随处可见益生菌和益生元食品及补充剂的广告,大多数人对肠道微生物组——定植在我们消化道中的数万亿细菌、真菌和病毒——以及保持肠道微生物组健康能改善整体健康的观念已经很熟悉。但人体其他部位也拥有独特的微生物组,研究人员现在开始探索这些微生物生态系统在健康和疾病中的作用。
爱荷华大学医疗保健研究人员对与多发性硬化症(MS)相关的口腔微生物组进行了迄今为止最全面的基因和代谢分析。多发性硬化症是一种损害脑和脊髓神经的进行性自身免疫疾病。他们发现,与健康个体相比,多发性硬化症患者拥有独特的(失调的)口腔微生物组。
"虽然肠道微生物组长期以来一直与多发性硬化症相关联,但口腔微生物组——我们口腔中丰富的微生物生态系统——受到的关注要少得多,尽管它是人体中第二多样化的微生物组,并且已被证明与其他神经系统疾病(如阿尔茨海默病)和炎症性疾病(如类风湿性关节炎)相关联,"该新研究的高级作者、爱荷华大学病理学教授阿舒托什·曼加拉姆博士说道,该研究最近发表在《npj生物膜和微生物组》期刊上。
"您的口腔可能揭示的健康信息比您想象的要多。我们的研究表明,多发性硬化症患者的唾液中存在可测量的细菌和代谢物差异。这不仅仅是失去了一些有益细菌;它表明多发性硬化症患者的口腔生态系统出现了崩溃。"
阿舒托什·曼加拉姆博士,爱荷华大学病理学教授
虽然有治疗方法可以减缓多发性硬化症的进展——该疾病会导致肌肉无力、平衡问题以及视力和思维障碍——但目前尚无治愈多发性硬化症的方法。
新研究获得的知识最终可能帮助医生开发基于唾液的简单测试来检测或监测多发性硬化症,并可能为替换或恢复健康细菌的新一类多发性硬化症治疗方法打开大门。
多发性硬化症特征:有益菌减少,有害菌增加
曼加拉姆和他的团队使用鸟枪法宏基因组测序和非靶向代谢组学来研究口腔中整个细菌群落的变化以及这些生物体产生的小分子(代谢物)如何可能影响多发性硬化症。
他们分析了50名复发缓解型多发性硬化症(RRMS)患者(最常见的多发性硬化症形式)和50名健康对照者的唾液。与健康人相比,多发性硬化症患者的口腔微生物组遭到破坏。这种失衡主要表现为有益的"早期定植菌"(如链球菌和放线菌)减少,这些细菌是健康口腔群落的构建基石;而可能致病的细菌增加,包括具核梭杆菌、牙龈卟啉单胞菌和几种普雷沃菌。
唾液的代谢谱(患者和细菌产生的小分子(代谢物)的测量)也有所不同。多发性硬化症患者的保护性代谢物次牛磺酸水平降低,这种物质参与抗氧化防御和神经健康。研究表明,次牛磺酸水平降低很可能与多发性硬化症口腔微生物组中改变的细菌有关。
这些发现共同表明,口腔微生物和代谢变化可能促进多发性硬化症中的炎症和疾病过程。
研究人员还开发了一种名为主题建模的新颖机器学习方法,使他们能够识别共同存在的细菌群组。这一分析揭示了仅在健康个体中存在的微生物网络,并表明在多发性硬化症患者中,五个微生物群落显著减少。这种损失表明维持口腔健康的协作微生物网络出现了根本性崩溃。
"这种多组学方法揭示了细菌组成、功能和代谢物谱如何相互关联,突出了可能塑造多发性硬化症中炎症和免疫失调的特定细菌类群和代谢特征,"曼加拉姆说。"这些发现提供了迄今为止最详细的口腔微生物、细菌功能和宿主代谢在多发性硬化症中关系的视图之一。结果扩大了我们对多发性硬化症的理解,超越了肠道和大脑,突出了口腔作为免疫-微生物相互作用的另一个重要场所。"
口腔微生物组为新型诊断和治疗提供机会
新发现可能导致诊断、监测甚至治疗多发性硬化症的更好方法。
由于唾液采集简单且无创,口腔微生物组和代谢组可能成为监测疾病活动或对治疗反应的有价值生物标志物。例如,微生物组分析可用于创建多发性硬化症的诊断特征,而测量唾液中的次牛磺酸水平可以成为简单、无创的生物标志物,有助于诊断或疾病监测。
此外,由于口腔微生物组比肠道微生物组更容易接近和操控,这些发现可能为替换或恢复健康细菌以改善疾病管理和患者预后的新一类多发性硬化症治疗方法打开大门。
这支多学科研究团队包括来自爱荷华大学卡弗医学院、牙科学院、公共卫生学院、护理学院和霍顿综合癌症中心的科学家。除曼加拉姆外,团队成员还包括主要作者、曼加拉姆实验室的研究生瑞秋·菲茨杰雷尔斯,以及李安·阿吉拉尔·梅萨、米塔·亚达夫、希娜·奥拉尔德、米谢勒·波勒斯、杰米·黄、凯瑟琳·切温、特雷西·乔、格兰特·布朗和苏基尔特·M·加内桑。
该研究部分资金来自美国国立卫生研究院的资助。
来源:
爱荷华大学医疗保健
参考文献:
菲茨杰雷尔斯, R. L., 等. (2025). 多发性硬化症患者表现出口腔失调,早期定植菌减少且次牛磺酸水平降低. npj生物膜和微生物组. doi.org/10.1038/s41522-025-00787-7
【全文结束】