口腔菌群变化影响肠道健康:牙齿缺失背后的微生态奥秘

【字体: 时间:2025年02月11日 来源:BMC Oral Health 2.6

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  为探究牙齿缺失对肠道健康的影响及口腔与肠道微生物群的相互作用机制,首都医科大学研究人员构建小鼠牙齿缺失模型,分析口腔和肠道微生物群变化。结果发现牙齿缺失破坏了口腔 - 肠道微生物群平衡。该研究为关注牙齿缺失人群的肠道健康提供依据。

  在人体的健康版图中,口腔和肠道看似 “各自为政”,实则紧密相连,共同构建起一道守护健康的防线。口腔作为消化系统的 “先遣部队”,承担着初步消化和咀嚼食物的重任,而肠道则是营养吸收和废物排泄的 “主战场”。牙齿作为口腔的重要组成部分,其完整性对于维持正常的口腔功能和整体健康至关重要。然而,现实生活中,牙齿缺失的情况并不少见,它不仅会影响人们的咀嚼效率,还可能与多种全身性疾病的发生发展息息相关,尤其是对肠道健康的影响,逐渐成为科研人员关注的焦点。
过去的研究已经揭示了口腔微生物群的多样性对口腔组织健康和微生物群落稳态的重要性,牙齿的健康状况也显著影响着口腔微生物环境的平衡。同时,“口腔 - 肠道轴”(oral - gut axis)的概念也日益受到重视,它强调了口腔微生物稳态对肠道和全身健康的深远意义。已有临床研究表明,牙齿缺失与肠道抗炎细菌的变化存在关联,但牙齿缺失后肠道微生物群的具体变化以及口腔和肠道微生物群之间的相互作用机制仍有待进一步探究。

为了深入剖析这些问题,首都医科大学的研究人员开展了一项具有重要意义的研究。他们以 8 周龄雄性 C57 小鼠为研究对象,构建了牙齿缺失的动物模型。研究人员将小鼠随机分为对照组(Ctrl,n = 5)和牙齿缺失实验组(TL,n = 5),对实验组小鼠拔除上颌第一磨牙。在牙齿缺失 30 天后,对小鼠进行安乐死处理,并收集相关样本进行检测分析。该研究成果发表在《BMC Oral Health》杂志上。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过收集小鼠的唾液和粪便样本,分别进行 16S rRNA 测序和宏基因组测序,以此来分析口腔和肠道微生物群的变化。其次,利用 Pearson 相关分析评估口腔和肠道微生物群落变化之间的关系。此外,还进行了组织学检查(HE 染色)和免疫组织化学(IHC)分析,以评估牙齿缺失对肠道炎症的影响。

研究结果主要体现在以下几个方面:

  1. 牙齿缺失影响肠道健康:在体内实验中,研究人员发现牙齿缺失不仅影响了口腔健康,导致邻近牙齿牙周韧带扩大、牙周微环境中炎症因子表达增加,还对肠道健康产生了深远影响。牙齿缺失后,肠道黏膜结构发生改变,固有层出现大量炎症细胞浸润,肠道组织内炎症因子表达也明显增加。这表明维持牙齿的健康和完整性对于消化系统的整体健康至关重要。
  2. 口腔微生物群的变化:对小鼠唾液样本进行 16S rRNA 测序分析后发现,牙齿缺失导致口腔微生物群的 α - 多样性显著降低。通过 β - 多样性分析发现,牙齿缺失组和对照组的微生物分布存在明显差异。在物种组成方面,在门水平上,牙齿缺失组中变形菌门(Proteobacteria)的比例增加;在属水平上,Muribacter 的比例下降,而链球菌(Streptococcus)和 Rodentibacter_A 的比例则显著上升。进一步的差异分析表明,牙齿缺失组和对照组在一些代谢途径上也存在显著差异,如肌醇降解 I、乙酰辅酶 A 发酵生成丁酸 II 以及细菌叶绿素 a 生物合成的超级途径等。
  3. 肠道微生物群的变化:对小鼠粪便样本进行宏基因组测序的结果显示,牙齿缺失导致肠道微生物群的丰富度、多样性和均匀度等指标均发生了显著改变。在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)的比例增加,拟杆菌门(Bacteroidota)和弯曲杆菌门(Campylobacterota)的比例下降;在属水平上,对照组中 COE1 最为丰富,而牙齿缺失组中 Choladocola 最为普遍。通过 LEfSe 分析,发现两组在多个分类水平上的微生物丰度存在显著差异,这表明肠道微生物群的改变可能是牙齿缺失后肠道损伤的主要原因。
  4. 口腔和肠道微生物群的相关性:研究人员对牙齿缺失后口腔中显著改变的微生物与肠道中高丰度的微生物进行相关性分析,结果发现在门水平上,牙齿缺失后口腔中 Firmicutes_D 的增加与肠道中蓝藻门(Cyanobacteria)、热变形菌门(Thermoproteota)和黏球菌门(Myxococcota)的水平升高呈正相关,而口腔中 Proteobacteria 的减少与肠道中 Thermoproteota 和 Myxococcota 的存在呈显著负相关。在属水平上,口腔中 Rodentibacter_A 的丰度与肠道中 CAG - 95 的水平呈负相关,与 UBA3402 呈正相关;Streptococcus 的增加与肠道中的 MGBC164599、Caccovicinus 和 Butyribacter 呈负相关,与 Ventrimonas 呈正相关;而口腔中 Muribacter 的减少与肠道中的 CAG - 95、Caccovicinus 和 Butyribacter 呈正相关,与 Ventrimonas 和 UBA3402 呈负相关。

综上所述,该研究表明在小鼠模型中,牙齿缺失会破坏口腔 - 肠道微生物群的平衡,对肠道健康产生潜在影响。尽管这一研究是在小鼠模型上进行的,但考虑到人体中也存在口腔 - 肠道轴平衡,这一研究结果提示我们,在人类牙齿缺失后,肠道微生态的健康也值得关注。同时,研究人员也指出,该研究存在一定的局限性,小鼠模型无法完全模拟人类牙齿缺失后伴随的饮食变化等因素。未来还需要进一步开展基于人类样本的研究,以更深入地了解牙齿缺失对口腔和全身健康的影响,为临床预防和治疗相关疾病提供更有力的理论依据。
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