《BMC Microbiology》：Imbalance of oral microbiome homeostasis: the relationship between microbiota and the occurrence of dental caries
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为探究口腔微生物组失调与龋齿发生的关系，研究人员以 SPF 和 GF 小鼠为对象开展相关研究。结果发现蔗糖饮食可致小鼠患龋齿且改变口腔微生物组组成，失调的微生物群落能诱导龋齿发生。该研究为龋齿病因研究奠定了基础。
在日常生活中，牙齿健康常常困扰着许多人，龋齿就是其中一个常见的问题。长久以来，人们对于龋齿的病因认识不断发展。早期，人们认为变形链球菌（Streptococcus mutans）是导致龋齿的主要病原体。但随着研究的深入，尤其是测序技术的发展，科学家们逐渐意识到，龋齿的发生并非仅仅由单一细菌引起，而是与口腔微生态失衡密切相关。除了变形链球菌，像乳酸菌（Lactobacillus）、放线菌（Actinomyces）等产酸和耐酸微生物也参与到了龋齿的发生发展过程中。而且，饮食中的糖分摄入对口腔微生物群落影响巨大，频繁摄入糖分会加速微生物代谢，使口腔环境变酸，进而破坏口腔微生物群落的平衡，增加龋齿发生风险。然而，目前对于口腔微生物组失调与龋齿发生之间的具体关系，仍缺乏深入研究。在此背景下，四川大学的研究人员开展了相关研究，其成果发表在《BMC Microbiology》杂志上，为我们深入了解龋齿病因提供了新的视角。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，构建小鼠模型，将 12 只 21 天龄的雄性 SPF 级 BALB/c 小鼠分为 SPF 对照组（SPF_Control）和 SPF 蔗糖饮食组（SPF_Sucrose），同时将 6 只 21 天龄的雄性无菌（Germ-free，GF）级 BALB/c 小鼠分为 GF 对照（GF_SPFcon）和 GF 蔗糖（GF_SPFsuc）组；其次，对小鼠的唾液和牙菌斑样本进行 16S rRNA 基因测序，分析微生物群落组成；最后，利用 Micro-CT 对小鼠下颌骨进行扫描，观察牙齿龋齿情况。
研究结果
- 蔗糖饮食诱导龋齿发生：通过 Micro-CT 检查 SPF 小鼠下颌骨发现，SPF_Sucrose 组小鼠牙齿出现表面磨损和明显龋洞，而 SPF_Control 组小鼠未患龋齿，这表明蔗糖饮食可诱导龋齿发展。
- 两组 SPF 小鼠口腔微生物组多样性分析：SPF_Control 组和 SPF_Sucrose 组的 Alpha 多样性指数无显著差异，说明两组小鼠口腔微生物组的多样性和丰度相似 。但 PCoA 分析显示，两组细菌群落组成存在差异，表明蔗糖饮食影响了小鼠口腔微生物组的相对丰度。
- 两组 SPF 小鼠微生物群落丰度：在门水平上，两组小鼠中占比超过 2% 的优势菌门相似，主要包括厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）等 。在属水平上，两组有 18 个属的丰度存在显著差异，其中 Gemella 属在 SPF_Sucrose 组的相对丰度显著增加。
- SPF_Control 组和 GF_SPFcon 组口腔微生物组比较：对两组小鼠口腔微生物组进行 16S rRNA 基因测序，结果显示 Alpha 多样性指数和 Beta 多样性指数均无显著差异，且两组细菌属的丰度也无显著差异，表明 SPF 小鼠的口腔微生物组成功定植到了 GF 小鼠口腔中。
- 失调的口腔微生物组诱导龋齿发生：GF_SPFcon 组小鼠未患龋齿，而接种了 SPF_Sucrose 组唾液和牙菌斑的 GF_SPFsuc 组小鼠出现了龋齿，这表明失调的口腔微生物组，即致龋细菌群落，可诱导 GF 小鼠发生龋齿。
在讨论部分，研究人员指出，龋齿是一种由生物膜介导、糖诱导的多因素动态疾病。本研究改进了传统龋齿模型的建立方法，通过给小鼠喂食含蔗糖的饮食成功诱导了龋齿。研究中发现的 Gemella 属相对丰度增加，与体外研究结果相符，且该属与龋齿的发生发展可能存在关联 。此外，将 SPF 小鼠的口腔微生物组接种到 GF 小鼠体内的实验，进一步证实了失调的口腔微生物组能够诱导龋齿发生。
总的来说，该研究表明蔗糖饮食可导致小鼠患龋齿，并引起口腔微生物组组成的变化。口腔微生物组中某些细菌属相对丰度的显著改变，是致龋细菌群落或口腔微生物组失调的特征，这为评估龋齿的发生提供了新的思路。而且，将失调的口腔微生物组接种到无菌小鼠体内的实验，为进一步研究龋齿的病因奠定了基础，有助于后续开发更有效的龋齿预防和治疗策略。
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