过去被视为单纯致病菌的细菌,现已被证实对整体健康具有重要作用。例如,肠道微生物组——寄居于人体消化道的微生物群落——因其与健康及疾病的密切关联而备受关注。然而,作为消化系统起点的口腔是否也存在类似机制?
宾夕法尼亚大学牙医学院Modupe O. Coker领导的跨国研究团队,通过比较尼日利亚三组儿童(HIV感染者、围产期暴露未感染者、无暴露未感染者)的龈上牙菌斑微生物组稳定性,揭示了早期免疫挑战对口腔与系统健康的深远影响。这项发表在《微生物组》上的研究,颠覆了传统"微生物组稳定性有益健康"的认知。
研究设计与方法
研究团队在三个时间点采集尼日利亚儿童龈上牙菌斑样本:
- HIV感染者(接受高效抗逆转录病毒治疗)
- 围产期暴露未感染者
- 无暴露未感染者
通过空间分布分析、分类周转率计算及致龋菌关联性研究,发现:
- 未暴露组的微生物动态性最高
- HIV未暴露儿童的微生物组在时间跨度上表现出显著差异(高分类周转率)
- HIV暴露组(无论感染与否)的微生物组稳定性显著降低
"这类似于口腔微生物在进化中形成的特殊适应策略——相较于相对封闭的肠道,频繁接触食物和环境的口腔微生物本应具有更强的波动性。"研究第一作者、怀俄明大学生物人类学助理教授Allison E. Mann解释道。
- HIV暴露导致微生物空间异质性丧失
- 健康儿童的口腔前后区域存在显著微生物差异
- HIV感染组的这种空间梯度消失,前后微生物群高度同质化
"这提示病毒可能选择性影响唾液腺功能。"共同通讯作者Vincent P. Richards指出,HIV感染者的唾液呈现更强酸性,可能重塑口腔生态环境。
关键发现
- 稳定性悖论:HIV感染者看似"更稳定"的微生物组实为适应性受损的标志
- 致龋风险:低周转率与高致龋菌丰度显著相关(p<0.05)
- 发育窗口:混合牙列期的剧烈生理变化本应驱动微生物组动态调整
"我们的研究首次揭示了产前免疫扰动如何通过口腔微生物组影响系统健康。"Coker强调,这种双向互作关系为疾病预防提供了新靶点。
临床启示
- 微生物适应性标志物:分类周转率可作为免疫-微生物互作的生物标志物
- 口腔-系统干预:维持微生物动态平衡可能成为改善HIV相关代谢综合征的新策略
- 早期预警:混合牙列期的微生物异常可能预示系统健康风险
该研究为理解早期免疫挑战与微生物组发育的关系提供了重要证据,其揭示的口腔-系统健康轴为精准医学开辟了新方向。
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