中國學(xué)者揭示人體口腔菌群從破壞到重建的完整過程
圖 人體口腔菌群的時間動態(tài) ，（A）研究方案和樣品信息概覽。（B）唾液和牙菌斑菌群的α多樣性變化。（C）基于OTU計算個體之間在相同時間點的Bray-Curtis距離。（D-E）計算每個時間點與洗牙前菌群的Bray-Curtis距離。（F）唾液和牙菌斑菌群隨時間的聚類情況。（G-H）牙菌斑和唾液微生物來源追蹤。（I-J）門水平細(xì)菌豐度隨時間的變化。
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日前，國際知名學(xué)術(shù)雜志《Gut》刊發(fā)了來自中國科學(xué)院北京生命科學(xué)研究院趙方慶團隊題為“Tracing the accumulation of in vivo human oral microbiota elucidates microbial community dynamics at the gateway to the GI tract”的短文?！禛ut》雜志主要關(guān)注胃腸道領(lǐng)域的研究，之前鮮有關(guān)于口腔的報道。
這是該團隊繼2018年5月在此雜志上發(fā)表孕期健康塑造新生兒初始菌群的研究論文后，再次推出他們在口腔微生物膜形成研究方面的最新成果。該論文得到了雜志主編的高度評價，認(rèn)為該工作精彩揭示出口腔菌群從破壞到重建的完整過程。
最新研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)口腔細(xì)菌能在腸道定植，像類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、IBD和結(jié)直腸癌等患者腸道中富集的細(xì)菌很多來自口腔。而且，微生物由口腔沿著消化道異位定植是一個頻繁且連續(xù)的過程。這些研究不僅強化了口腔與腸道之間的聯(lián)系，也激發(fā)了關(guān)于疾病起源于口腔、腸道亦或兩者皆有的討論，也引起了人們對于口腔菌群、小生境及口腔健康維護(hù)的重視。不僅如此，將口腔菌群用于消化道或其它疾病的輔助診斷也具有潛在的應(yīng)用價值。流動態(tài)的唾液和附著態(tài)的牙菌斑是口腔微生物的兩種基本儲存形式，從時間梯度上來探究它們的穩(wěn)定性和動態(tài)變化，能夠更好地了解口腔菌群，以及判斷它們作為生物標(biāo)記物檢測疾病的可靠性?；诖?，趙方慶團隊開展了該項研究，并獲得了相關(guān)的重要研究成果。
洗牙是臨床常見的牙菌斑清理手段，恰好為跟蹤口腔生物膜附著情況和菌群重建過程提供了便利。研究團隊通過對洗牙前后三個月間11個連續(xù)時間點內(nèi)的169個唾液和牙菌斑微生物組數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘分析，以確定因受到外力擾動而崩解的口腔微生物膜恢復(fù)到初始狀態(tài)的時間、以及口腔菌群作為標(biāo)志物是否具有足夠的穩(wěn)健性（圖1）。
團隊通過追蹤人體口腔菌群的聚集，觀察到它們在受到了破壞后微生物多樣性和群落結(jié)構(gòu)會隨時間發(fā)生動態(tài)變化；并發(fā)現(xiàn)了在強烈干擾后的整個跟蹤周期中唾液菌群多樣性和結(jié)構(gòu)一直保持穩(wěn)定，而牙菌斑菌群最為混亂的時期是生物膜解離后7小時至3天。研究明確了生物膜發(fā)生、發(fā)展和成熟三個時期的準(zhǔn)確時間跨度，即從洗牙后菌群解構(gòu)，到1天后嚴(yán)重偏離原始狀態(tài)，再到3天后重建，及隨時間推移逐漸恢復(fù)到原始完整形態(tài)。研究還發(fā)現(xiàn)許多細(xì)菌在干預(yù)后很快恢復(fù)到最初水平，表明洗牙在早期會對控制牙菌斑產(chǎn)生一定作用，但并不能長期抑制細(xì)菌及其形成生物膜的能力。他們的研究也指出在口腔生物膜重建過程中，微生物補充的主要方向是由唾液到牙菌斑。
該研究為深入理解消化系統(tǒng)微生態(tài)及微生物傳播提供了新的證據(jù)，有助于評估口腔細(xì)菌是否適合作為疾病檢測的靶標(biāo)，或能促進(jìn)臨床非侵入性診斷技術(shù)的發(fā)展。
注：本文轉(zhuǎn)載自中國科學(xué)院。
