解析发育迟缓儿童洁治后唾液微生物组变化,解锁口腔健康新密码

【字体: 时间:2025年02月17日 来源:BMC Research Notes 2.8

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  为解决发育迟缓儿童口腔健康问题,安达拉斯大学研究人员开展 “Salivary microbiome profile shifts after scaling in stunted children” 研究,发现洁治可改变其唾液微生物组。该研究为改善这一群体口腔健康提供依据,推荐科研读者阅读。

  
印度尼西亚安达拉斯大学医学院生物医学科学硕士课程(Master Program of Biomedical Sciences, Faculty of Medicine, Universitas Andalas)的研究人员 Tasha Octaricha、Cimi Ilmiawati 等人在《BMC Research Notes》期刊上发表了题为 “Salivary microbiome profile shifts after scaling in stunted children” 的论文。这篇论文在儿童口腔健康与生长发育关联领域有着重要意义,为探究发育迟缓儿童口腔健康问题及治疗策略提供了关键依据,有望推动该领域进一步发展,改善发育迟缓儿童口腔健康状况。

一、研究背景


发育迟缓(Stunting)是儿童成长过程中的一大难题,主要由长期营养不良或持续感染引发,在全球范围内影响着大量儿童。据世界卫生组织(WHO)标准,身高年龄 Z 评分低于 - 2 标准差即可判定为发育迟缓。在东南亚地区,这一问题尤为突出,印度尼西亚的发育迟缓儿童比例高达 24.4%。

发育迟缓不仅影响儿童身高,还会导致唾液腺功能障碍。长期营养不良会使腺泡细胞发生变化,导致唾液分泌减少,进而削弱口腔自洁能力,破坏口腔组织内环境稳定,降低微生物抵抗力,引发口腔菌群失调(Dysbiosis) 。口腔菌群失调会让牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)、齿垢密螺旋体(Treponema denticola)等有害菌大量繁殖,增加儿童患牙周病(Periodontal disease)的风险。牙周病作为一种慢性炎症性疾病,严重时会破坏牙齿支持组织,影响儿童口腔健康和全身健康。

血小板在人体中有着重要作用,它不仅参与血管损伤修复、调节血管生成,还在先天免疫中发挥关键作用。在发育迟缓儿童体内,口腔微生物组失衡引发的炎症可能会影响血小板功能,进一步加重全身健康问题,这也凸显了研究发育迟缓儿童口腔微生物组的重要性。此外,口腔微生物组是人体重要的微生物群落之一,健康的口腔微生物组处于平衡状态,但牙周病发生时,微生物平衡被打破,有害菌增多。因此,了解发育迟缓儿童的口腔微生物组变化,对于探索特定病原体与健康的关系至关重要。

二、研究方法


  1. 研究对象:研究人员从卢布鲁克基兰甘社区卫生中心辖区内的小学招募了 6 - 12 岁的儿童。根据 WHO 身高年龄标准,将他们分为发育迟缓组和正常身高组,且所有儿童都经临床诊断患有牙龈炎(Gingivitis) 。为确保研究准确性,排除了有全身疾病、近期使用抗生素、患有深度龋齿以及有特殊需求(如唐氏综合征)的儿童。在研究前,收集了儿童的牙龈指数(Gingival Index,GI)、口腔卫生状况等基线数据,并测量身高转换为 Z 评分。
  2. 唾液采样:在基线和治疗一周后,采用自然流涎法收集未刺激唾液样本。采样前,儿童需禁食、禁饮、禁刷牙 30 分钟以上,使用专门的唾液收集试剂盒(SafeCollect?, Zymo Research, California, USA)按照说明书进行操作。收集后的样本置于冰盒,随后转移至 - 20℃冰箱保存待分析。
  3. 治疗方案:所有参与者都接受了口腔卫生指导,并由注册牙医使用超声器械进行全口洁治(Scaling)。治疗一周后进行随访,评估口腔卫生状况,计算牙龈指数评分,并再次收集唾液样本。
  4. PCR 扩增与测序:针对 16S rRNA 基因的 V3 和 V4 区域,使用特定引物进行扩增,采用 KAPA HiFi HotStart ReadyMix PCR 试剂盒(Roche, Basel, Switzerland) 。构建文库使用 NextEra XT DNA 文库制备试剂盒(Illumina Inc., San Diego, CA, USA),并在 MiSeq Illumina 平台上利用 MiSeq v3 试剂进行测序。
  5. 生物信息学与统计分析:运用 FastQC 软件评估 fastq 数据质量,基于 Silva 数据库进行分类,使用 Quantitative Insights Into Microbial Ecology 2(QIIME2)进行微生物组分析,得到门、属、种水平的分类结果。通过配对 t 检验分析组内治疗前后的差异,独立 t 检验分析组间差异,p 值小于 0.05 则认为差异具有统计学意义。

三、研究结果


  1. 受试者特征:研究发现,发育迟缓在女孩中更为常见。发育迟缓儿童的平均身高比正常儿童矮 17cm(14%),差异具有统计学意义(p = 0.01) 。洁治后,正常儿童的牙龈指数显著改善(p = 0.009),而发育迟缓儿童仅呈现下降趋势,无统计学意义(p = 0.107)。两组儿童的简化口腔卫生指数(Oral Hygiene Index Simplified,OHIS)均有下降趋势,但差异不显著。
  2. 正常身高和发育迟缓儿童的微生物组谱:在门水平上,正常儿童治疗前拟杆菌门(Bacteroidota)最为丰富,洁治后变形菌门(Proteobacteria)成为优势菌门,厚壁菌门(Firmicutes)始终位列前三。发育迟缓儿童在洁治前后,变形菌门都是最主要的菌门,且洁治后除变形菌门和拟杆菌门外,其他唾液细菌的比例有所增加。

在属水平上,正常儿童洁治前唾液中有 75 个属,洁治后增加到 81 个属。其中,普雷沃氏菌属(Prevotella)、韦荣氏菌属(Veillonella)在洁治后显著减少,链球菌属(Streptococcus)显著增加。发育迟缓儿童治疗前后各属组成变化不显著,但除链球菌属外,其他属均呈下降趋势,链球菌属有上升趋势。
3. 发育迟缓儿童特有的细菌:研究共鉴定出 165 种细菌在洁治前存在于唾液中,洁治一周后增加到 180 种。在发育迟缓儿童组中,发现了 25 种特有的细菌,优势菌门为拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门,普雷沃氏菌属包含的特有菌种最多,如栖组织普雷沃氏菌(Prevotella histicola)、洛氏普雷沃氏菌(Prevotella loescheii)等。

四、研究结论与讨论


研究表明,发育迟缓儿童的口腔唾液微生物组谱与正常儿童存在明显差异,其唾液中以橙色复合体相关细菌为主,如普雷沃氏菌属、弯曲杆菌属(Campylobacter)等。洁治在减少普雷沃氏菌属、韦荣氏菌属等致病菌方面有一定效果,同时能增加与牙周健康相关的链球菌属细菌,这对改善发育迟缓儿童口腔微生物组、促进口腔健康具有积极意义。

发育迟缓在女童中更为常见,这可能与文化偏见导致的营养摄入差异有关。在一些社会中,男孩往往被优先给予更好的营养和医疗资源,女孩则受到限制。发育迟缓儿童免疫功能受损,唾液和泪液中免疫球蛋白 A(sIgA)水平下降,使其更易感染。同时,慢性营养不良导致的唾液腺功能障碍,进一步加重了口腔健康问题,形成恶性循环,影响儿童生长发育。

牙周病不仅影响口腔健康,还与全身健康密切相关。未经治疗的牙周病会增加孕妇生出低体重儿的风险,而低体重儿又更容易出现发育迟缓,这使得发育迟缓问题可能在代际间传递。在本研究中,发育迟缓儿童口腔微生物组中优势菌门与高碳水化合物饮食有关,他们常食用的超加工食品(Ultra - Processed Foods,UPFs)可能导致口腔微生物组失衡,增加牙周病风险。

普雷沃氏菌属和韦荣氏菌属与牙周病、龋齿密切相关。普雷沃氏菌属的脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)会刺激促炎细胞因子分泌,破坏吞噬作用,促进骨吸收,与其他病原体协同加重牙周炎症。韦荣氏菌属的某些菌种会与牙周病原体相互作用,恶化口腔病变。洁治能减少这些有害菌,改善牙周状况。而链球菌属作为健康牙周状态下的核心微生物之一,洁治后在正常儿童和发育迟缓儿童中均有增加趋势,有助于维持口腔健康。

在牙周病治疗方面,洁治和根面平整(Scaling and Root Planing,SRP)是主要治疗手段,它能有效去除牙菌斑、牙石和细菌毒素,改善牙龈指数等临床参数,且操作微创、成本效益高。虽然低水平激光疗法(Low - level Laser Therapy,LLLT)和抗菌光动力疗法(Antimicrobial Photodynamic Therapy,aPDT)等辅助治疗方法也有一定效果,但 SRP 仍是牙周病治疗的金标准。

不过,本研究也存在一些局限性。样本量较小,且研究对象的营养和生长模式受多种社会文化因素影响,不同社区的饮食差异未得到充分考虑。同时,研究未对参与者的饮食模式和环境因素进行控制,这些因素可能干扰研究结果。未来研究需要扩大样本量,涵盖更广泛的人群,并控制相关变量,以更全面地了解发育迟缓儿童口腔微生物组与口腔健康的关系。

总体而言,这项研究强调了洁治在改善发育迟缓儿童口腔微生物组方面的重要性,为后续研究和临床治疗提供了有价值的参考,有望为这一弱势群体的口腔健康改善开辟新的道路,推动儿童口腔健康领域的发展。

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