检测这几种口腔菌,能区分HIV患者有没有肺病
研究名称:Alterations in oral microbiota in HIV-infected individuals related to pulmonary function
来源:第20届“艾滋病副发病变和药物不良反应”国际研讨会
去年10月,第20届“艾滋病副发病变和药物不良反应”国际研讨会在美国纽约召开。
多位国际专家分别介绍了可能影响艾滋病患者的日益复杂的问题,包括肺病、动脉粥样硬化、中枢神经系统功能障碍和克隆造血。
艾滋病(HIV)是慢性阻塞性肺病(COPD)的一个独立风险因素。超过六成的HIV患者,都至少存在一种呼吸道症状。但其中的机制还并未完全明确。
在目前的医学认知中,COPD的发病机制与吸烟、老龄化、使用抗逆转录病毒药物以及免疫系统的重建有关。
而近年来有关微生物学的研究,逐渐为科学家们打开了一个新的视角:微生物群的改变(及其相关炎症、免疫激活),有可能在病变过程中扮演重要角色。
视频地址:
https://www.intmedpress.com/comorbidities/2018webcasts/
在这场专题研讨会上,来自匹茨堡大学的医学博士Yang Libing发表了名为《Alterations in oral microbiota in HIV-infected individuals related to pulmonary function (HIV感染者口腔微生物群与肺功能的关系)》的主题报告。
他们的研究小组发现:
在肺功能异常的HIV患者中,口腔微生物群发生了改变。但这种改变并未出现在无肺功能异常的HIV患者中。
“这意味着,肺功能异常与某些细菌有关。口腔微生物在HIV慢性肺部疾病的发病机制中起独特作用。我们所观察到的这些特异细菌,也许可以作为HIV患者肺功能障碍的生物标志物”,杨博士说。
HIV患者是否存在COPD,与口腔菌群有关
对于HIV COPD,最常见的一种表现是:一氧化碳(DLCO)扩散能力降低。
在这项实验中,杨等人收集了168名男性(其中75名HIV阳性、93名HIV阴性)志愿者的唾液和粪便样本,使用16S测序和LEfSe方法发现:
相对HIV阴性组,HIV阳性组的口腔微生物群α多样性较低(也就是较不健康);
在微生物群的组成上,HIV阳性和阴性组具备显著差异;
不论是HIV阴性还是阳性,吸烟行为都可以改变他们的口腔菌群。但在HIV阳性组中,吸烟行为与口腔微生物组的关联更为强烈。
而口腔菌群的分析结果显示,根据HIV阳性患者的DLCO扩散能力不同,微生物群也不同。
值得注意的是,只有HIV阳性患者,才伴随口腔菌群α多样性的降低。而这种DLCO与口腔菌群的关联,没有在HIV阴性组观察到。
(红色)特定的细菌种类与肺损害有关,包括 Veillonella、Streptococcus、Lactobacillus 菌;
(绿色)特定的菌属与正常的肺功能有关,包括 Prevotella、Fusobacterium、Parvimonas 菌等。
这意味着,口腔菌群在HIV COPD的病理学中存在独特作用。“或许我们可以将相关的口腔细菌和相关炎症作为干预HIV-COPD的靶标”,杨博士说。
不过,研究小组并未在粪便菌群中观察到几个分类组的显著差异。尽管在肺功能正常/受损组中,几个数据点显示出了不同。
对此,杨博士表示计划收集更多的样本,并进一步观察这是否是由样本量不足导致的。
口腔微生物群作为生物标志物的潜力
我们已经知道,口腔微生物群落是一个复杂的生态系统,具有抵抗病原体、维持体内平衡和调节免疫系统的功能。
而牙齿的舌、颊粘膜、龈上和龈下表面、软腭和硬腭以及唾液,代表了不同的生态位或生境,栖息着不同种类的微生物群落。
比如,在舌头上,科学家们观察到了Veillonella atypica, P gingivalis, Selenomonas subspecies, Actinobacillus actinomycetemcomitans, Prevotella intermedia 和 Capnocytophaga 菌;
而口咽部栖息的成员是Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenza, Haemophilus parainfluenzae菌。
口腔微生物组已被认为是一种较理想的口腔肿瘤生物标志物,科学家们很早就观察到微生物在口腔癌发生、发展中的作用。一支上海交大研究小组2017年9月发表于《Scientific Reports》的研究表明:
一些与牙周炎相关的细菌,包括Fusobacterium, Dialister, Peptostreptococcus, Filifactor, Peptococcus, Catonella 和 Parvimonas菌在口腔鳞状细胞癌(OSCC)样本中显著富集。一些与Fusobacterium 菌相关的OTUs有良好的诊断标志物潜力。
牙龈卟啉单胞菌在OSCC发生发展中的作用
甚至,口腔细菌与部分远端器官癌症也有关联,比如结直肠癌、胃癌:
2017年,爱尔兰科克大学分析了99例CRC患者、32例息肉患者和103例健康人的口腔拭子、结肠粘膜和粪便微生物群发现,与对照组相比,CRC中也存在多种高丰度的口腔菌群,如 Streptococcus 和 Prevotellas pp.菌。
他们为此开发了一种基于口腔和粪便微生物群的分类器,可将患有CRC和腺瘤的个体与健康对照组区分开来,而且,这一分类器对腺瘤的鉴别能力要高于传统检测方法。
点图回顾:《22种癌症相关消化道菌群:筛查、诊断和预后标志物》
相对于肺部来说,口腔微生物群易于获得,且生物量高。过往的报道已经发现,某些种类的 Veillonella 和 Streptococcus菌与炎症有关,在口腔健康状况不良的人群中,也发现了大量 Lactobacillus 菌。
此外,一些口腔细菌还被发现与阿尔茨海默症、儿童肥胖症和慢性营养不良有关。
当然,其中的潜在机制,仍然需要时间跨度更大,以及更多的研究去调查。
在本次研究中,杨等人的猜测是:口腔微生物群通过吸入和弥散进入肺部。口腔和肺微生物群的改变,以及相关的代谢和免疫反应的改变,进一步导致了肺损伤。
点图回顾《Nature子刊“肠-肺轴”重磅综述:肺部菌群与呼吸系统疾病》
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