研究发现糖尿病引起口腔微生物组的变化

一项由宾夕法尼亚大学研究者领导的新研究发现：口腔微生物组受糖尿病的影响，而且受影响后其病原性增强。该研究成果于2017年7月12日发表于杂志《Cell Host & Microbe》。该研究不但发现糖尿病模型鼠的口腔微生物组发生变化，而且还发现该变化跟炎症加重和骨丢失相关。

Dana Graves 说：直到现在，没有具体的证据表明糖尿病会影响口腔微生物组。但是已有的研究并不严谨。他是该研究的资深作者，同时是宾夕法尼亚大学牙科医学院奖学金和研究办公室的副主任。四年前，欧洲牙周学联合会和美国牙周学学会发表了一份报告，声明没有有力的证据表明糖尿病和口腔微生物组改变存在直接的关联。但是Graves及其同事对此表示怀疑并决定利用二型糖尿病的模型小鼠研究该问题。

Graves说：人们并没有做过适当的研究，所以，我决定，我们将开展适当的研究。

Graves和以下研究人员共同撰写了该研究成果：来自费城儿童医院的Kyle Bittinger，协助微生物研究；来自北京大学的E Xiao ，他是第一作者；还有来自圣保罗大学、四川大学、米纳斯吉拉斯州联邦大学和坎皮纳斯州立大学的研究者们。研究者们还咨询了来自宾夕法尼亚大学兽医宿主与微生物互作研究中心的Daniel Beiting，并在在宾夕法尼亚大学肌肉骨骼疾病中心进行骨质丢失测量实验。

图片来自Diabetes Enhances IL-17 Expression and Alters the Oral Microbiome toIncrease Its Pathogenicity

在该研究中，研究人员先比较了糖尿病小鼠和健康对照小鼠的口腔微生物组。他们发现，血糖水平升高前的糖尿病小鼠的口腔微生物组与健康对照组的相似。但是，一旦糖尿病小鼠出现高血糖症状，其微生物组就与健康对照组的不同，细菌的多样性降低。

糖尿病小鼠还出现牙周炎，合并牙周硬组织的丧失以及IL-17水平升高。IL-17是一种对免疫反应和炎症很重要的信号分子，人类IL-17水平升高与牙周病相关。

Graves说：糖尿病小鼠的表现与由遗传性疾病导致的牙周骨丢失和IL-17水平升高的病人相似。

该发现强调了口腔微生物组变化与牙周炎之间的关系，但并不能证明微生物的变化就是疾病的原因。为了研究其中的关系，研究人员将糖尿病小鼠的微生物移植到正常的无菌小鼠。这些无菌小鼠在培育的过程中从未接触任何微生物。

结果，被移植的小鼠也出现了骨丢失。微型CT扫描结果显示，与被移植了来自正常小鼠的口腔微生物的那组受体鼠相比，被移植了糖尿病小鼠的口腔微生物的那组受体鼠骨质丢失了42%。而且后者的炎症标志物也升高了。

Graves说：我们可以通过移植正常小鼠的口腔微生物组来诱导糖尿病小鼠的骨丢失特征往正常小鼠的方向转变。

现在，知道了微生物组和牙周炎相关，Graves及其同事还想知道其中的机制。研究人员怀疑炎症细胞因子（特别是IL-17）在其中起作用，所以，重复了微生物组移植实验，但是这次是在移植前先给糖尿病供体鼠注射了抗IL-17的抗体。结果，受体鼠骨丢失的程度大为缓解。

作者们表示，该发现明确证明糖尿病诱导的口腔微生物组的改变驱动了炎症改变，而炎症改变又加重了牙周炎时的骨丢失。

虽然IL-17处理方案对于减缓小鼠骨丢失有效，但是对于人类来说这不太可能是合理的治疗策略，因为IL-17在免疫保护中起着关键作用。但是Graves指出这项研究强调了糖尿病患者控制血糖和保持良好口腔卫生的重要性。

他说：糖尿病是与牙周病最密切相关的一种系统疾病，但通过良好的血糖控制可以大大降低这种疾病的风险。而且良好的口腔卫生还可以进一步降低风险。

参考文献：

E Xiaoet al, Diabetes Enhances IL-17 Expression and Alters the Oral Microbiome toIncrease Its Pathogenicity, Cell Host & Microbe (2017).  DOI: 10.1016/j.chom.2017.06.014 

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