10文聚焦口腔微生物研究前沿，解析与疾病的密切关系 | 热心肠日报

今天是第2306期日报。

Nature子刊：口腔中的小韦荣球菌如何在发炎的肠道中定植？

Nature Microbiology[IF:30.964]

① 口腔厌氧菌韦荣球菌属物种在炎症性肠病患者肠道中丰度升高；② 韦荣球菌能利用炎症标志性代谢产物硝酸盐，作为终端电子受体进行厌氧呼吸；③ 依赖narGHJI操纵子的硝酸盐呼吸，可促进韦荣球菌属在有机酸中的生长，并使其能够利用氨基酸和肽作为碳源，这种代谢转变伴随着碳代谢和ATP产生途径的变化；④ 结肠炎模型小鼠中，小韦荣球菌的narG缺失突变菌株丰度显著低于野生型菌株，说明硝酸盐呼吸是结肠炎中小韦荣球菌异位定植的基础。

Inflammation-associated nitrate facilitates ectopic colonization of oral bacterium Veillonella parvula in the intestine
09-22, doi: 10.1038/s41564-022-01224-7

【主编评语】口腔微生物在肠道的定植与多种疾病有关，如炎症性肠病（IBD）和结肠癌，但其中异位定制的机制尚不清楚。小韦荣球菌（Veillonella parvula）是一种从有机酸中获取能量的口腔细菌，在炎症性肠病患者的肠道中丰度显著升高。Nature Microbiology最新发表的研究成果，证明韦荣球菌菌株可利用炎症的标志性代谢物硝酸盐，作为终端电子受体进行厌氧呼吸，并通过扩展自身代谢途径，以利用氨基酸等碳源进行生长。本研究结果提供了一个研究框架，帮助理解IBD和其他炎症患者中韦荣球菌属物种的丰度增加的机制。（@NL）

口腔菌群或与肺癌密切相关？

Journal of the National Cancer Institute[IF:11.816]

① 选取美国3个人群队列，分别随访13.9、6.4和7.9年，最终纳入1306例肺癌患者和3304名健康人，采集口腔清洗样本测序；② 发现较高的口腔菌群α多样性与较低的肺癌风险相关；③ 较高丰度的乏养菌属、乳酸杆菌属和链球菌属，及消化链球菌、尤氏真杆菌、嗜胨菌属和团聚杆菌属的存在与肺癌风险有关；④ 菌群α多样性与较低的鳞状细胞癌风险相关，但与腺癌和小细胞肺癌关联较弱；⑤ 口腔菌群与肺癌风险密切相关，尤其对于鳞状细胞癌患者和曾吸烟者。

The oral microbiome and lung cancer risk: An analysis of 3 prospective cohort studies
08-05, doi: 10.1093/jnci/djac149

【主编评语】多项研究发现，肺癌患者的口腔菌群与健康人存在显著差异，部分物种也有增加肺癌患病风险的可能。近日，美国国家癌症研究所研究人员在Journal of the National Cancer Institute发表最新研究，选取美国3个人群队列约4600多人（1306例肺癌患者和3304名健康人），发现口腔菌群与肺癌密切相关，且较高的微生物多样性与较低的肺癌风险相关。还鉴定出几个标志性物种，尤其是高丰度的乏养菌属、乳酸杆菌属和链球菌属显著增加了患病风险。总之，口腔菌群与肺癌风险密切相关，尤其对于鳞状细胞癌患者和曾吸烟者。（@九卿臣）

通过唾液或可诊断创伤后应激障碍

Molecular Psychiatry[IF:13.437]

① 纳入1982年黎巴嫩战争中以色列退伍军人189名，采集唾液样本测序，发现空气污染与PTSD和较高精神病理指标正相关；② PTSD严重程度与口腔菌群多样性和丰度有关，睡眠障碍与sp_HMT_332、Noxia丰度正相关，与拟杆菌门负相关；③ 受教育年限与sp_HMT_871水平升高、拟杆菌门和厚壁菌门水平降低有关，与不良精神病理指标负相关；④ PTSD患者具有sp_HMT_332和871和Noxia水平降低及拟杆菌、厚壁菌门丰度增加的特征，存在代谢紊乱现象（如转醛酶）。

Oral microbiota signatures in post-traumatic stress disorder (PTSD) veterans
07-22, doi: 10.1038/s41380-022-01704-6

【主编评语】创伤后应激障碍（ PTSD）是指个体经历、目睹或遭遇到一个或多个涉及自身或他人的实际死亡，导致延迟出现和长期持续的精神障碍，尤其是在经历战争的退伍人群中发病率更高。近日，以色列研究人员在Molecular Psychiatry发表最新研究，纳入1982年黎巴嫩战争中以色列退伍军人189名采集唾液样本，发现患有PTSD的退伍军人唾液中存在一组特定类型的细菌。总之，该研究有助于强化对PTSD的物理诊断，以便更好制定合理的措施干预或治疗PTSD患者。（@九卿臣）

克罗恩病患者的口腔微生物组

Journal of Crohn's and Colitis[IF:10.02]

① 纳入41名CD患者和24名健康人，其中39%CD患者有口腔表现，表现为鹅卵石化和/或口腔溃疡；② CD患者和健康人的口腔菌群具有显著差异，且差异由CD诊断、同时使用类固醇或硫唑嘌呤和存在口腔溃疡等变量主导；③ 在健康人、有口腔表现和无口腔表现的CD患者中鉴定到32种丰度具有显著差异的物种，大多数与CD诊断有关，如活泼瘤胃球菌；④ 口腔菌群可作为诊断物区分CD患者与健康人，且丁酸盐代谢相关的微生物酶增加与存在口腔溃疡呈正相关。

Oral Microbiome of Crohn’s Disease Patients With and Without Oral Manifestations
05-02, doi: 10.1093/ecco-jcc/jjac063

【主编评语】Journal of Crohn's and Colitis近期发表的研究，探究了有/无口腔表现的CD患者口腔微生物群结构。发现 CD患者的口腔微生物群与正常个体有显著差异，提示口腔微生物或可以用于诊断CD。（@NL）

Cell子刊：口腔菌易位增强肠源Th17细胞分化加剧牙周炎

Cell Reports[IF:9.995]

① 口腔致病菌牙龈卟啉单胞菌（Pg）的肠道易位通过增强Th17细胞分化加剧牙周炎；② Pg的外膜囊泡含有T细胞抗原和佐剂以诱导Pg-Th17细胞分化；③ Pg通过肠道M细胞被派氏结吸收并呈递给树突细胞，诱导Pg-Th17细胞在派氏结中分化并发生全身易位；④ Pg诱导的牙周炎和Th17细胞反应在无菌小鼠中减弱；⑤ 肠道来源的Th17细胞在口腔感染后迁移至口腔；⑥ 抗生素改变肠道菌群，从而影响牙周炎发生发展。

Pathobiont-responsive Th17 cells in gut-mouth axis provoke inflammatory oral disease and are modulated by intestinal microbiome
09-06, doi: 10.1016/j.celrep.2022.111314

【主编评语】虽然Th17细胞介导的免疫应答在牙周免疫及炎症中发挥重要作用，但Th17型免疫反应在何处发生以及如何被诱导尚不清楚。Cell Reports最新研究发现，致病菌牙龈卟啉单胞菌的肠道易位通过增强肠道Th17细胞分化，从而加剧牙周炎，同时肠道菌群在该过程中起着关键作用。（@RZN）

口腔菌群通过影响免疫细胞与骨细胞互作

JCI insight[IF:9.484]

① 研究SPF与无菌（GF）小鼠牙槽骨和非口腔骨骼的骨免疫，评估与全身菌群不同的口腔菌群诱导的骨免疫调节作用；② SPF组与GF组小鼠皮质/小梁骨减少，牙槽骨中促破骨表型增强；③ SPF小鼠牙槽骨BM中具有促破骨作用的TLR信号和Th17细胞增加，诱导口腔菌群参与特殊免疫刺激作用；④ 口腔共生菌诱导小鼠牙槽骨BM中MHCII抗原限制性呈递；⑤ 洗必泰抑菌剂冲洗可减少SPF小鼠口腔菌群（但不影响肠道菌群），有效缓解自然发生的骨质流失，维持牙槽骨稳态。

Commensal oral microbiota induces osteoimmunomodulatory effects separate from systemic microbiome in mice
01-25, doi: 10.1172/jci.insight.140738

【主编评语】共生微生物对骨骼稳态有重要调节作用，但特异性微生物群落对骨免疫反应机制的影响尚不清楚。近日，南卡罗莱纳医科大学研究人员在JCI insight发表最新研究，发现口腔菌群激活了一组免疫细胞，而这些免疫细胞反过来又会影响破骨细胞。进一步动物实验发现使用杀菌漱口水来消耗健康的口腔菌群，可有效缓解自然发生的骨质流失，维持牙槽骨稳态，表明口腔菌群和牙槽骨丢失间有直接联系。未来仍需要深入挖掘哪些特定的物种真正导致了自然发生的牙槽骨流失。（@九卿臣）

Nature子刊：口腔中奈瑟菌科的纵向分裂和多细胞进化

Nature Communications[IF:17.694]

① 通过电子显微镜探究奈瑟菌科细胞形状，除毛虫状细丝外，还有杆状和球菌状；② 比较整个奈瑟菌科细胞形状和基因组，推断多细胞、纵向分裂细菌是从杆状、横向分裂细菌进化而来；③ 多个特定基因位点（AmiC2，MreB，FtsA等）的突变可能介导这种不寻常的繁殖策略；④ 将基因变化引入棒状奈瑟科重现这种进化，虽不能强迫杆状细菌变成多细胞，但会导致细胞变长变薄；⑤ 进化过程中，细胞形状通过延长/分裂过程的重新加工发生改变，以便在口腔中存活。

Evolution of longitudinal division in multicellular bacteria of the Neisseriaceae family
08-22, doi: 10.1038/s41467-022-32260-w

【主编评语】口腔中有超过700种细菌，需要不断地经历来自上皮细胞脱落、唾液流动以及口腔清理等因素的扰动，生存挑战巨大。相比人体肠道，对口腔菌群是如何生长和分裂的还知之甚少。近日，研究人员在Nature Communications发表最新研究，发现为更好地粘在口腔，奈氏菌科的细菌进化出了一种独特的繁殖方式，虽然典型杆状物是横向分裂，但一些生活在人体口腔中的奈氏菌科会用其尖端附着在基底上，进行纵向分裂，一旦细胞分裂完成，它们就会相互连接，形成毛毛虫一样的细丝。总之，该研究揭示了一种新的细胞进化方式，有助于未来研究细菌是如何学会附着在动物表面生活提供指导，值得关注。（@九卿臣）

牙菌斑中的corncob结构揭示微生境分类群的特异性

Microbiome[IF:16.837]

① 使用荧光原位杂交和光谱成像研究牙菌斑的corncob结构（由束缚在棒状杆菌细丝上的球状细菌组成）；② 四大类牙菌斑链球菌，有两类是corncob的主要细菌，其中一类是corncob中最丰富的链球菌；③ 在所有样本中两类链球菌都存在，即该类群具有不同的生态作用或存在稳定种群中功能冗余类群持续存在的机制；④ 其他斑块细菌的有限亚群之间，也观察到直接的分类群之间的互作，即每种微生物都可以与多个潜在伙伴互作来促进群落长期稳定。

Corncob structures in dental plaque reveal microhabitat taxon specificity
09-05, doi: 10.1186/s40168-022-01323-x

【主编评语】人的口腔是研究细菌群落如何在不同的栖息地中存在差异的一个天然实验室。牙菌斑的corncob结构(由束缚在棒状杆菌细丝上的球状细菌组成)可用于分析复杂的天然生物膜中的微生境群落结构。Microbiome近期发表的文章，借助荧光原位杂交和光谱成像技术，发现在corncob结构中，每个分类群都与有限的潜在微生物群联系在一起，这一特点可能会促进群体的的长期稳定。深入阐明口腔生物膜中的细菌近邻关系，可能会发现更多的分类群关系，并能利用这些关系对这些群落进行有针对性的调节，以维护口腔健康。（@NL）

不同年龄段人群的口腔菌群特征

NPJ Biofilms and Microbiomes[IF:8.462]

① 纳入公民科学项目中1648名西班牙人（7-85 岁），进行口腔菌群分析；② 口腔菌群组成与年龄有关，与青少年和老年人相比，中年人口腔菌群更为相似，α多样性更低，而老年人菌群组成更多样化，且低丰度类群丰度显著增加，如艾肯氏菌属和依赖杆菌属；③ 随着年龄增长，口腔中的pH值显著下降，BMI值显著增加；④ 慢性疾病、吸烟和口腔中的酵母菌是口腔菌群组成的重要驱动因素；⑤ 家庭成员间的口腔菌群组成更相似，且首次发现同学间菌群具有相似性。

Citizen-science reveals changes in the oral microbiome in Spain through age and lifestyle factors
05-19, doi: 10.1038/s41522-022-00279-y

【主编评语】口腔微生物与多种口腔感染性疾病及系统性疾病紧密相关。随着“人类微生物组计划”及其他微生物宏基因组学相关项目的开展，人们对口腔微生物群落的认识不断深入。鉴于口腔与消化、呼吸和循环系统的联系，口腔菌群的组成不仅与口腔健康有关，还影响全身的系统过程。然而，我们对形成健康口腔菌群组成的内在和外在因素的了解仍然非常有限。发表在NPJ Biofilms and Microbiomes上的一项研究评估了千余名涵盖了各个年龄段的西班牙人的口腔菌群特征，有助于发展基于口腔菌群的口腔及全身系统性疾病的个体化预防、诊断及治疗策略。（@EADGBE）

口腔中的具核梭杆菌如何通过代谢与其它微生物互作？

mSystems[IF:7.324]

① 当具核梭杆菌与S.gordonii或V.parvula共培养时，具核梭杆菌增加了氨基酸的可用性，丁酸盐、腐胺、尸胺的产生增多；② 依赖于精氨酸-鸟氨酸逆向转运蛋白的S.gordonii产生的鸟氨酸，协同诱导腐胺产生，在具核梭杆菌生物膜表面形成富含腐胺的微环境；③ 腐胺加速了牙周病原体P.gingivalis生物膜从成熟到扩散的生命周期；④ 分析菌斑样本发现，P.gingivalis与S.gordonii和具核梭杆产生腐胺的遗传模块共存。

Fusobacterium nucleatum Metabolically Integrates Commensals and Pathogens in Oral Biofilms
07-19, doi: 10.1128/msystems.00170-22

【主编评语】具核梭杆菌是口腔微生物群的一种常见细菌。之前的研究表明具核梭杆菌和S. gordonii之间存在鸟氨酸互养相互作用，然而，具核梭杆菌在多菌群中更广泛的代谢方面的作用及其对牙周发病机制的影响尚不清楚。mSystems发表的研究表明，其他口腔共生细菌提供的氨基酸可诱导具核梭杆菌产生多胺，从而创造富含多胺的微环境。经由具核梭杆菌代谢整合的营养网络：从精氨酸到鸟氨酸产生腐植酸，加速了牙周病原体牙龈卟啉菌的生物膜生命周期，揭示口腔生物膜内的微生物合作代谢如何促进牙周炎产生。（@NL）

感谢本期日报的创作者：NL，accepted，XLyasby，Mona，Zzz，九卿臣，拍了花宝贝

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