哪些因素会对口腔微生物造成影响？
中国微生物菌种查询网 / 2019-02-14 08:30:14
1、口腔微生物组多样性主要分为两种类型
对西班牙青少年的口腔样本数据进行分析，共找到332个属水平的OTUs。丰度最高的前十种菌属占了分析序列的84.64%，且在99.6%的样本中出现，包括Streptococcus，Prevotella，Haemophilus，Neisseria，Veillonella等（图1）。
图1 微生物组成 a.丰度最高十种菌属的相对丰度图；b.丰度最高十种菌属在每个样本中的相对丰度；c.丰度最高5种菌门（内圈）和每个门中丰度高的属（外圈）
所有样本总体的菌群之间相关性揭示了几个共发生的菌属，暗示着潜在的生态相互作用（图2）。比如，Leptotrichia、Actinomyces、Prevotella和Veillonella有强烈的正相关性，而这些菌属与Haemophilus、Porphyromonas和Gemella负相关。
图2 菌属之间的相关性分析
根据以往的研究，个体的微生物组可以划分成不同的类型，如肠道的肠型。本研究通过聚类将口腔微生物组分为两种口腔型（图3），这两种口腔型的微生物组成和相关性不同，Neisseria（驱动口腔型1）和Prevotella（驱动口腔型2）是差异驱动影响最大的属。此外，口腔型1有更高丰度的Haemophilus，而口腔型2有更高丰度的Veillonella、Streptococcus。
图3 口腔型 a.PCoA分析，样本聚成两种不同的口腔型；b.丰度最高五种菌属在每个口腔型中的相对丰度；c.不同口腔型丰度最高二十种菌属的相关性网络。
这些口腔型不是离散的、完全分开的，而是梯度地代表微生物组成的两极。口腔型的区分主要决定于丰度最高的一些菌，而不在于其他的菌，这一点通过对PCoA图中菌的丰度进行标识可以证明（图4）。
图4 PCoA分析，不同颜色表示丰度梯度
2、生活方式和社会因素
探究生活方式、社会因素和微生物组成的相关性。研究发现，生活在农村或城市地区与微生物群落的显著变化无关，这表明，在西班牙的城市和农村地区，青少年的饮食和生活方式是相似的，调查问卷也证实了这一点。社会经济地位与Rhizobium显著正相关，与Bradyrhizobium、Acinetobacter和Pseudomonas显著负相关。男孩和女孩之间口腔微生物组成没有显著差异，除了Actinomyces和Oribacterium在男孩中显著富集，可能与男孩和女孩的生活习惯不同有关。饮酒量与Mycoplasma、Filifactor、Treponema和Desulfobulbus成正相关。Gemella和乳酪、牛奶的消耗量成负相关，而Actinomyces和Atopobium与牛奶的消耗成正相关。
3、卫生习惯和唾液PH
酸化在龋齿、牙周炎等口腔健康问题中起着重要作用，PH值低于5.5会对牙釉质的流失造成影响。经分析，口腔PH值与Fusobacterium和Porphyromonas成正相关，这些菌在碱性环境下生长，并且能够增加环境中的碱性；而Streptococcus和Veillonella与口腔的PH值成负相关，众所周知，Veillonella适宜在酸性环境下生长；重要的是，研究发现没有任何卫生习惯或饮食习惯会影响唾液的PH值。
刷牙的频率与Gemella、Streptobacillus、Granulicatella、Porphyromonas的丰度成负相关，由于龋齿的发生与Streptococcus、Granulcatella和Gemella相关，由此可以说明刷牙对牙菌斑预防的效果。相比之下，用牙线清洁或补充使用氟化物漱口水似乎对口腔微生物群落没有显著影响；种植牙的存在与口腔微生物组的变化没有任何相关性；但戴正畸牙套与许多属的丰度呈正相关，包括Corynebacterium、Bifidobacterium、Parascardovia、Olsenella、Capnocytophaga、Lactobacillus、Dialister、Schwartzia、Selenomonas和Cardiobacterium。这表明正畸装置及其表面可能促进特定生物群落的增殖，这些菌大多数属于与酸发酵相关的革兰氏阳性菌或好氧的革兰氏阴性菌，通常与成熟生物膜酸化、龋齿和牙周病有关。
4、自来水影响口腔微生物
两种口腔型和一些菌属在地理上广泛分布，但是分布有明显的模式，表明了环境对菌群的影响。这种分布模式让人想起公众用水的水质分布图，比如在西班牙有显著地理差异的水的碱度和硬度与口腔型的分布很类似（图5）。
图5 口腔型1、水碱度、卟啉单胞菌属、韦永氏球菌属的地理分布图
口腔经常暴露于自来水中，而且自来水与生活息息相关，因此深入探究自来水化学成分与菌群的关系，首先将饮用瓶装水的个体剔除。两种口腔型和17种水的参数没有强相关性，但是水的参数与一些菌属有一定相关性（图6）。Porphyromonas与自来水中氟(F)和硫酸盐(SO4)的存在呈正相关；Veillonella、Ralstonia、Rhizobium、Rhodococcus、Pseudomonas与水硬度、碱度、电导率、SO4的存在、镁(Mg)、钠(Na)、钙(Ca)、氯(Cl)和煮沸后干物质的量等参数呈负相关。其他属与这些相同变量中的一些正相关，包括Porphyromonas和Flavobacterium。
图6 口腔菌与自来水成分的相关性
研究结论
1、对西班牙青少年的口腔微生物组的组成和结构进行研究，发现主要可以分成两种口腔型。
2、研究了生活习惯、卫生习惯、社会因素、口腔PH值与口腔菌群组成的相关性，发现性别、饮食、刷牙频率、牙畸正装置、口腔PH值等与菌群有显著的相关性。
3、自来水的成分与口腔菌群有显著相关性。
亮点
将口腔型地理分布图与水质地理分布图联系起来，有力地证明生活用水与口腔菌群的相关性；除了探究生活习惯、社会因素与口腔菌群的相关性，进一步探究了水的组成成分与菌群的相关性，切入角度独特。