程興群 徐欣 周學(xué)東
口腔疾病研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國家口腔疾病臨床研究中心,四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院,成都 610041
·綜述·
口腔微生物與腸道微生物的關(guān)系
程興群 徐欣 周學(xué)東
口腔疾病研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國家口腔疾病臨床研究中心,四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院,成都 610041
口腔和腸道是人體消化道的重要組成部分??谇晃⑸锖湍c道微生物的相互關(guān)系和致病共性已成為近年來人體微生物組研究的熱點(diǎn)。本文結(jié)合近期研究進(jìn)展,對(duì)口腔微生物和腸道微生物群落結(jié)構(gòu)和功能,相互定植和致病作用,以及兩者與系統(tǒng)性疾病的相關(guān)性進(jìn)行綜述。
口腔; 腸道; 微生物; 系統(tǒng)性疾病
自Marshall和Krajden分別相繼從胃和口腔中培養(yǎng)分離出幽門螺桿菌(Helicobacter pylori,H. pylori)[7-8]后,大量研究發(fā)現(xiàn)牙周組織中幽門螺桿菌的定植是牙周炎發(fā)生的重要原因之一[9-13],口腔定植的幽門螺桿菌與胃食管感染密不可分[14-15]。盡管目前對(duì)口腔幽門螺桿菌感染與胃幽門螺桿菌感染的因果關(guān)系存在爭(zhēng)議,但上述研究結(jié)果提示人體口腔、鼻腔、陰道、腸道、皮膚等五大部位的微生物可能在結(jié)構(gòu)和功能上存在一定重疊,口腔微生物和胃腸道微生物可以交互影響,在疾病過程中共同發(fā)揮作用??谇缓湍c道是人體消化道的重要組成部分,也是人體最主要的兩大微生物生態(tài)位點(diǎn),兩者定植微生物群落間的相互關(guān)系已經(jīng)成為近年來人體微生物組研究的熱點(diǎn)。
1.1 口腔微生物群落
作為人體微生物群落的重要組成部分,口腔微生物群落因取材方便、與口腔及全身健康關(guān)系密切,成為HMP及“全民個(gè)體微生物組檢測(cè)項(xiàng)目”的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象??谇晃⑸锒嘁陨锬ば问浇M成復(fù)雜群落,行使微生物生理學(xué)功能。當(dāng)與宿主處于平衡狀態(tài)時(shí),口腔微生物群落可阻止外源性致病菌的入侵,發(fā)揮生理性屏障作用;當(dāng)微生物群落與宿主間生態(tài)關(guān)系失衡時(shí),可誘發(fā)多種口腔慢性感染性疾病,包括齲病、牙周病、牙髓根尖周病、智齒冠周炎、頜骨骨髓炎等,嚴(yán)重危害口腔健康。更為重要的是,口腔微生物可作病灶,與全身系統(tǒng)性疾病關(guān)系密切。近期研究發(fā)現(xiàn),口腔微生物與口腔癌[16]、糖尿病[17]、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[18]等疾病有著密切聯(lián)系,可作為上述疾病的潛在生物學(xué)標(biāo)記。
口腔微生態(tài)系作為僅次于腸道微生態(tài)系的復(fù)雜系統(tǒng),其不同生態(tài)位點(diǎn)內(nèi)微生物群落物種組成及基因種類均存在顯著差異,這種差異不僅與宿主的健康及疾病狀態(tài)相關(guān),同時(shí)受到宿主年齡、性別、牙列狀態(tài)、民族、居住區(qū)域等遺傳及環(huán)境因素的影響。課題組通過各種高通量分析技術(shù)(454焦磷酸測(cè)序,illumina測(cè)序以及GeoChip微生物功能基因組芯片),在宏基因組學(xué)層面對(duì)口腔微生物群落進(jìn)行了初步探索。研究發(fā)現(xiàn),口腔典型微生態(tài)境內(nèi)細(xì)菌的分布模式存在顯著差異。厚壁菌為唾液及頰黏膜的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門,而變形菌、厚壁菌、擬桿菌及梭桿菌為齦上菌斑優(yōu)勢(shì)菌門;口腔細(xì)菌組成隨著人的年齡及牙列狀態(tài)改變呈現(xiàn)波動(dòng)狀態(tài),頰黏膜菌群中螺旋體的豐度隨著年齡的增長而呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)[19]。目前擁有人類口腔細(xì)菌16S rRNA和基因組資源最全的數(shù)據(jù)庫是由美國Forsyth研究所和英國國王學(xué)院聯(lián)合在NIH牙顱頜面研究所(National Institute of Dental and Craniofacial Research,NIDCR)建立的人類口腔微生物組數(shù)據(jù)庫(Human Oral M icrobiome Database,HOMD;www.HOMD. org)[20]。該數(shù)據(jù)庫共有13門691種口腔細(xì)菌,其中344種已命名,112種可培養(yǎng)未命名,232種不可培養(yǎng)。
1.2 腸道微生物群落
從胃幽門至肛門的腸道是人體消化道最長、功能最重要的一段。腸道微生物組成人體最大的微生態(tài)系統(tǒng),定植細(xì)菌超過35 000種[21]。腸道細(xì)菌主要由擬桿菌門和厚壁菌門組成,其次是放線菌門和疣微菌門。生理狀態(tài)下,腸道共生菌參與食物消化和藥物代謝,調(diào)控宿主免疫,阻止病原體侵入組織和器官。該生態(tài)平衡一旦被打破,致病菌將占據(jù)主導(dǎo)地位,細(xì)菌毒素和代謝物質(zhì)等有害因素侵襲腸上皮細(xì)胞,可引起炎性腸?。╥nflammatory bowel disease,IBD)、應(yīng)激性結(jié)腸綜合征(irritable bowel syndrome,IBS)、結(jié)腸癌及肥胖和糖尿病等代謝性疾病[22]。
腸道微生物群落物種組成及基因種類存在時(shí)空差異。小腸、大腸和直腸作為腸道的三部分,其微生物叢組成和結(jié)構(gòu)具有較大差異,與每部分的生理功能密切相關(guān)[23]。不同個(gè)體中腸道微生物組成差異較大,而單一個(gè)體相對(duì)穩(wěn)定[24]。飲食、抗生素使用或宿主生理狀態(tài)均可能導(dǎo)致腸道微生物的一過性變化。腸道微生物群落的建立與唾液微生物群落類似,成人平均每天產(chǎn)生>1 000 m L唾液,幾乎全部進(jìn)入胃腸道,因此唾液細(xì)菌有很大機(jī)會(huì)進(jìn)入并定植于腸道,提示唾液微生物群落可在一定程度影響腸道微生物群落結(jié)構(gòu)的發(fā)展[25]。
隨著美國HMP計(jì)劃和歐洲人體腸道宏基因組計(jì)劃(Metagenom ics of the Human Intestinal Tract,M etaHIT)的開展,人類對(duì)腸道微生物的理解更加深入。兩項(xiàng)大規(guī)模人群計(jì)劃從基因的水平系統(tǒng)探索了腸道微生物的結(jié)構(gòu)和功能。發(fā)現(xiàn)腸道微生物群落組成具有很大個(gè)體差異,雙生子腸道中相同的細(xì)菌種類少于50%,相同的病毒序列則更少。遺傳因素在腸道菌群的建立和發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用,宿主染色體上某些特殊位點(diǎn)可影響微生物群落的組成[26]。在微生物群落功能層面,學(xué)者們對(duì)腸道微生物在疾病發(fā)生、發(fā)展中的作用機(jī)制有了更加全面的認(rèn)識(shí),對(duì)疾病的防治有了新的手段,近期研究[27]發(fā)現(xiàn),可以通過益生菌、某些抗糖尿病藥和糞菌移植等手段,改變腸道代謝狀況,從而干預(yù)代謝紊亂性疾病的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸。
口腔細(xì)菌是否可通過進(jìn)食和唾液吞咽進(jìn)入胃腸道定植,腸道細(xì)菌是否通過糞-口途徑或者胃鏡檢查定植于口腔?口腔和腸道微生物相互定植后是否影響原來的生態(tài)平衡而引起相應(yīng)疾?。勘M管針對(duì)上述科學(xué)問題尚無明確的結(jié)論,但近期大量研究結(jié)果對(duì)深入了解口腔與腸道微生物的交互作用提供重要線索。
2.1 口腔微生物在腸道中定植
牙周病被公認(rèn)為是許多系統(tǒng)性疾病的危險(xiǎn)因素,其主要致病菌牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonas gingivalis)在口腔中的定植可導(dǎo)致腸道微生物群落結(jié)構(gòu)紊亂,桿菌門數(shù)量增加,厚壁菌門數(shù)量減少,血清內(nèi)毒素水平增加,導(dǎo)致腸道炎癥發(fā)生[28]。牙齦卟啉單胞菌還可入侵肝臟,引起相關(guān)疾病[28]。有學(xué)者[29]發(fā)現(xiàn)肝硬化患者腸道微生物組結(jié)構(gòu)改變主要?dú)w因于大量口腔細(xì)菌入侵腸道。具核梭桿菌(Fusobacterium nucleatum)是牙周病的另一個(gè)重要相關(guān)菌。正常情況下幾乎無法在腸道中檢測(cè)出,但該細(xì)菌可定植于腸道,在結(jié)直腸腫瘤和炎性腸病中發(fā)揮重要作用[30]。近期研究[31]證實(shí),具核梭桿菌可抑制T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)生,并與結(jié)腸癌的預(yù)后密切相關(guān)。
闌尾是人體微生物的儲(chǔ)備庫,定植于闌尾的微生物在特定情況下可重新定植于胃腸道。學(xué)者[32]研究了急性闌尾炎患者闌尾的微生物組成,發(fā)現(xiàn)厚壁菌門是主要定植菌,其次是大量變形菌門、擬桿菌門和放線菌門等腸道菌群。同時(shí)檢出了許多口腔常駐細(xì)菌,如雙球菌屬、微單胞菌屬和梭桿菌屬等,且梭桿菌屬與闌尾炎嚴(yán)重程度密切相關(guān)。進(jìn)一步研究[33]發(fā)現(xiàn),闌尾炎患者闌尾切除樣本中梭桿菌屬數(shù)量較健康人群顯著增加,擬桿菌屬數(shù)量顯著減少,并檢出卟啉單胞菌屬定植。
唾液鏈球菌(Streptococcus salivarius)是口腔早期定植菌,可定植于腸道中,下調(diào)小腸上皮細(xì)胞的核因子κB(nuclear factor κB,NF-κB),在腸道炎癥反應(yīng)和內(nèi)穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用[34]。Zhang等[35]通過對(duì)肝硬化患者以及肝硬化并發(fā)肝性腦病患者糞便微生物群落16S rRNA序列分析,發(fā)現(xiàn)唾液鏈球菌可移位到肝硬化患者腸道并過度增殖,是肝硬化以及肝硬化并發(fā)肝性腦病的重要誘因。白色假絲酵母菌在義齒性口炎的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用,Sugita等[36]將其接種到無菌鼠口腔中,在小鼠糞便中檢測(cè)到該菌,發(fā)現(xiàn)它在腸道中的定植與易感人群的食物過敏密切相關(guān)。有學(xué)者[37]通過人群?jiǎn)柧碚{(diào)查發(fā)現(xiàn),不良口腔衛(wèi)生保健行為可改變口腔菌叢,引起腸道微生物失衡,導(dǎo)致IBD的發(fā)生。
2.2 腸道微生物在口腔中定植
腸道微生物幾乎不能在口腔定植。He等[38]在小鼠口內(nèi)成功建立了一個(gè)包含10種以上細(xì)菌的穩(wěn)定微生物群落,該群落可識(shí)別大腸埃希菌表面脂多糖,產(chǎn)生H2O2抵御小鼠腸道來源大腸埃希菌或外源接種的大腸埃希菌標(biāo)準(zhǔn)株在口腔的定植。盡管如此,腸道微生物可間接影響口腔微生物群落結(jié)構(gòu)。IBD被公認(rèn)為是腸道菌群紊亂引起宿主免疫反應(yīng)改變,進(jìn)而引起的炎癥反應(yīng)。IBD患者常伴有唾液微生物組成變化和相應(yīng)的口腔癥狀,提示病理狀態(tài)下腸道微生物可能通過影響宿主免疫,直接或間接影響口腔微生物群落組成[25]。
隨著基因組學(xué)和生物信息學(xué)的發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識(shí)到微生物在系統(tǒng)性疾病發(fā)生發(fā)展過程中的作用??谇晃⑸锖湍c道微生物可單獨(dú)引起一系列系統(tǒng)性疾病,但兩者是否同時(shí)參與系統(tǒng)性疾病的發(fā)生發(fā)展,并在疾病發(fā)生發(fā)展過程中各自扮演怎樣的角色,亟待深入系統(tǒng)的研究。
3.1 心血管疾病
心血管疾病,又稱循環(huán)系統(tǒng)疾病,指發(fā)生在人體運(yùn)送血液的器官和組織,包括心臟、血管(動(dòng)脈、靜脈、微血管)等疾病的總稱。牙周致病菌(尤其是牙周“紅色復(fù)合體”)、牙菌斑微生物所導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)、免疫反應(yīng)、生態(tài)失衡和膽固醇水平變化與心血管疾病的發(fā)生密切相關(guān)。另一方面,腸道微生物可通過調(diào)控肥胖、胰島素抗性、血脂濃度等心血管疾病的高危因素,參與該類疾病的發(fā)生發(fā)展[39]。A rm ingohar等[40]發(fā)現(xiàn)伴有牙周炎的血管疾病患者中細(xì)菌數(shù)量和多樣性比不伴有牙周炎的血管疾病患者多,樣本中不僅存在大量口腔共生菌,還頻繁檢測(cè)出腸桿菌,提示腸道微生物和口腔微生物均可能參與到血管疾病的發(fā)生。
動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis)是發(fā)病率和死亡率極高的一類常見心血管疾病,發(fā)病機(jī)制上屬于代謝和炎性疾病,患者血漿膽固醇水平升高,動(dòng)脈壁巨噬細(xì)胞富集[41]。目前已有大量研究[42]證實(shí)牙周微生物與該病發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān),近期有學(xué)者發(fā)現(xiàn)腸道微生物也參與其中。Koren等[43]發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化患者的動(dòng)脈硬化斑塊中存在細(xì)菌,細(xì)菌DNA的量與斑塊中白細(xì)胞的量相關(guān)。運(yùn)用細(xì)菌16S rRNA測(cè)序深入分析斑塊中細(xì)菌的組成,發(fā)現(xiàn)所有斑塊中均存在金色單胞菌屬(Chryseomonas),大部分斑塊中存在韋榮球菌屬(Veillonella)和鏈球菌屬(Streptococcus),兩者的豐度與其在口腔中的豐度密切相關(guān)。動(dòng)脈粥樣斑塊中另外幾種常見細(xì)菌種型也在同一個(gè)體口腔或腸道樣本中檢出,說明斑塊中細(xì)菌來源除口腔外,還有腸道??谇缓湍c道中某些細(xì)菌門類與患者血漿膽固醇水平相關(guān),提示口腔和腸道微生物群落與動(dòng)脈粥樣硬化的生物標(biāo)志物具有一定關(guān)聯(lián)。
3.2 類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)
RA是一類自身免疫性疾病,在全球范圍內(nèi)影響數(shù)千萬人,并由于心腦血管等全身性并發(fā)癥導(dǎo)致大量患者死亡。微生物因素作為該疾病的激發(fā)因子之一,在疾病發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用。近期一項(xiàng)研究利用宏基因組鳥槍法測(cè)序(metagenom ic shotgun sequencing)和元基因組關(guān)聯(lián)分析(metagenomew ide association study,MGWAS)檢測(cè)RA患者和健康對(duì)照組糞便、牙齒、唾液樣本中微生物群落的組成和功能。研究[18]發(fā)現(xiàn)口腔微生物組和腸道微生物組在豐度和功能上存在重疊。兩者的改變可將RA患者區(qū)分于健康人群。這些微生物特異性改變包括患者口腔和腸道中嗜血菌屬(Haemophilus)減少,唾液乳桿菌(Lactobacillus salivarius)數(shù)量增加,兩個(gè)位點(diǎn)微生物群落中鐵、硫、鋅等離子和精氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)/代謝發(fā)生改變。RA經(jīng)過治療后,微生物組成在一定程度上恢復(fù)正常,提示口腔和腸道微生物群落的特異性改變可以作為預(yù)測(cè)和診斷RA的潛在手段[18]。
口腔微生物中牙齦卟啉單胞菌與RA的發(fā)生密切相關(guān)。牙齦卟啉單胞菌可以產(chǎn)生肽精氨酸脫亞胺酶(peptidylarginine deim inase),使精氨酸轉(zhuǎn)化為瓜氨酸,許多黏膜蛋白被瓜氨酸化后可使體內(nèi)產(chǎn)生抗瓜氨酸化蛋白抗體(anti-citriullinated protein antibodies,ACPA),后者是RA的特異性生物標(biāo)志物[44]。腸道微生物主要通過大量革蘭陰性菌的代謝毒物進(jìn)入血液循環(huán),進(jìn)而影響RA的發(fā)生、發(fā)展[45]。目前尚不能斷定腸道菌群生態(tài)紊亂是RA的直接致病因素,還是其通過導(dǎo)致局部或全身炎癥而間接誘發(fā)RA。此外,RA患者腸道菌群改變所導(dǎo)致的酶效應(yīng)和代謝改變?nèi)源钊胙芯俊?/p>
3.3 肝硬化
肝硬化(hepatic sclerosis)是臨床常見的慢性進(jìn)行性肝病,由一種或多種病因長期或反復(fù)作用形成的彌漫性肝損害,肝性腦病是肝硬化的常見并發(fā)癥,是肝硬化患者死亡的主要原因之一。研究發(fā)現(xiàn)腸道微生物變化可作為肝硬化發(fā)病標(biāo)志。李蘭娟院士課題組比較了肝硬化患者和健康人群糞便微生物組成,發(fā)現(xiàn)肝硬化患者擬桿菌門豐度顯著下降,變形菌門和梭桿菌門顯著上升。在細(xì)菌科水平,肝硬化患者腸桿菌科、韋榮球菌科及鏈球菌科檢出率顯著增高,毛螺旋菌科豐度下降,這4個(gè)細(xì)菌科水平的變化與肝硬化診斷及預(yù)后密切相關(guān)[46]。有學(xué)者[29]發(fā)現(xiàn)肝硬化患者豐度較高的腸道微生物中有54%來源于口腔,其中優(yōu)勢(shì)菌主要是口腔唾液鏈球菌和韋榮菌屬,提示口腔細(xì)菌移殖到腸道在肝硬化發(fā)病過程中起到重要作用,唾液鏈球菌和韋榮菌屬可作為診斷肝硬化的微生物標(biāo)記。Patel等[47]也發(fā)現(xiàn)口腔唾液鏈球菌是肝硬化及并發(fā)肝性腦病患者早期監(jiān)測(cè)和后期療效評(píng)估的重要微生物標(biāo)記。此外,有學(xué)者[48]發(fā)現(xiàn)肝硬化患者唾液和糞便中土著菌豐度降低,腸桿菌和腸球菌數(shù)量增加,提示肝硬化發(fā)生、發(fā)展與口腔和腸道微生物群落結(jié)構(gòu)變化密切相關(guān)。
3.4 其他
唾液乳桿菌Ren(Lactobacillus salivarius Ren)是分離于我國巴馬少數(shù)民族的一株益生菌,它是口腔和腸道的土著菌[49]。研究發(fā)現(xiàn)該菌不僅可有效預(yù)防口腔癌發(fā)生[50],還可逆轉(zhuǎn)1,2-二甲基肼(1,2-dimethyl hydrazine)誘導(dǎo)的結(jié)腸癌模型中小鼠腸道菌叢的變化,促進(jìn)腸道微生物群落結(jié)構(gòu)恢復(fù)到正常水平[51]。口腔微生物黃褐二氧化碳嗜纖維菌(Capnocytophaga ochracea)和腸道大腸埃希菌可以表達(dá)特異性肽激活T細(xì)胞反應(yīng),誘發(fā)舍格倫綜合征(Sj?gren’s syndrome)[52]。此外,Saxena等[53]發(fā)現(xiàn)人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)患者口腔和腸道微生物發(fā)生改變,細(xì)菌和病毒之間的串話可望為HIV感染提供新的診斷和治療手段。
隨著高通量組學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,以及HMP和M etaHIT等項(xiàng)目的推動(dòng),人類對(duì)口腔和腸道微生物群落的認(rèn)識(shí)不斷深入,獲得了海量大數(shù)據(jù)信息。通過整合和挖掘這些生物學(xué)大數(shù)據(jù)資源,發(fā)現(xiàn)口腔微生物和腸道微生物具有各自相對(duì)穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu)和組成,并發(fā)揮相應(yīng)的功能??谇晃⑸锟啥ㄖ灿谀c道成為其微生物群落中的一員,影響疾病的發(fā)生;兩者受某些系統(tǒng)性疾病的影響,在疾病發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮一定作用。口腔微生物和腸道微生物的交互作用,以及兩者所組成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)的代謝通路、致病機(jī)制亟待深入研究。筆者所在課題組于20世紀(jì)80年代末率先在國內(nèi)開展口腔微生物生理定植與致病機(jī)制的系統(tǒng)研究,目前已初步建立了中國人口腔微生物資源數(shù)據(jù)庫(http://www.computationalbioenergy.org./jinggctest/index.php),并正著手建立中國人唾液樣本庫,基于四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院與口腔疾病研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)開展唾液臨床診療新技術(shù),開展口腔微生物與腸道微生物定植與交互作用、腸道微生物與口腔疾病易感性等熱點(diǎn)問題的前瞻性探索,旨在解析疾病發(fā)生共性病理新機(jī)制,開發(fā)口腔甚至全身疾病防治臨床新技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)口腔疾病、腸道疾病以及相關(guān)全身疾病的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、早期診斷和預(yù)后預(yù)測(cè),切實(shí)推動(dòng)疾病的個(gè)體化精準(zhǔn)醫(yī)療。
[1] Lederberg J, McCray A. The Scientist: ‘Ome Sweet ’ Omics—a genealogical treasury of words[J]. The Scientist, 2001, 15 (7):22-27.
[2] Peterson J, Garges S, Giovanni M, et al. The NIH human microbiome project[J]. Genome Res, 2009, 19(12):2317-2323.
[3] Methé BA, Nelson KE, Pop M, et al. A framework for human microbiome research[J]. Nature, 2012, 486(7402):215-221.
[4] Huttenhower C, Gevers D, Knight R, et al. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome[J]. Nature, 2012, 486(7402):207-214.
[5] Gevers D, Knight R, Petrosino JF, et al. The Human M icrobiome Project: a community resource for the healthy human m icrobiome[J]. PLoS Biol, 2012, 10(8):e1001377.
[6] Costello EK, Stagaman K, Dethlefsen L, et al. The application of ecological theory toward an understanding of the human m icrobiome[J]. Science, 2012, 336(6086):1255-1262.
[7] Marshall BJ, Warren JR. Unidentified curved bacilli in the stomach of patients with gastritis and peptic ulceration[J]. Lancet, 1984, 1(8390):1311-1315.
[8] Krajden S, Fuksa M, Anderson J, et al. Examination of human stomach biopsies, saliva, and dental plaque for Campylobacter pylori[J]. J Clin M icrobiol, 1989, 27(6):1397-1398.
[9] Nisha KJ, Nandakumar K, Shenoy KT, et al. Periodontal disease and Helicobacter pylori infection: a communitybased study using serology and rapid urease test[J]. J Investig Clin Dent, 2016, 7(1):37-45.
[10] Bharath T, Reddy M, Dhanapal R, et al. Molecular detection and correlation of Helicobacter pylori in dental plaque and gastric biopsies of dyspeptic patients[J]. J Oral Maxillofac Pathol, 2014, 18(1):19-24.
[11] Chaudhry S, Khan A, Butt A. Helicobacter pylori in dental plaque; Is it related to brushing frequency, plaque load and oral health status[J]. J Coll Physicians Surg Pak, 2011, 21 (10):589-592.
[12] 郭瑞, 車團(tuán)結(jié), 居軍, 等. 蘭州地區(qū)幽門螺桿菌感染狀況分析[J]. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志, 2014, 31(4):358-362.
Guo R, Che TJ, Ju J, et al. Analysis of the infection status of saliva Helicobacter pylori in Lanzhou[J]. West Chin J Stomatol, 2014, 31(4):358-362.
[13] 楊凱毓, 李雨慶, 周學(xué)東. 口腔幽門螺桿菌與胃幽門螺桿菌感染關(guān)系的研究進(jìn)展[J]. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志, 2014, 32 (3):314-318.
Yang KY, Li YQ, Zhou XD. Overview of researches for Helicobacter pylori in oral cavity and stomach[J]. West Chin J Stomatol, 2014, 32(3):314-318.
[14] Adler I, Mui?o A, Aguas S, et al. Helicobacter pylori and oral pathology: relationship with the gastric infection[J]. World J Gastroenterol, 2014, 20(29):9922-9935.
[15] Vahedi M, Khalilian A, Abdollahzadeh S, et al. Saliva secretion and efficacy of Helicobacter pylori eradication in peptic ulcer patients[J]. J Dent, 2011, 8(4):165-169.
[16] Pushalkar S, Mane SP, Ji X, et al. M icrobial diversity in saliva of oral squamous cell carcinoma[J]. FEMS Immunol Med M icrobiol, 2011, 61(3):269-277.
[17] Lalla E, Papapanou PN. Diabetes mellitus and periodontitis: a tale of two common interrelated diseases[J]. Nat Rev Endocrinol, 2011, 7(21):738-748.
[18] Zhang X, Zhang D, Jia H, et al. The oral and gut microbiomes are perturbed in rheumatoid arthritis and partly normalized after treatment[J]. Nat Med, 2015, 21(8):895-905.
[19] Xu X, He J, Xue J, et al. Oral cavity contains distinct niches with dynam ic communities[J]. Environ M icrobiol, 2015, 17(3):699-710.
[20] Dewhirst FE, Izard J, Paster BJ, et al. The human oral microbiome database[DB]. Available online at: http://www.HOMD. org.
[21] Frank DN, St Amand AL, Feldman RA, et al. Molecularphylogenetic characterization of m icrobial community imbalances in human inflammatory bowel diseases[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2007, 104(34):13780-13785.
[22] Clemente JC, Ursell LK, Parfrey LW, et al. The impact of the gut microbiota on human health: an integrative view[J]. Cell, 2012, 148(6):1258-1270.
[23] Jandhyala SM, Talukdar R, Subramanyam C, et al. Role of the normal gut m icrobiota[J]. World J Gastroenterol, 2015, 21(29):8787-8803.
[24] Schloissnig S, Arumugam M, Sunagawa S, et al. Genomic variation landscape of the human gut microbiome[J]. Nature, 2013, 493(7430):45-50.
[25] Said HS, Suda W, Nakagome S, et al. Dysbiosis of salivary m icrobiota in inflammatory bowel disease and its association with oral immunological biomarkers[J]. DNA Res, 2014, 21(1):15-25.
[26] Spor A, Koren O, Ley R. Unravelling the effects of the environment and host genotype on the gut microbiome[J]. Nat Rev M icrobiol, 2011, 9(4):279-290.
[27] Hur KY, Lee MS. Gut microbiota and metabolic disorders [J]. Diabetes Metab J, 2015, 39(3):198-203.
[28] Nakajima M, Arimatsu K, Kato T, et al. Oral adm inistration of P. gingivalis induces dysbiosis of gut microbiota and impaired barrier function leading to dissem ination of Enterobacteria to the liver[J]. PLoS One, 2015, 10(7):e0134234.
[29] Qin N, Yang F, Li A, et al. Alterations of the human gut microbiome in liver cirrhosis[J]. Nature, 2014, 513(7516): 59-64.
[30] Bashir A, M iskeen AY, Bhat A, et al. Fusobacterium nucleatum: an emerging bug in colorectal tumorigenesis[J]. Eur J Cancer Prev, 2015, 24(5):373-385.
[31] M ima K, Nishihara R, Qian ZR. Fusobacterium nucleatum in colorectal carcinoma tissue and patient prognosis[J]. Gut, 2016, 65(12):1973-1980.
[32] Guinane CM, Tadrous A, Fouhy F, et al. M icrobial composition of human appendices from patients follow ing appendectomy[J]. MBio, 2013, 4(1):e00366-12.
[33] Zhong D, Brower-Sinning R, Firek B, et al. Acute appendicitis in children is associated with an abundance of bacteria from the phylum Fusobacteria[J]. J Pediatr Surg, 2014, 49(3):441-446.
[34] Couvigny B, de Wouters T, Kaci G, et al. Commensal Streptococcus salivarius modulates PPARγ transcriptional activity in human intestinal epithelial cells[J]. PLoS One, 2015, 10 (5):e0125371.
[35] Zhang Z, Zhai H, Geng J, et al. Large-scale survey of gut m icrobiota associated with MHE via 16S rRNA-based pyrosequencing[J]. Am J Gastroenterol, 2013, 108(10):1601-1611.
[36] Sugita R, Hata E, M iki A, et al. Gut colonization by Candida albicans inhibits the induction of humoral immune tolerance to dietary antigen in BALB/c m ice[J]. Biosci M icrobiota Food Health, 2012, 31(4):77-84.
[37] Singhal S, Dian D, Keshavarzian A, et al. The role of oral hygiene in inflammatory bowel disease[J]. Dig Dis Sci, 2011, 56(1):170-175.
[38] He X, M cLean JS, Guo L, et al. The social structure of m icrobial community involved in colonization resistance[J]. ISME J, 2014, 8(3):564-574.
[39] Ordovas JM, Mooser V. Metagenomics: the role of the m icrobiome in cardiovascular diseases[J]. Curr Opin Lipidol, 2006, 17(2):157-161.
[40] Arm ingohar Z, J?rgensen JJ, Kristoffersen AK, et al. Bacteria and bacterial DNA in atherosclerotic plaque and aneurysmal wall biopsies from patients with and without periodontitis[J/OL]. J Oral M icrobiol, 2014-05-15. doi: 10.3402/jom. v6.23408.
[41] Hansson GK. Inflammation, atherosclerosis, and coronary artery disease[J]. N Engl J Med, 2005, 352(16):1685-1695. [42] Haraszthy VI, Zambon JJ, Trevisan M, et al. Identification of periodontal pathogens in atheromatous plaques[J]. J Periodontol, 2000, 71(10):1554-1560.
[43] Koren O, Spor A, Felin J, et al. Human oral, gut, and plaque microbiota in patients with atherosclerosis[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2011, 108(Suppl 1):4592-4598.
[44] M cInnes IB, Schett G. Thepathogenesis of rheumatoid arthritis[J]. New Engl J Med, 2011, 365(23):2205-2219.
[45] Brusca SB, Abramson SB, Scher JU. M icrobiome and mucosal inflammation as extra-articular triggers for rheumatoid arthritis and autoimmunity[J]. Curr Opin Rheumatol, 2014, 26(1):101-107.
[46] Chen Y, Yang F, Lu H, et al. Characterization of fecal m icrobial communities in patients with liver cirrhosis[J]. Hepatology, 2011, 54(2):562-572.
[47] Patel VC, Shawcross DL. Salivary microbiota-immune profiling in cirrhosis: could this be the noninvasive strategy that w ill revolutionize prognostication in hepatology[J]. Hepatology, 2015, 62(4):1001-1003.
[48] Bajaj JS, Betrapally NS, Hylemon PB, et al. Salivary microbiota reflects changes in gut m icrobiota in cirrhosis with hepatic encephalopathy[J]. Hepatology, 2015, 62(4):1260-1271.
[49] Mackenzie DA, McLay K, Roos S, et al. Draft genome sequence of a novel Lactobacillus salivarius strain isolated from piglet[J/OL]. Genome Announc, 2014-02-13. doi: 10.1128/ genomeA.01231-13.
[50] Zhang M, Wang F, Jiang L, et al. Lactobacillus salivarius REN inhibits rat oral cancer induced by 4-nitroquioline 1-oxide[J]. Cancer Prev Res (Phila), 2013, 6(7):686-694.
[51] Zhang M, Fan X, Fang B, et al. Effects of Lactobacillus salivarius Ren on cancer prevention and intestinal microbiota in 1, 2-dimethylhydrazine-induced rat model[J]. J M icrobiol, 2015, 53(6):398-405.
[52] Szymula A, Rosenthal J, Szczerba BM, et al. T cell epitope m im icry between Sj?gren’s syndrome antigen A (SSA)/ Ro60 and oral, gut, skin and vaginal bacteria[J]. Clin Immunol, 2014, 152(1/2):1-9.
[53] Saxena D, Li Y, Yang L, et al. Human microbiome and HIV/ AIDS[J]. Curr HIV/AIDS Rep, 2012, 9(1):44-51.
(本文編輯 杜冰)
Relationship between oral and gut m icrobes
Cheng Xingqun, Xu Xin, Zhou Xuedong. (State Key Laboratory of Oral Diseases, National Clinical Research Center for Oral Diseases, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University, Chengdu 610041, China)
Oral cavity and gut are important parts of the human digestive tract. The structure and pathogenesis of oral and gut m icrobial communities have been extensively investigated. The interaction and pathogenic effects of oral and gut m icrobiota have also been w idely explored. This review aimed to integrate data from literature and discuss the structures and functions of m icrobial communities in the oral cavity and gut. The mutual colonization and pathogenesis of oral and gut m icrobes and the relationship between these phenomena and involved system ic diseases are also described.
oral cavity; gut; m icrobiome; system ic diseases人類自身的數(shù)十萬億細(xì)胞所攜帶的遺傳信息,構(gòu)成了人類的“第一基因組”,而每個(gè)個(gè)體攜帶的超過10 000種、總量數(shù)十億的微生物遺傳信息的總和構(gòu)成了人類“第二基因組”,即人體微生物組[1]。人類第一基因組和第二基因組共同決定了人體疾病與健康狀態(tài)。2007年,美國國立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health,NIH)啟動(dòng)“人類微生物組計(jì)劃”(Human M icrobiome Project,HMP),旨在通過繪制人體五大部位(口腔、鼻腔、陰道、腸道、皮膚)微生物基因組結(jié)構(gòu),解析微生物菌群結(jié)構(gòu)變化對(duì)人類健康的影響[2]。人類微生物組計(jì)劃不僅建立了權(quán)威的樣本采集方法和納入排除標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范了高通量測(cè)序流程,更獲得了豐富的人類微生物組資源,可為后續(xù)的科學(xué)研究提供重要參考[3-6]。2015年 8月美國又啟動(dòng)“全民個(gè)體微生物組檢測(cè)項(xiàng)目”,開展大規(guī)模人群微生物群落信息研究,旨在以口腔、皮膚及腸道微生物群落為主要研究靶點(diǎn),將HMP研究結(jié)果進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化,從“第二基因組”中尋找更加精準(zhǔn)的疾病預(yù)警分子標(biāo)記。
R 780.2
A
10.7518/hxkq.2017.03.017
Supported by: The National Natural Science Foundation of China (81430011); The Brilliant Young Investigator Award, Sichuan University (2082604184224). Correspondence: Zhou Xuedong, E-mail: zhouxd@scu.edu.cn.
2016-07-05;
2017-02-10
國家自然科學(xué)基金(81430011);四川大學(xué)優(yōu)秀青年學(xué)者科研基金(2082604184224)
程興群,博士,E-mail:chengxq2007@163.com
周學(xué)東,教授,博士,E-mail:zhouxd@scu.edu.cn