人体口腔微生物宏基因组的研究进展(3)

此外，Ghannoum等[22]应用ITS引物首次鉴定了人类口腔的基本真菌组。健康人的口腔中共检测出74种已培养的真菌属和11种尚未培养的真菌属。假丝酵母菌检出率最高，接下来依次是枝孢菌、酵母菌、短梗霉、黄曲霉、镰孢菌、隐球菌属，其中4种是已知的人体致病菌。Willner等[23]首次分离并鉴定了口腔DNA病毒组，共发现了260种DNA病毒，其中一种是EB病毒（Epstein-Barrvirus，EBV），其余都是噬菌体，并且找到了大肠杆菌噬菌体T3（EscherichiacoliphageT3）、痤疮丙酸杆菌噬菌体PA6（Propio-）以及缓症链球菌噬菌体nibacteriumacnesphagePA6SM1（StreptococcusmitisphageSM1）完整基因组。其中SM1的pblA和pblB基因可以调节缓症链球菌对血小板的黏附，在缓症链球菌对心内膜的毒力中发挥了重要作用，pblA和pblB基因也是首次在唾液中被发现。目前唾液成分中尚未发现古细菌，但Lepp等[24]发现34%的牙周炎患者牙周袋内可以找到产甲烷古细菌（MethanogenicArchaea），且其丰度与牙周炎严重程度相关。健康人群的口腔微生物宏基因组研究也有助于了解宿主一生中的功能性事件对于口腔微生物组的影响。LifHolgerson等[25]比较了剖腹产和阴道分娩的婴儿口腔微生物组的差别，研究发现Slackiaexigua只存在于剖腹产婴儿口腔中，阴道分娩的婴儿口腔细菌种类多于剖腹产的婴儿。3

口腔微生物宏基因组与口腔及全身疾病

口腔主要疾病如龋病、牙周病及口腔癌等严重影响人类的生命健康，多种环境和宿主因素可通过细菌间复杂精细的相互作用引起口腔微生物群落的生态转换，导致生理性菌斑向病理性菌斑转变，从而引发疾病，而口腔微生物群落的病理性改变也是宿主微生物稳态失调的早期反映。口腔宏基因组研究可比较健康和疾病状态下微生物组结构功能的差异，从微生物多样性、生态特征的角度揭示微生物和疾病的关系，并通过分析基因构成展现微生物群落生态功能的改变，为疾病防治提供新的靶点和思路。

人体口腔微生物宏基因组的研究进展

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华西口腔医学杂志第31卷第1期2013年2月

WestChinaJournalofStomatologyVol．31No.1Feb.2013http：//

3.1龋病

Ling等[26]比较了患龋和无龋儿童的唾液和龈上菌

纳菌等在掌跖角化-牙周破坏综合征牙周炎患者中高频率检出，提示牙周炎致病菌与慢性、侵袭性牙周炎相关，机会性病原菌与重度牙周炎相关。

3.3口腔癌

Pushalkar等[32]研究了3个口腔扁平细胞癌患者的唾液微生物组，共发现8门微生物，主要由厚壁菌门和拟杆菌门微生物组成。微生物多样性更为丰富，860个（33%）已知菌种，非培养或未归类的菌种占67%，还有15个独特种系型在3个患者唾液内都存在，提示口腔癌伴随有口腔微生物组的结构改变，口腔微生物组有可能用于口腔癌的早期诊断。3.4全身疾病

微生物宏基因组技术也可以用于揭示全身疾病的可能病因，或用于发现全身疾病的早期诊断生物标记物。动脉粥样硬化斑块中的微生物来源尚不明了，Koren等[33]比较了15个患者的动脉粥样硬化斑块、口腔及肠道里的微生物组在丰度、多样性方面的差异，发现动脉粥样硬化斑块含有较多的变形杆菌和较少的厚壁菌，另外浅黄假单胞菌（Pseudomo-nasluteola）只存在于动脉粥样硬化斑块中。口腔中的韦荣菌和链球菌合并丰度与动脉粥样硬化斑块中的丰度呈相关关系。口腔梭杆菌丰度与胆固醇和低密度脂蛋白呈正相关关系，链球菌丰度与高密度脂蛋白和载脂蛋白ApoAI正相关，奈瑟菌丰度与高密度脂蛋白和载脂蛋白ApoAI负相关。Docktor等[34]比较了炎症性肠病儿童与健康儿童舌背微生物组，发现炎性肠病儿童微生物组总的多样性降低。Farrell等[35]用同样的技术比较了胰腺癌患者和健康个体的唾液微生物组，发现胰腺癌患者31种细菌丰度升高，25种细菌丰度降低，其中长奈瑟菌（Neisseriaelongata）和缓症链球菌可作为生物标记物区别胰腺癌患者和健康个体，并具有96.4%敏感性和82.1%特异性。4

结束语

微生物与人类共生了数百万年，口腔微生物组结构、功能的生态平衡与口腔及全身的健康、疾病密切相关。高通量DNA芯片和第二代测序技术使全面深度研究口腔微生物组成为可能，口腔健康、疾病状态下微生物功能基因组，以及宿主遗传背景、生活方式和生平功能性事件对口腔微生物组的影响仍需要更进一步研究。可以预见，未来口腔微生物功能基因组芯片、更加平民化的测序平台及新的生物信息处理技术的涌现将开启个体化口腔医疗时代。

[参考文献]

[1]

HandelsmanJ,RondonMR,BradySF,etal.Molecularbiological

斑，并未发现特异的致龋菌，患龋儿童和无龋儿童龈上菌斑群落结构有鉴别特征，链球菌、韦荣菌、放线菌、毗邻贫养菌、纤毛菌、硫单胞菌组成的群落与龋病显著相关。Yang等[27]结合16SrRNA和全基因组测序技术，分析了19个龋活跃个体和26个无龋个体的唾液微生物，发现患龋个体的微生物组变异更大，无龋个体的微生物组构成相对保守；龋病组和无龋组微生物群落构成明显不同，龋病个体唾液中普氏菌属丰度很高，普氏菌菌种分布与健康组也有显著差别。未发现龋病特异的OTU，但是发现147个OTU与龋病相关，可作为评估龋病风险和预后的生物标记。Belda-Ferre等[28]测序了2个无龋个体、2个轻度龋个体、2个重度龋个体的龈上菌斑，发现龋病的优势菌并不是变异链球菌，而是由数十个菌种构成的复杂群落。功能基因组分析显示患龋个体的微生物组混合酸发酵、DNA摄取、感受态相关的基因上调；而无龋个体微生物组部分功能基因，包括抗菌肽、周质应激反应基因、胞外多糖、杆菌肽应激基因等过度表达。此外将无龋个体菌斑的优势菌种与患龋个体的微生物组共培养，发现了包括格氏链球菌、血链球菌、缓症链球菌在内的16个链球菌菌种可以产生抑菌环。这些研究提示龋病并不是由个别致龋菌如变异链球菌引起的，而是多菌种构成的致病群落引起的。致龋微生物组和正常微生物组在群落结构和基因功能上有显著的鉴别特征，可以作为龋病防治的生物标记；未患龋个体的微生物组是龋病防治的基因资源库，从中可以寻找有效的抗菌肽和益生菌作为新型的抗龋药物。3.2牙周病

目前应用第二代测序技术研究牙周病微生物宏基因组尚未有报道，现有研究主要集中于应用人类微生物组鉴定芯片。Olson等[29]研究了西弗吉尼亚人群的龈下菌斑，发现轻度牙周炎和龋病的个体含有大量韦荣菌和链球菌以及中等数量的二氧化碳噬纤维菌，而重度牙周炎和龋病个体口腔微生物种类更丰富，包括一大类的梭菌目细菌，且梭菌是重复定植菌。这项研究提示口腔环境也可影响龈下菌斑的生物多样性。Colombo等[30]发现在顽固性和可治性牙周炎患者龈下菌斑的细菌种类比健康人的多，且含有更多的牙周炎致病菌。Albandar等[31]研究了掌跖角化-牙周破坏综合征牙周炎患者的龈下菌斑，总共发现170种细菌，每个个体有40～80种，其中伴放线放线杆菌、空肠弯曲杆菌、颗粒二氧化碳噬纤维菌、麻疹孪生球菌、牙髓卟啉单胞菌、链球菌和福赛斯坦

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