯及牙齿检查等）。②2年分四个不同时期共采集份样品（分别来自唾液和牙菌斑两个生态位），其中根据调查期间龋齿的健康状态，不同儿童被分为3组：未患龋齿（H2H）组-17位儿童（94份样品）；患有轻微的龋齿症状（H2C）组-21位儿童（份样品）；患有严重的龋齿症状（C2C）组-12位儿童（70份样品）。③作为诊断模型的验证，额外的40个儿童（46~50个月，其中包含20个健康的儿童，20个患有严重的龋齿）用于分析唾液微生物。④实验期间分别从牙垢牙菌斑和唾液中提取DNA，然后进行用Roche(GSFLXTitaniumSystem)进行16SrDNA（V1-V3高变区）测序。研究结果1、对H2H组牙菌斑和唾液样本中丰度最高的细菌种类进行分析，发现主要的细菌种类均为Streptococcus,Neisseria,Fusobacterium,Capnocytophaga,Prevotella以及Porphyromonas。在C2C组中，微生物区系菌群的成熟度明显特别的高在病情发展期间，特别是当龋齿程度特别严重的时候。相比较于H2H组，C2C组与微生物菌群的成熟度的相关性较低。H2C组中，对于整个微生物群落结构，细菌多样性的起始状态对于龋齿的影响比儿童的年龄更显著，而宿主的身体状况对细菌多样性的影响不明显。图1健康儿童口腔微生物群落的细菌分类生物标记2、幼儿龋齿发病开始和发病过程中微生物区系的变化具有明显的不同。图2细菌多样性和龋齿、牙龈炎等症状的关系3、构建了一个预测模型、龋齿的微生物指标，能够对健康儿童龋齿的发生的做出诊断和预测。图3基于口腔微生物进行疾病分类结论微生物区系空间和时间上的变化可以被用于预测龋齿的发生。龋齿的发生延缓了微生物区系的发展，这也与健康儿童年龄的增加相关。牙菌斑和唾液中微生物区系的变化在龋齿发生早起比发生后与幼儿龋齿的严重程度关系更为紧密。通过区分年龄、与龋齿相关的微生物类群以及微生物区系在发病早期和发病后的动态变化，本研究构建了一个预测模型、龋齿的微生物指标，能够对健康儿童龋齿的发生的做出诊断和预测，其中诊断的精确度大70%，预测的精确度高达81%。参考文献TengF,YangF,HuangS,etal.Predictionofearlychildhoodcariesviaspatial-temporalvariationsoforalmicrobiota[J].Cellhostmicrobe,,18(3):-.3牙周炎患者口腔微生物的系统发育和功能基因结构发生了改变下龈牙菌斑菌群的组成和功能对人体牙周的健康至关重要，然而由于口腔微生物与人体相互作用的复杂性使研究具有一定难度。文章利用16SrDNA测序与芯片相结合的方式研究牙龈关键菌群及其功能基因在健康人和牙周炎患者中的差异。材料与方法样品来源：12例中等牙周炎患者，13例严重牙周炎患者，12例健康人的龈下菌斑样本，DNA提取用QIAampDNAmicroKit。测序平台：16SrDNA测序，MiSeq测序平台。芯片信息：功能基因阵列分析，用的GeoChip4.0和HuMiChip1.0芯片，分别有和个探针。研究结果1、测序共产生了,条rawreads，平均长度为bp，处理后得到,条高质量reads。分析显示39个细菌属在健康人和牙周炎患者组存在显著差异，其中梭菌属（Fusobacterium）,卟啉单胞菌属（Porphyromonas）,密螺旋体属（Treponema）,产线菌属（Filifactor）,真杆菌属（Eubacterium）,坦纳菌属（Tannerella）,Hallella,Parvimonas,消化链球菌属（Peptostreptococcus）及Catonella在牙周炎患者口腔中丰度相对健康人较高。图1细菌在属水平上的系统发生树图2健康人和牙周炎患者口腔菌在门、属和OTU水平的差异（a.门水平；b.属水平；c.每个门水平上平均OTU差异）2、功能基因芯片数据显示低基因数但高信号强度的基因在牙周炎患者组富集。图3所有被检测基因在37个样品中的分层聚类分析3、大多数与毒力因子、氨基酸代谢及粘多糖和嘧啶降解相关的基因在牙周炎患者组富集，说明这些基因在牙周炎病理机制上具有重要作用。然而，与氨基酸合成和嘧啶合成相关的基因在牙周炎患者组中丰度偏低。图4牙周炎患者组中关键代谢通路上的功能基因发生改变结论本研究为了解牙周炎患者口腔菌群的系统发育和功能基因结构以及它们在牙周炎致病机理的重要作用上提供了新的视角。参考文献LiY,HeJ,HeZ,etal.Phylogeneticandfunctionalgenestructureshiftsoftheoralmicrobiomesinperiodontitispatients[J].TheISMEjournal,,8(9):-.4宏基因组测序揭示长期航海人员口腔微生物中改变了的代谢通路航海业是一个艰苦的行业，因为航海员要比陆地上的人面临更高的健康威胁。共栖微生物参与宿主的免疫系统和代谢，能够反映宿主的健康状况。然而，微生物与宿主健康状况的互作机制至今尚不清楚。因此，本研究通过宏基因组测序分析了航海员颊粘膜的微生物变化，从而揭示长期航海对人体健康的影响。材料与方法首先，将所有的研究志愿者分为2个类群。类群1（Cohort1）中的所有航海员均经历天的航海历程。Cohort1又分为3个小组，组1（Cohort1-Group1）包括51人，其中男性48人，女性9人，平均年龄34岁，在航海前和航海结束后进行血液和生化指标检测；组2（Cohort1-Group2）包括24人，平均年龄25岁，用来检测血清中FA、HCY和VB12的浓度；组3（Cohort1-Group3）包括13人，平均年龄29岁，收集颊粘膜样品。类群2（Cohort2）包括名男性航海员，平均年龄23.61岁。Cohort2又分为4个小组，组A包括30人，航海时间天；组B包括35人，航海时间天；组C包括50人，航海时间天，组D包括20人，航海时间天且每30天停靠一次港口，并补充新鲜蔬菜、水果和微生物药片；对照组（CK）包括12人，均是岸上工人，平均年龄21.33岁。在航海前和航海后分别收集志愿者颊粘膜和肚脐分泌物，立即放于-20℃冰箱中保存，最后统一转移到-80℃冰箱中。从样品中提取DNA，然后进行16S测序。测序平台：IlluminaMiseq测序策略：V4区，PE最后进行了WGS和系统发育分析。研究结果1、研究发现，航海员在出海后口腔、肚脐微生物多样性显著降低（图1a和b）。维恩图结果显示，出海前和出海后，航海员口腔和肚脐中微生物种类存在交集和差异，且差异微生物种类更多（图1c和d）。图1长时间航海导致微生物多样性降低2、进化分析表明在志愿者的口腔微生物中，厚壁菌门所占比例将近一半，且这一比例在航海后进一步提高，而变形菌门细菌在航海后的丰度却显著降低（图2a、b和c）。尽管链球菌属和葡萄球菌的丰度在航海后出现减少，但均没有显著性差异（图2d）。图S测序分析出海前和出海后口腔微生物组成变化3、研究发现，在出海之前，船员口腔微生物中丰度最高的3个类群分别是厚壁菌门、变形菌门和放线菌门（图3a），未知物种比例仅为6.37%；而出海后，船员口腔微生物中厚壁菌门的比例高达98.92%，未知物种的比例也大幅度增加，达到69.46%（图3b）。除此之外，对出海前后船员口腔微生物相对丰度进行热图统计，发现在出海后，肺炎双球菌等机会致病菌的丰度显著增加，表明船员自身免疫系统变得薄弱（图3c）。图3WGS分析航海后口腔微生物种类和丰度变化4、KEGG注释结果表明，航海后，船员口腔微生物所参与的代谢同路种类出现显著降低，如碳水化合物、脂类和氨基酸代谢（图4a）。船员肚脐微生物代谢通路变化情况与口腔微生物相似，除此之外，涉及辅因子、维生素、萜类化合物以及外源性物质代谢的通路也都减少（图4b）。 图4KEGG代谢通路分析 5、参与叶酸生物合成的酶在航海后自身活性显著降低（图5a）。与生活在岸上的人相比，长期生活在海上且中途不会停靠岸边的航海员血清中叶酸浓度明显降低（图5b，GroupA和B）；当摄入富含微生物的药物以及蔬菜水果后，叶酸水平又有所回升（图5b，GroupC和D）。然而，血清中同型半胱氨酸的浓度在组A、B和组C、D之间的变化却与叶酸相反（图5c）。维生素B12浓度在不同组中无显著差异。此外，对来自同一船员出海前和出海后血清中上述3种物质浓度进行检测，结果相同（图5d,e,f）。 图5两种共生菌和宿主血清中叶酸生物合成降低参考文献ZhengW,ZhangZ,LiuC,etal.Metagenomicsequencingrevealsalteredmetabolicpathwaysintheoralmicrobiotaofsailorsduringalongseavoyage[J].Scientificreports,,5. 口腔微生学是研究口腔内存在的微生物与机体关系的新兴起的的应用科学，近些年来发展较快，它涉及口腔及全身感染性疾病细菌病因学、诊断和防治研究内容。口腔君小编了解了大咖们对口腔微生物的研究思路，是不是对您的科研有很大帮助呐？！供稿：刘婉辉编辑：王丽燕赞赏 |
