口腔微生物与阿尔茨海默病相关性的研究进展

口腔微生物组是人体五大菌库之一,其微生态失衡不仅在牙周炎和龋齿等口腔疾病中发挥主要作用,还与全身诸多疾病紧密相关。阿尔茨海默病（Alzheimer′s disease,AD）是一种神经系统退行性疾病,随着社会人口老龄化的加剧,其防治已成为严重的公共卫生问题。大量研究表明,AD与某些口腔致病菌及其微生态失衡显著相关。本文就口腔微生物与AD的关系作一综述,总结了口腔微生物影响AD的可能机制,并在此基础上初步推测不同的微生物与AD间的潜在关系。为进一步治疗和预防AD,人们除了关注AD患者大脑的病理改变外,还应关注患者的口腔微生态平衡。

     

乌鲁木齐市3~5岁儿童口腔微生物与肠道微生物的构成差异

目的 探索乌鲁木齐市3~5岁儿童口腔微生物与肠道微生物的菌群构成及多样性等差异。 方法 从本团队前期流行病学调查的乌鲁木齐市3~5岁儿童中,按调查时间顺序随机抽取12名儿童。分别收集唾液及粪便样本共计24份,分为口腔微生物组和肠道微生物组。利用16S V3-V4区设计引物来进行PCR扩增,使用MiSeq测序仪进行二代测序,比较两组的微生物构成及多样性差异。 结果 门水平上:放线菌门(t=5.98,P结论 放线菌门、变形菌门、TM7在口腔中丰度较高;厚壁菌门在肠道中丰度较高。口腔和肠道微生物在菌群功能上差异较大。奈瑟菌属、卟啉单胞菌属、Catenibacterium等可能为某些全身系统性疾病的标志性菌属。     

口腔微生物群和人体健康

口腔微生物群作为人体微生物群的重要组成部分,其与人体健康之间的关系已成为各领域研究的焦点。口腔微生物群种类繁多、组成复杂,涵盖了细菌、真菌、古细菌和病毒等。近年来的研究显示,口腔微生物群的组成和比例与人体健康密切相关,会影响口腔疾病如龋齿、牙周病的发生。同时口腔微生物也是全身系统性疾病如肺炎、肿瘤和糖尿病等发生的危险因素之一。大量研究认为,口腔微生物群组成的改变、口腔微生物群之间的相互作用对疾病的发生有协同促进作用。本文聚焦于口腔微生物群的组成相关研究、口腔微生物组的最新进展,并对其与人体健康之间的关系进行综述。     

正畸治疗与口腔微生物群变化的相关性研究

随着口腔微生物群变化的研究不断深入,正畸治疗与口腔微生物群之间的关系逐渐显现。正畸治疗会对口腔微生物群甚至全身微生物群产生重要的影响。一般的正畸治疗主要是让患者佩戴牙齿矫正器,这会导致患者的口腔微生物群被破坏,从而引发一系列如龋齿、牙周炎、牙龈炎等口腔疾病,甚至会威胁到人体的其他器官,有研究表明口腔微生物群比例失衡会导致人体的肝脏等器官感染,从而诱发一系列人体疾病。所以,进行正畸治疗的患者要特别重视口腔健康,做好口腔清洁工作,防止口腔疾病的出现。     

宏基因组学及其在口腔微生物研究中的应用

宏基因组是指环境中所有微生物的遗传物质总和。宏基因组学技术可以最大限度地利用环境中的微生物资源,受到了国内外微生物研究者的重点关注。口腔中寄居着大量的微生物群落,以往对口腔疾病微生物的研究大多局限于单纯的细菌培养技术,然而,由于培养技术的局限性,部分微生物很难或根本不能培养,宏基因组学技术打破了这一局限性,帮助人类发掘更丰富的口腔微生物资源。最近,以宏基因组学测序为基础的研究描绘出了口腔生态系统的图谱,越来越多的实验证明口腔微生物组在各种口腔疾病甚至全身系统性疾病中的重要作用。同时,这也为基于人类微生物组的诊断和治疗开辟了新的途径。本综述旨在说明宏基因组学是研究人类口腔疾病及全身疾病相关微生物的得力工具,而且具有广阔的发展前景,同时也讨论了宏基因组学在应用中有待克服的局限性。     

中国白酒发酵过程中的核心微生物群及其与环境因子的关系

【目的】揭示白酒酿造过程复杂微生物群落中的核心微生物群(core microbiota),定量分析核心微生物群的环境调控因素。【方法】通过高通量测序揭示发酵过程中的微生物群落结构,使用气相色谱-质谱联仪(GC-MS)测定发酵过程中的挥发性化合物。采用微生物群落与挥发性化合物轮廓关联分析获得风味代谢的功能微生物群(functional microbiota);通过微生物共现性网络分析,获得群落组成中的共现微生物群(co-occurring microbiota),两类微生物群的集合即为白酒酿造的核心微生物群。利用冗余分析(redundancy analysis)和蒙特卡洛置换检验(Monte Carlo permutation test)研究每个环境因素对该核心微生物群的影响。【结果】白酒发酵过程中的核心微生物群主要包含10个属,分别是Lactobacillus、Saccharomyces、Candida、Rhizopus、Saccharomycopsis、Pichia、Dipodascus、Bacillus、Thermoascus和Lactococcus。冗余分析和蒙特卡洛置换检验表明,化学因素(还原糖和乙醇)对核心微生物群的变化比物理因素(水分、温度和酸度)具有更加重要的影响作用,此外物理-化学因素的相互作用对核心微生物群的驱动也有很大的影响。【结论】本研究揭示了白酒发酵过程中的微生物群落组成和代谢物轮廓的变化规律及其二者之间的相关关系,确立了发酵过程中的核心微生物群并量化了影响核心微生物群变化的环境因素,为实现合成微生物组生产白酒及其定向调控奠定理论基础。     

口腔微生物与全身健康研究进展

口腔微生物是定植于人体口腔的微生物集合。众多研究证实,口腔微生物与多种口腔感染性疾病及系统性疾病紧密相关。随着“人类微生物组计划”及其他微生物宏基因组学相关项目的开展,人们对口腔微生物群落的认识不断深入。本文基于最新研究进展,就口腔微生物的组成、演替特点、与口腔和全身系统性疾病的关系及与肠道微生物的交互作用进行综述。     

益生菌对口腔微生物的影响

益生菌(Probiotic)是添加入食物的能够增加营养摄入并改善人体肠道菌群平衡的活菌。大量研究认为益生菌有促进人体健康的作用,目前研究主要集中在益生菌促进人体肠道菌群平衡的作用。口腔是消化道的起始端,最先接触到益生菌并且也有其特有的微生态系统,近年来越来越多的研究关注益生菌对口腔微生物的作用。本文主要从益生菌在口腔的定植,益生菌对口腔微生物群落的影响,益生菌对口腔细菌作用机制三个方面对近年来益生菌对口腔微生物的影响进行综述。     

微生物组大数据管理与分析

高通量技术的迅猛发展促使微生物生态学研究获得了重大突破,掀起了元基因组学(Metagenomics)研究的热潮。元基因组学通常被定义为对未培养的环境样本中微生物群体的DNA序列分析。随着微生物组学数据的日益剧增,微生物大数据的高效管理与分析越来越受到研究者的关注。如何从海量的微生物组数据中挖掘出具有科研价值的数据信息并应用于实际问题成为当前的研究热点。目前已有很多计算生物学程序工具及数据库用于元基因组数据的分析与管理。本文主要综述了随着高通量测序技术的进步,国际上主要的微生物组计划及微生物组数据平台,如人类微生物组项目(human microbiome project,HMP)、地球微生物组项目(earth microbiome project,EMP)、欧盟的肠道微生物组计划(metagenomics of human intestinal tract,MetaHIT)、MG-RAST、i Microbe、整合微生物组(integration microbial genomes,IMG)以及EBI Metagenomics等;介绍了微生物数据分析的主要流程与工具;提出了建设多源异构的微生物生态数据管理与分析系统的必要性。     

低氧暴露对大鼠肠道微生物群落的影响

【背景】低氧暴露时机体会对物质的吸收和代谢作出调整,以维持自身的能量需求。肠道微生物参与了宿主众多生理过程,尤其在宿主消化、代谢、免疫等多方面发挥了重要作用。而目前对于低氧暴露过程中宿主肠道微生物群落结构和功能的动态变化,以及这些变化与宿主习服低氧之间的关系则少有报道。【目的】研究大鼠暴露于低氧环境后其肠道微生物群落的结构和多样性,探讨低氧暴露对宿主肠道微生物群落的影响,以及肠道微生物群落的变化与宿主代谢之间可能存在的关系。【方法】分别收集低氧暴露1、7、14、21和28 d的实验组(模拟海拔4 500 m)和对照组(43.5 m)的SD大鼠粪便样品,通过IlluminaHiSeq测序平台对样品进行16SrRNAV3-V4区测序,利用Uparse、Qiime、LEfSe和PICRUSt软件分析肠道微生物群落结构、丰度、多样性、组间差异,并利用KEGG数据库对肠道微生物的功能进行预测。【结果】不同低氧暴露时间组和对照组SD大鼠肠道微生物群落特征具有明显差异。低氧暴露组SD大鼠的肠道微生物群落中拟杆菌门(Bacteroidetes)、拟杆菌目(Bacteroidales)、拟杆菌科(Bacteroidaceae)、普氏菌科(Prevotellaceae)、普氏菌属(Prevotella)和普氏菌种(copri)的相对丰度较高且具有统计学意义。相应时间的对照组SD大鼠肠道微生物群落中瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、梭菌纲(Clostridia)和梭菌目(Clostridiales)等相对丰度较高且具有统计学意义。功能预测发现遗传信息处理和代谢相关通路在低氧暴露组SD大鼠肠道微生物中明显富集。【结论】低氧暴露过程中SD大鼠肠道微生物群落结构和多样性呈动态变化,碳水化合物代谢相关菌群(普氏菌和拟杆菌)明显增加,可能参与了宿主能量代谢调整,有利于机体对低氧环境的习服。     

基于高通量测序分析健康人咀嚼槟榔前后口腔菌群多样性

目的 为揭示健康人咀嚼槟榔前后的菌群结构及其多样性,分析咀嚼槟榔前、咀嚼5 min后和咀嚼30 min后口腔内菌群结构变化以及多样性特征。方法 通过收集8个人咀嚼槟榔前后唾液,用宏基因组DNA进行高通量测序。 结果 咀嚼槟榔5 min后,链球菌属（Streptococcus）、普雷沃菌_7属（Prevotella_7）、韦荣球菌属（Veillonella）、纤毛菌属（Leptotrichia）、嗜血杆菌属（Haemophilus）、拟普雷沃菌属（Alloprevotella）、普雷沃菌属（Prevotella）、卟啉单胞菌属（Porphyromonas）、梅毒螺旋体_2（Treponema_2）、普雷沃菌_6属（Prevotella_6）和兼性双球菌属（Gemella）较咀嚼前相对丰度明显下降,分别下降了16.57%、12.94%、9.38%、23.08%、54.55%、52.63%、30.00%、42.86%、30.00%、16.67%和42.86%,纤毛菌属（Leptotrichia）降幅最大。而咀嚼30 min后,纤毛菌属（Leptotrichia）、嗜血杆菌属（Haemophilus）、拟普雷沃菌属（Alloprevotella）、卟啉单胞菌属（Porphyromonas）、梅毒螺旋体_2（Treponema_2）和罗思菌属（Rothia）的相对丰度较咀嚼5 min后均增大。结论 链球菌属（Streptococcus）、韦荣球菌属（Veillonella）作为主要变化的菌属,在咀嚼槟榔的过程中,对口腔产生一定的作用,可能是口腔龋齿等牙周疾病的直接或间接影响因子。     

慢性胃炎患者肠道菌群分析

探索慢性胃炎（CG）患者肠道菌群变化特点。

采集我院青年CG患者（CG组）和健康人群（NC组）的粪便样品,对其细菌16S rDNA V3—V4区域进行扩增并进行高通量测序,然后运用多种生物信息学手段进行分析。

CG组与NC组对象肠道菌群在门和科水平上均有不同之处,其中CG组对象有较高丰度的Actinobacteriota和较低丰度的Ruminococcaceae。CG组对象肠道菌群多样性及均一度均显著低于NC组（均P＜0.05）,但两者具有相似的丰富度水平。多元方差分析和相似性百分比分析均发现CG组和NC组对象肠道菌群有较大差异。Bifidobacterium、Blautia、Collinsella、Ruminococcus_torques_group和Streptococcus与CG患者密切相关。

CG患者的肠道菌群存在较大变化,其中Bifidobacterium、Blautia等细菌与CG的发生相关。

     

糖尿病及其并发症与肠道菌群关系研究进展

糖尿病及其并发症作为长期的慢性代谢性疾病,对其防治应愈加重视。大量研究表明肠道菌群作为身体的一部分,直接或间接参与了疾病的发展。本研究综述了糖尿病及其并发症与肠道菌群关系及发病机制,为早期监测和预防糖尿病进展为并发症期提供新的参考依据。     

黎族人肠道微生物群落结构特征及其与饮食关联性

【目的】对采集自海南省白沙地区的黎族健康志愿者肠道菌群进行研究,旨在揭示黎族人肠道微生物群落结构特征及其与饮食的相关性。【方法】以海南省白沙黎族自治县征集的22名志愿者晨便为研究对象,应用基于16S r RNA基因V3–V4可变区的高通量测序技术测定其肠道菌群组成,并与其他民族肠道菌群进行比较分析,详细记录黎族22名志愿者的营养物质摄入情况,探索其肠道微生物群落结构特征及其与饮食的相关性。【结果】在门水平上,拟杆菌门(Bacteroidetes,58.96%)和硬壁菌门(Firmicutes,37.77%)在黎族志愿者肠道内含量最高;在属的水平上,普氏菌属(Prevotella,49.38%)在黎族健康志愿者肠道内含量最高。基于微生物群落α和β多样性的分析结果表明,黎族人肠道菌群与中国其他民族人群肠道菌群呈现出显著差异且α多样性显著低于其他民族,特征性差异菌属为:链型杆菌属(Catenibacterium)、普氏菌属(Prevotella)、巨型球菌属(Megasphaera)、巨单胞菌属(Megamonas)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)和布劳特氏菌属(Blautia)。基于肠道核心微生物与营养物质相关性的研究显示,普氏粪杆菌(Faecalibacterium prausnitzii)与膳食纤维、Cu、Mg和Mn的摄入量呈现显著正相关,与脂肪和VB2的摄入量呈现显著负相关,而罗氏乳杆菌(Lactobacillus rogosae)与膳食纤维、Zn和Fe的摄入量呈显著正相关,与烟酸摄入量呈显著负相关。【结论】揭示了肠道微生物在不同地域和民族之间的差异,研究结果提供了一种通过膳食来优化菌群结构、调控宿主肠道微生态平衡的新思路。     

肺部菌群研究的方法学进展

菌群在促进人类健康方面发挥着重要的作用,而人体菌群紊乱可导致或加剧多种疾病。由于肺部菌群和肺部病变在空间上重叠,二者可能存在更紧密的联系。有研究者以肺部菌群为切入点,探索肺部疾病和健康的关系。但目前关于肺部菌群的检测技术和送检样本类型等实验实施过程中涉及的方法学问题尚未达成共识,样本污染问题在收集和测序过程中出现的频率越来越高,降低了研究的科学性和说服力。因此,为使研究者了解肺部菌群研究的方法学进展,避免陷入实验设计和方法选择的误区,本文就该领域的主要研究技术和影响肺部菌群检测结果的因素作一综述。

     

罗伊乳杆菌对小鼠血清细胞因子含量和肠道菌群的影响

目的 探讨罗伊乳杆菌对小鼠免疫力及肠道菌群的影响。方法 将50只昆明系小鼠按体重随机分成5组：空白对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组和发酵上清液组。空白对照组灌胃等量生理盐水,其余各组分别灌胃罗伊乳杆菌菌液及发酵液上清21 d后,眼球取血收集血清,采用ELISA法检测IL-2、IFN-γ、IgA和IgG含量;采用16S rRNA基因高通量测序分析小鼠肠道菌群变化。结果 与对照组相比,其余各组小鼠血清IL-2、IFN-γ、IgA和IgG的水平均明显升高,粪便菌群丰度有所增高,多样性降低。与对照组相比,低剂量组和中剂量组小鼠粪便菌群结构无显著差异,而高剂量组和发酵上清液组小鼠粪便菌群结构差异显著。结论 罗伊乳杆菌可以增强小鼠免疫力,提高菌群丰度,改变小鼠肠道菌群结构。     

A quantitative proteomic analysis of biofilm adaptation by the periodontal pathogen Tannerella forsythia

Tannerella forsythia is a Gram‐negative anaerobe that is one of the most prominent inhabitants of the sub‐gingival plaque biofilm, which is crucial for causing periodontitis. We have used iTRAQ proteomics to identify and quantify alterations in global protein expression of T. forsythia during growth in a biofilm. This is the first proteomic study concentrating on biofilm growth in this key periodontal pathogen, and this study has identified several changes in protein expression. Moreover, we introduce a rigorous statistical method utilising peptide‐level intensities of iTRAQ reporters to determine which proteins are significantly regulated. In total, 348 proteins were identified and quantified with the expression of 44 proteins being significantly altered between biofilm and planktonic cells. We identified proteins from all cell compartments, and highlighted a marked upregulation in the relative abundances of predicted outer membrane proteins in biofilm cells. These included putative transport systems and the T. forsythia S‐layer proteins. These data and our finding that the butyrate production pathway is markedly downregulated in biofilms indicate possible alterations in host interaction capability. We also identified upregulation of putative oxidative stress response proteins, and showed that biofilm cells are 10 to 20 fold more resistant to oxidative stress. This may represent an important adaptation of this organism to prolonged persistence and immune evasion in the oral cavity.     

孕晚期孕妇肠道菌群与孕期体重增长的相关性

【背景】孕妇体重过度增长在全球范围内呈现上升趋势,对母亲和子代健康均会造成不良影响。肠道菌群与人体众多疾病相关,其有可能作为重要的调节因素影响母婴健康。【目的】研究孕晚期孕妇肠道菌群的多样性和群落组成,探讨孕期体重增长对肠道菌群的影响。【方法】收集62位孕晚期(36.82±2.19孕周)孕妇粪便样本,利用MiSeq高通量测序技术对样品中16SrRNA基因V3-V4区序列进行测序,分析不同孕期体重增长水平的孕妇肠道菌群的多样性、群落结构和物种丰度,探讨孕期体重增长对孕妇肠道菌群的影响。【结果】与正常孕妇相比,孕期体重增长过度孕妇肠道菌群多样性显著降低,群落结构变化不大;在菌群组成上,筛选出5个与孕期体重增长最为相关的菌群,分别为Alistipes spp.、Eubacterium-nodatum group spp.、Oxalobacter spp.、Raoultella spp.和Odoribacter spp.,其中Alistipesspp.不仅是相关程度最高也是丰度最高的菌群,与孕期体重增长密切相关。【结论】孕期体重增长对孕晚期孕妇肠道菌群群落结构影响显著,在孕期保持肠道菌群稳态能够促进母婴健康。     

采用高通量测序技术研究抗生素对小鼠肠道菌群的影响

目的 探讨不同浓度抗生素对小鼠肠道菌群多样性和结构的影响,并预测相关功能变化。方法 15只SPF级ICR小鼠随机分为正常组、低浓度抗生素组和高浓度抗生素组,连续灌胃5 d后,采集小鼠新鲜粪便样本。利用Illumina MiSeq测序平台,对细菌的16S rRNA V3‒V4区进行高通量测序,并对测序结果进行生物信息学分析。结果 高、低浓度抗生素组小鼠肠道菌群组成与正常组存在明显差异。与正常组相比,高剂量组小鼠肠道肠球菌属、志贺埃希菌属相对丰度显著升高（t=‒2.71,P=0.026;t=‒2.30,P<0.05）;分节丝状菌属、拟普雷沃菌属相对丰度显著降低（t=2.88,P=0.020;t=2.49,P=0.037）,理研菌属极显著降低（t=3.79,P=0.005）。低剂量组小鼠肠道菌群变形菌纲成为优势菌,芽胞杆菌属、粪球菌_2、苏黎世杆菌属、普雷沃菌属_2、普雷沃菌属_7、志贺埃希菌属、沙雷菌属和放线菌属等相对丰度显著升高（均P<0.05）;梭杆菌属、泛菌属极显著升高（t=‒3.19,P=0.013;t=‒3.50,P=0.008）;分节丝状菌属、理研菌属相对丰度显著降低（t=2.69,P=0.028;t=2.33,P=0.048）。PICRUSt功能预测分析显示,抗生素组显著增加人类疾病、细胞过程和环境信息处理功能层的基因拷贝数,显著降低有机系统、遗传信息处理和代谢功能层的基因拷贝数。结论 广谱抗生素能破坏小鼠肠道的微生态平衡,有必要深入研究抗生素对心血管、免疫性、感染性及神经退行性疾病发展的潜在作用。