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口腔微生物：對(duì)口腔和全身健康來(lái)說(shuō)越來(lái)越重要
Oral microbiomes: More and more importance in oral cavity and whole body
作者/翻譯：Lu Gao, Tiansong Xu, Gang Huang, Song Jiang, Yan Gu, Feng Chen（陳峰）
通訊作者：陳峰，chenfeng2011@hsc.pku.edu.cn
關(guān)鍵詞：口腔微生物組, 人類(lèi)健康, 口腔疾病, 系統(tǒng)性疾病
摘要
微生物存在于人類(lèi)生活的每個(gè)角落并影響著人類(lèi)生活的方方面面。人類(lèi)的口腔中含有許多不同的生境。多變的口腔微生物的協(xié)同作用和相互作用幫助人體抵御外部不良刺激的侵襲。
然而，微生物菌群失調(diào)會(huì)導(dǎo)致口腔疾病和系統(tǒng)性疾病。口腔微生物群在人體微生物群落和人體健康中起著重要的作用。利用近年來(lái)先進(jìn)的分子技術(shù)，我們對(duì)口腔微生物在健康和疾病中的地位與功能的認(rèn)識(shí)得到了極大的提高。
研究口腔微生物群，以及它們與身體不同部位的微生物群和人體健康情況的相互作用，對(duì)我們認(rèn)知人類(lèi)機(jī)體和提高人類(lèi)健康至關(guān)重要。
簡(jiǎn)介
微生物的發(fā)現(xiàn)可以追溯到18世紀(jì)。
歷史記載，安東尼·列文虎克通過(guò)他的顯微鏡觀(guān)察和檢查自己與其他人的牙菌斑。他驚奇地發(fā)現(xiàn)了許多與我們共生的微小的生物。他將這些微小的生物命名為“Dierken”，意思是活潑的小物體（Gordon和Klaenhammer, 2011）。
從那時(shí)起，人們一直試圖要發(fā)現(xiàn)微生物的秘密。在后來(lái)的200多年里，隨著顯微鏡技術(shù)和其他技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)微生物的了解也變得越來(lái)越深刻。
人類(lèi)口腔中有許多不同的生境，包括牙齒、牙齦溝、舌頭、軟硬腭和扁桃體。口腔作為連接人體外部與消化道和呼吸道的管道，有利于微生物定植。人類(lèi)口腔中發(fā)現(xiàn)的微生物被稱(chēng)為口腔微生物群（Dewhirst等，2010）。
復(fù)雜多變的口腔微生物的相互作用有助于人體抵御外部不良刺激的侵害。
然而，微生物菌群失衡卻導(dǎo)致口腔疾病，如齲齒、牙周炎（Holt等，1988； Jorth等，2014； Liu等，2012； Philip等，2018； Wasfi等，2018； Costalonga和Herzberg,2014）、口腔黏膜疾?。⊿aikaly, 2018）和系統(tǒng)性疾?。ㄈ缥改c和神經(jīng)系統(tǒng)疾?。↗orth等，2014；Atarashi, 2017； Blod等，2017； Fardini等，2010；Kuczynski等，2012； Ling等，2015； Lirajunior和Bostr?m, 2018； Peters等，2017； Plaza-Diaz等，2018；Reddy等，2018； Roszyk和Puszczewicz, 2017； Zarco等，2012）。
口腔微生物組在人體微生物群落和人類(lèi)健康中發(fā)揮著重要作用（Zarco等，2012）。
1. 人類(lèi)口腔中的口腔微生物群
1.1 人類(lèi)口腔微生物組數(shù)據(jù)庫(kù)（HOMD）
人類(lèi)口腔微生物組數(shù)據(jù)庫(kù)（Human oral microbiome database，HOMD）是人類(lèi)微生物組中最早完成的項(xiàng)目，為研究微生物組在健康和疾病中的作用提供了工具。 HOMD的目的是向科學(xué)界提供關(guān)于人類(lèi)口腔中存在的約700種原核生物物種的全面信息，它是以已建立的16s rRNA基因臨時(shí)命名方案為基礎(chǔ)。
在過(guò)去的20年中，實(shí)驗(yàn)室已對(duì)600多個(gè)16SRNA基因文庫(kù)進(jìn)行了測(cè)序并獲得了超過(guò)35000個(gè)克隆序列。樣本來(lái)自健康受試者和患有齲齒、牙周病、牙髓感染和口腔癌等十多種疾病的患者。
HOMD將序列數(shù)據(jù)與表型、系統(tǒng)發(fā)育、臨床和文獻(xiàn)檢索鏈接起來(lái)。HOMD數(shù)據(jù)的組織、整合和展示可用作來(lái)自人體其他部位（如腸道，皮膚，陰道）的微生物組數(shù)據(jù)的模式（Dewhirst等，2010；Costalonga和Herzberg, 2014； Blanton, 2012； Chen, 2010； Eren等，2014）。
HOMD中列出約有700種微生物，其中的51％被正式命名，13％未命名（但可人工培養(yǎng)），其中28％被認(rèn)為是無(wú)人工培養(yǎng)系型（Homepage, 2016）。在HOMD數(shù)據(jù)庫(kù)中，大約有150屬，700種微生物。目前，HOMD上有400種口腔分類(lèi)群和1300多種微生物的基因組。
例如，鏈球菌（Streptococcus）是豐度較高的菌屬之一 （Butler等，2017）。在HOMD中，鏈球菌屬有43種，其中26種被命名，9種沒(méi)有命名，7種被丟棄，2種丟失。HOMD上有30個(gè)口腔分類(lèi)群和202種鏈球菌的基因組。
在HOMD中，普雷沃菌屬（Prevotella）有53種，其中32種和67種菌株的基因組可在HOMD上獲得（All Human Oral Microbial Taxa, 2018）。HOMD基于微生物培養(yǎng)。但是相當(dāng)一部分HOMD的口腔微生物不能被培養(yǎng)，由于培養(yǎng)條件的限制，微生物相互作用等影響，其中多達(dá)20％到60％的微生物被認(rèn)為是不可培養(yǎng)的 （Human Microbiome Project Overview，2017）。
1.2 美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院共同基金人類(lèi)微生物組計(jì)劃（HMP）
2007年底，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院建立了共同基金人類(lèi)微生物組項(xiàng)目（NIH common fund Human Microbiome Project，HMP），旨在建立研究資源，對(duì)人類(lèi)微生物群進(jìn)行全面的表征并分析其在人類(lèi)健康和疾病中的作用（Peterson等，2009）。
該項(xiàng)目共納入了來(lái)自242名經(jīng)篩選的成人（129名男性，113名女性）的4,788個(gè)標(biāo)本。共有兩個(gè)臨床中心（位于休斯敦的拜爾醫(yī)學(xué)院和位于圣路易斯的華盛頓大學(xué)）納入了300名18-40歲的成人志愿者，男女比例相當(dāng)。
其中，279人被抽樣兩次，100人在約22個(gè)月內(nèi)第三次抽樣（Human Microbiome Project, 2012）。如聯(lián)合臨床取樣標(biāo)準(zhǔn)（Consortiumclinical Sampling Criteria）所定義，根據(jù)排除標(biāo)準(zhǔn)列表，缺乏疾病證據(jù)的成人受試者被稱(chēng)為“健康人”。
取樣位置主要分布在口腔、鼻腔、陰道、腸道和皮膚5個(gè)部位，女性有18處采集位點(diǎn)，男性有15處（不包括陰道的3個(gè)部位）。
在口腔和口咽共有9個(gè)采集位點(diǎn)，占所有采集位點(diǎn)的一半以上，分別是：唾液、口腔黏膜（面頰）、角化牙齦（牙齦）、腭、扁桃體、咽喉和舌軟組織，以及齦上和齦下牙菌斑。
已被測(cè)序的口腔細(xì)菌占所有身體部位總細(xì)菌數(shù)目的26%（Griffen等，2011；Ahn等，2011）。根據(jù)人體微生物組整個(gè)生物群落的相似性和微生物的共現(xiàn)與共斥，可將18個(gè)人體生境分成4組，與5個(gè)人體目標(biāo)區(qū)域一致。
圖1：在HMP受測(cè)人群中取樣的9個(gè)口腔部位
口腔分類(lèi)單元，是優(yōu)勢(shì)較弱的分類(lèi)群之一，被認(rèn)為具有高度個(gè)性化。
在口腔中，大多數(shù)生境的微生物以鏈球菌為主，但個(gè)別位點(diǎn)仍存在其優(yōu)勢(shì)菌，如頰黏膜大量存在的嗜血桿菌（Haemophilus），齦上菌斑的放線(xiàn)菌（Actinomyces）和齦下菌斑（與齦上菌斑緊鄰但含氧量低）的普雷沃菌。
該研究還揭示了微生物群落成員與功能之間的關(guān)系。此外，他們還研究了受試者攜帶的微生物物種和菌株水平的差異，以及當(dāng)代謝途徑保持穩(wěn)定時(shí)，健康人群攜帶的微生物類(lèi)群的變化（Ahn等，2011）。
盡管HMP已經(jīng)在微生物學(xué)方面做了大量的研究，但由于16S rRNA基因測(cè)序僅限于16S rRNA的部分區(qū)段，而微生物的鑒定應(yīng)考慮到整個(gè)基因組，所以這一研究在微生物學(xué)物種水平上意義不大。
有一些途徑和其他的基因數(shù)據(jù)庫(kù)可以為當(dāng)前的公共數(shù)據(jù)庫(kù)添加更多的信息（Eren等，2014； Costello等，2009； Ding和Schloss, 2014）。
1.3 口腔微生物組對(duì)健康狀況的影響因素
健康個(gè)體的微生物學(xué)與許多因素有關(guān)：
（1）時(shí)間：Costello等人（2014）在4個(gè)時(shí)間點(diǎn)研究了7-9個(gè)健康成人的27個(gè)位點(diǎn)的微生物群。研究表明，人類(lèi)的微生物群是個(gè)性化的，并隨著不同的身體生境和時(shí)間變化。
HMP項(xiàng)目對(duì)人體微生物進(jìn)行了12-18月的采集研究，研究報(bào)告了300名健康成人中18個(gè)身體位點(diǎn)的人類(lèi)微生物組的結(jié)構(gòu)和功能。在采樣期間，口腔內(nèi)各部位的群落類(lèi)型比較不穩(wěn)定（Anukam和Agbakoba, 2017）。
Ogawa等人（2018）利用16S rRNA測(cè)序分析研究了健康和體弱老年人唾液中微生物群的組成。研究認(rèn)為，人類(lèi)身體的衰弱與口腔微生物群的組成和形成有關(guān)。
（2）年齡：Anukam和Agbakoba（2017）隨機(jī)選出年齡分別為56、28和8歲的3位女性，采集她們的口腔微生物樣本，提取DNA，并用自定義條形碼引物擴(kuò)增16S rRNA V4區(qū)域，之后使用IlluminaMiSeq平臺(tái)測(cè)序。該研究顯示，不同年齡組女性的受試者中細(xì)菌多樣性有所不同。
隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的進(jìn)步，人類(lèi)預(yù)期壽命也延長(zhǎng)，An等人（2018）研究了衰老的生物學(xué)和口腔疾病的機(jī)制，希望有助于今后的老年健康研究，并建議更多的臨床研究應(yīng)考慮到年齡的重要性。
（3）飲食：Lassalle等人（2017）采集了三組居住在菲律賓附近的狩獵采集者和傳統(tǒng)農(nóng)民的唾液樣本。結(jié)果證明，飲食的重大轉(zhuǎn)變導(dǎo)致不同共生體群體的產(chǎn)生，并可能引起現(xiàn)代口腔病原體的出現(xiàn)。
Adler等人（2013）的研究表明，從狩獵采集到農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變使口腔微生物群落轉(zhuǎn)變?yōu)榕c口腔疾病相關(guān)的組成。現(xiàn)代人口腔微生物生態(tài)的多樣性明顯低于歷史種群，這可能是后工業(yè)化生活方式下慢性口腔疾病發(fā)病的原因之一。
Brito等人（2016）使用單細(xì)胞基因組學(xué)和宏基因組學(xué)相結(jié)合的方法，比較了81名生活在大都市的北美人和173名斐濟(jì)島民的微生物的移動(dòng)基因。他們發(fā)現(xiàn)斐濟(jì)和北美微生物的移動(dòng)基因含量差異很大。這些結(jié)果表明，某些基因的豐度可能反映了環(huán)境選擇。
除此之外，對(duì)保存完好的牙結(jié)石上的古老口腔微生物群也進(jìn)行了不少基因組和疾病演變方面的研究（Metcalf等，2014； Brown等，1976；Galv?o-Moreira等，2017）。
（4）極端環(huán)境：Brown等人（1976）研究了航天飛行者飛行前和飛行后口腔不同部位微生物種群的變化。微生物學(xué)研究顯示口腔微生物鏈球菌（Streptococci）、奈瑟菌（Neisseria），乳桿菌（Lactobacilli）和腸道桿菌（Enteric bacilli）的計(jì)數(shù)顯著升高，這種現(xiàn)象被認(rèn)為與飲食的改變有關(guān)。該研究表明，在航天飛行期間，對(duì)人體健康有害的口腔變化相對(duì)較少。
（5）其他因素：HMP報(bào)告說(shuō)，抽樣者在嬰兒期是否接受過(guò)母乳喂養(yǎng)、性別和他們的教育程度三個(gè)因素，與其身體部位的微生物種群密切相關(guān)（Anukam和Agbakoba, 2017）。
Galv?o-Moreira等人（2017）研究了年齡在18-40歲的46名女性和24名男性患者，并對(duì)兩組被研究者變異鏈球菌（Streptococcus mutans）進(jìn)行了計(jì)數(shù)。研究表明，兩組被研究者的變異鏈球菌水平存在顯著差異。
2. 口腔微生物組和口腔疾病
2.1 齲病
齲病是最常見(jiàn)的慢性感染性疾病，細(xì)菌為其主要病原體，在多種因素的作用下導(dǎo)致牙體硬組織的慢性和進(jìn)行性破壞。齲病影響人群廣、發(fā)病率高，可在從兒童到老年人的任何年齡段發(fā)生。
低齡兒童齲危害最大，已成為學(xué)齡前兒童常見(jiàn)的公共衛(wèi)生問(wèn)題，其發(fā)病率受多種因素影響，包括口腔微生物群落（Jenkinson和Lamont, 2005； Ma等，2015）。
Xu等人（2014）通過(guò)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）、變性梯度凝膠電泳（DGGE）檢測(cè)了3歲無(wú)齲兒童從無(wú)齲到齲態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程中牙菌斑微生物群落特征和口腔行為習(xí)慣的變化，并進(jìn)行了12個(gè)月的隨訪(fǎng)。
他們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于中國(guó)兒童來(lái)說(shuō)，睡前吃甜食和高頻甜食攝入是發(fā)生齲病的危險(xiǎn)因素，在發(fā)生齲病前的6個(gè)月，口腔微生物豐度開(kāi)始減少。
Xu等人檢測(cè)了牙齦上菌斑的細(xì)菌多樣性，觀(guān)察了幾種微生物群在齲病患者和無(wú)齲群體之間的差異，從微生物群落結(jié)構(gòu)上揭示了齲齒菌群和無(wú)齲菌群之間的差別（Xu等，2014）。
Chen等人用人類(lèi)口腔微生物鑒定芯片（Human oral microbe identification microarray，HOMIM）比較了重度低齡兒童齲患者（Severe Early Childhood Caries，SECC）和無(wú)齲兒童的唾液和齦上菌斑樣品中的細(xì)菌譜。
他們?cè)谒袃和瘶悠分泄矙z測(cè)到379種細(xì)菌，發(fā)現(xiàn)包括鏈球菌、卟啉單胞菌（Porphyromonas）和放線(xiàn)菌在內(nèi)的幾個(gè)屬與SECC密切相關(guān)，提示這些細(xì)菌可能是乳牙列齲齒的潛在生物標(biāo)志物（Ma等，2015）。
Wang等人用單分子實(shí)時(shí)DNA測(cè)序系統(tǒng)對(duì)20例齲病患兒和21名無(wú)齲兒童的唾液樣品進(jìn)行分析比較，對(duì)其中的口腔微生物進(jìn)行了特征分析。得出的結(jié)論是普雷沃菌屬、乳桿菌屬、戴阿利斯特桿菌屬（Dialister spp.）和Filifactor spp.可能與齲齒的發(fā)病機(jī)制和進(jìn)展有關(guān)（Wang等，2017）。
Agnello等人利用新一代測(cè)序技術(shù)分析了分別來(lái)自加拿大第一民族和梅蒂斯族的齲病或無(wú)齲兒童樣品中的菌斑微生物群。他們發(fā)現(xiàn)，兩組之間在28個(gè)物種水平的操作分類(lèi)單元中有著顯著差異。
在SECC組中，Veillonella HOT 780和Porphyromonas HOT 284分別高出4.6倍和9倍；在無(wú)齲組中，戈登鏈球菌（Streptococcus gordonii）和血鏈球菌（Streptococcus sanguinis）分別高出5倍和2倍。在SECC組中檢測(cè)到極高水平的變異鏈球菌（Agnello等，2017）。
圖2：口腔微生物組與口腔疾病
2.2 牙周病
牙周病是人的口腔常見(jiàn)病，可分為兩類(lèi)：牙齦炎和牙周炎。牙周病導(dǎo)致牙周組織（牙支持組織如牙齦和牙槽骨）的破壞，并且是某些系統(tǒng)性疾病的潛在危險(xiǎn)因素（Agnello等，2017； Pihlstrom等，2005）。
口腔是一個(gè)天然的微生物培養(yǎng)基，口內(nèi)的牙周組織具有復(fù)雜的解剖和組織結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)，為微生物的生長(zhǎng)提供了良好的條件。
Topcuoglu等人招募了84名受試者，包括廣泛型侵襲性牙周炎患者（n=29）、廣泛型慢性牙周炎患者（n=25）、種植體周?chē)谆颊撸╪=14）、局限型侵襲性牙周炎患者（n=8），對(duì)10個(gè)選定菌種的16 S rRNA基因進(jìn)行了測(cè)序。
他們最終發(fā)現(xiàn)，在所有群體中，紅色復(fù)合體細(xì)菌是最普遍的。在所有樣品中都發(fā)現(xiàn)了高水平的具核梭桿菌（Fusobacterium nucleatum）。
與紅色和橙色的復(fù)合體相比，綠色和藍(lán)色復(fù)合體細(xì)菌不那么普遍，但在所有局限型侵襲性的牙周炎的組織中發(fā)現(xiàn)了伴放線(xiàn)聚集桿菌（Aggregatibacter actinomycetemcomitans）（Hajishengallis, 2015； Topcuoglu和Kulekci, 2015）。
Pozhitkov等人提取了16位成年白人的口腔微生物的DNA，并且擴(kuò)增16 s rRNA。這些白人沒(méi)有系統(tǒng)性疾病，且沒(méi)有以下情況之一： 牙周炎、齲齒、無(wú)牙頜（Pozhitkov等，2015）。
一些研究表明，在牙齒淺層和深層，微生物組的豐度有顯著的差異（Ge等，2013）。Tsai等人發(fā)現(xiàn)了很高的微生物多樣性，平均每個(gè)樣本有774個(gè)種系型，在所有樣本中總共有6個(gè)門(mén)的細(xì)菌（Tsai等，2016）。
2.3 黏膜病
口腔白斑?。∣LK）、口腔扁平苔蘚（OLP）和系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）是口腔黏膜常見(jiàn)疾病或口腔黏膜系統(tǒng)疾病在口腔的特殊表現(xiàn)，這些疾病引起了公眾的廣泛關(guān)注。
口腔白斑病是一種與其他疾病無(wú)關(guān)的口腔白色病變，病變?cè)诤艽蟪潭壬鲜菬o(wú)癥狀的（Bewley和Farwell, 2017）?？谇槐馄教μ\是最常見(jiàn)的慢性炎癥性免疫疾病之一（Reichart等，2016）?？趦?nèi)長(zhǎng)期存在口腔扁平苔蘚有患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。
系統(tǒng)性紅斑狼瘡是一種慢性自身免疫性疾病，病程復(fù)雜，累及全身不同系統(tǒng)。它是一種引發(fā)自身抗體形成的復(fù)雜的致病過(guò)程的結(jié)果（Yeoh等，2018）。
幾項(xiàng)研究表明，細(xì)菌在這些黏膜疾病中起著重要的作用（Hu等，2016）。
北京大學(xué)口腔醫(yī)院的研究人員收集了10例OLK患者的唾液，并提取DNA，并招募了19名健康人為對(duì)照組（HCs）。他們使用Illumina MiSeq對(duì)16 S rRNA進(jìn)行測(cè)序，并與健康對(duì)照組進(jìn)行比較。數(shù)據(jù)顯示，OLK組的嗜血桿菌含量（1.51%）比HC組（0.34%）更豐富。這表明OLK可能與唾液中的微生物群的變化有關(guān)（Hu等，2016）。
通過(guò)比較36例OLK患者（n=36）和32例健康對(duì)照者（n=32）的DNA，Amer等人發(fā)現(xiàn)OLK患者中梭桿菌（Fusobacteria）的數(shù)量增加，硬壁菌（Firmicutes）的數(shù)量減少。
此外，嚴(yán)重的發(fā)育異常與纖毛菌屬（Leptotrichia spp.）和簡(jiǎn)明彎曲菌（Campylobacter concisus）的水平升高有關(guān) （Amer等，2017）。
口腔扁平苔蘚是一種常見(jiàn)的慢性黏膜炎癥。在一般人群中，OLP的患病率為0.1%-4%（Lodi等，2005）。Wang等人利用MiSeq對(duì)16 SrRNA基因擴(kuò)增子測(cè)序，從OLP患者（網(wǎng)狀和糜爛型兩種亞型）和健康對(duì)照組的唾液樣本中鑒定出與OLP相關(guān)的復(fù)雜口腔微生物群，并觀(guān)察到OLP中幾個(gè)分類(lèi)群豐度的明顯變化（Wang等，2016）。
Corrêa對(duì)52例SLE患者和52例非SLE患者（對(duì)照）進(jìn)行檢測(cè)，并從提取自齦下菌斑的DNA中擴(kuò)增出16s rRNA的V4區(qū)。SLE患者個(gè)體之間相比較，其口腔微生物群的組成是不同的（Corrêa等，2017）。
2.4 口腔癌
影響口腔癌發(fā)生和發(fā)展的因素很多，如基因、細(xì)菌、身體狀況等。越來(lái)越多的證據(jù)表明，微生物群和口腔癌之間存在聯(lián)系。鱗狀細(xì)胞癌是口腔及其鄰近部位最常見(jiàn)的惡性腫瘤，占所有癌癥的90%以上（Gholizadeh等，2016）。
Nagy收集了21例患者病灶中心表面及鄰近健康黏膜的生物膜樣本，進(jìn)行體外培養(yǎng)。最后，他們得出結(jié)論：同一個(gè)病人的口腔癌表面生物膜與口腔健康黏膜表面相比，需氧菌和厭氧菌的數(shù)量顯著增加（Nagy等，1998）。
Lee等人利用高通量測(cè)序技術(shù)研究了正常個(gè)體、上皮癌前病變患者和癌癥患者的微生物群差異。結(jié)果顯示芽孢桿菌（Bacillus）、腸球菌（Enterococcus）、Parvimonas、消化鏈球菌（Peptostreptococcus）和斯萊克氏菌（Slackia）等在上皮前驅(qū)病變與癌癥患者中的豐度存在顯著差異，并且相互關(guān)聯(lián)，可分成兩組（Lee等，2017）。
Yang等人使用16S rRNA 擴(kuò)增測(cè)序來(lái)研究口腔鱗狀細(xì)胞癌（OSCC）患者口腔微生物的組成，發(fā)現(xiàn)OSCC患者口腔微生物群可能與OSCC突變有關(guān)（Yang等，2018）。
2.5 種植體周?chē)?/strong>
種植牙通常被用來(lái)代替缺失牙。50年前，牙種植療法被引入牙科治療，并已成為缺牙治療的常規(guī)程序之一。然而，當(dāng)人們享受美學(xué)和良好的功能時(shí)，他們同時(shí)也會(huì)有一些并發(fā)癥，比如種植體周?chē)住?/p>
種植體周?chē)资且环N感染性疾病，其特點(diǎn)是種植體周?chē)M織的炎癥，探診出血，伴有或無(wú)溢膿，有骨的吸收。
有證據(jù)表明，種植體周?chē)谆颊吲c正常人的口腔微生物群存在差異（Zheng等，2015）。Lafaurie等人發(fā)現(xiàn)，種植體周?chē)妆憩F(xiàn)為包括牙周病菌在內(nèi)的異質(zhì)混合感染（Lafaurie等，2017）。
Zheng等人分析了健康種植體（n=10）、種植體周?chē)つぱ祝╪=8）和種植體周?chē)祝╪=6）的種植體袋（溝）內(nèi)菌斑的微生物特征，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，揭示了細(xì)小真桿菌（Eubacterium minutum）與中間普雷沃菌（Prevotella intermedia）在種植體周?chē)撞≡钐幘哂新?lián)系，說(shuō)明真桿菌（Eubacterium）與種植體周?chē)紫嚓P(guān)。這些結(jié)果提示牙周病原菌可能與種植體周?chē)酌芮邢嚓P(guān)（Zheng等，2015）。
3. 口腔微生物組與全身系統(tǒng)性疾病
口腔是消化道和呼吸道的起始點(diǎn)。在人類(lèi)的口腔中可能有700多種細(xì)菌（Paster等，2006）?？谇晃⑸锸д{(diào)與口腔炎癥有關(guān)，并可通過(guò)菌血癥引起系統(tǒng)性疾病（Han和Wang, 2013）。
圖3：口腔微生物組與全身系統(tǒng)性疾病
3.1 消化道系統(tǒng)疾病
越來(lái)越多的消化道系統(tǒng)疾病被證實(shí)與口腔微生物群落有關(guān)。炎癥性腸?。↖BD）是最早被發(fā)現(xiàn)的疾病之一?，F(xiàn)在，有更多令人信服的證據(jù)表明肝硬化、胃腸道腫瘤和口腔微生物群落之間存在相關(guān)性。
3.1.1 炎癥性腸病
炎癥性腸病是包括從潰瘍性結(jié)腸炎（UC）到克羅恩?。–D）的一系列疾?。↘hor等，2011）。
潰瘍性結(jié)腸炎的特點(diǎn)是持續(xù)的、彌散性的結(jié)腸表面的炎癥（Ford等，2013）?？肆_恩病是一種慢性炎癥性疾病，它可能影響消化道的不同部位（從口腔到肛門(mén)），最常見(jiàn)的是影響結(jié)腸和末端回腸（Baumgart等，2007）。
目前認(rèn)為，炎癥性腸病的發(fā)病機(jī)制與遺傳易感個(gè)體的共生腸道微生物系統(tǒng)的不當(dāng)持續(xù)炎癥反應(yīng)有關(guān)。IBD是遺傳因素、免疫因素、微生物因素和環(huán)境因素之間復(fù)雜的相互作用的結(jié)果（Gentschew和Ferguson, 2012；Kaistha和Levine, 2014； Neuman和Nanau, 2012）。
抗原耐受性的喪失刺激了T輔助細(xì)胞（Th）分化，產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子（如腫瘤壞死因子ɑ、IL（白細(xì)胞介素）-1β，IL-6，IL-12和IL-23）和趨化因子（Baumgart等，2007）。
炎癥細(xì)胞被白介素和趨化因吸引，然后釋放非特異性的炎癥物質(zhì)（如ω-6多不飽和脂肪酸花生四烯酸、蛋白酶、血小板活化因子和自由基等細(xì)胞代謝物），導(dǎo)致腸道損傷（Radford-Smith和Pandeya, 2006）。
腸道真菌是微生物群的重要組成部分，最近的研究揭示了它們?cè)谡{(diào)節(jié)宿主免疫體內(nèi)平衡和炎癥疾病方面的潛在作用。
Leonardi等人確認(rèn)了CX3CR1（CX3C趨化因子受體1） 單核吞噬細(xì)胞（MNP）是對(duì)腸道真菌產(chǎn)生先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)的必要條件。
CX3CR1 MNPs表達(dá)抗真菌受體，并以Syk依賴(lài)的方式激活抗真菌反應(yīng)，揭示了CX3CR1 MNPs在穩(wěn)態(tài)和炎癥過(guò)程中腸道真菌生物群和宿主免疫之間相互作用的調(diào)節(jié)作用（Leonardi等，2018）。
從生理上說(shuō)，腸道已經(jīng)發(fā)展出了幾種策略來(lái)對(duì)抗非原生細(xì)菌的增殖，并控制了有可能導(dǎo)致病理變化的病原物的蔓延?？谇患?xì)菌在腸道的定植可能與炎癥性疾病有廣泛的關(guān)系（Pickard et al.，2017；Caballero和Pamer, 2015）。
IBD患者常出現(xiàn)口瘡性口腔炎、口腔潰瘍、口干性口炎和化膿性口炎等多種口腔癥狀 （Jose和Heyman, 2008；Veloso, 2011），表明口腔微生物群可能與這種疾病有關(guān)系。然而，目前關(guān)于IBD患者的口腔微生物群的信息仍然非常有限（Said等，2014）。
最近的一項(xiàng)研究表明， IBD患者的唾液菌群中的擬桿菌（Bacteroides）數(shù)量顯著增加，同時(shí)變形菌（Proteobacteria）顯著減少。
在IBD患者的唾液微生物群中，主要的屬是鏈球菌屬、普雷沃菌屬、奈瑟菌屬、嗜血桿菌屬、韋榮菌屬（Veillonella）和孿生球菌屬（Gemella），它們是導(dǎo)致失調(diào)的主要原因（Said等，2014）。
這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)，IBD患者唾液中的幾種細(xì)胞因子在溶菌酶耗盡的情況下的炎癥反應(yīng)增強(qiáng)與所觀(guān)察到的失調(diào)密切相關(guān)，其中一些細(xì)胞因子與某些細(xì)菌種類(lèi)的相對(duì)豐度有很強(qiáng)的相關(guān)性。例如，溶菌酶與IL-1β水平，及與鏈球菌、普雷沃菌、嗜血桿菌和韋榮球菌屬的相對(duì)豐度有很強(qiáng)的相關(guān)性。
另一項(xiàng)研究報(bào)告，在患結(jié)腸炎的小鼠模型中觀(guān)察到口腔菌群失調(diào)與口腔和唾液中細(xì)菌的成分變化有關(guān)（Said等，2014； LucasLópez等，2017）。
Atarashi等人最近的一項(xiàng)研究表明，來(lái)自唾液微生物群的克雷伯氏屬細(xì)菌（Klebsiella spp.）在腸道內(nèi)可引起慢性腸道炎癥（Atarashi等，2017）。
使用無(wú)菌生物技術(shù)，將從唾液微生物群中分離出來(lái)的克雷伯氏菌菌株在腸道中定植，發(fā)現(xiàn)該菌株是Th1細(xì)胞的強(qiáng)誘導(dǎo)劑。這些克雷伯氏菌菌株對(duì)多種抗生素有耐藥性，在腸道微生物群失調(diào)時(shí)易于定植，并引發(fā)遺傳易感宿主嚴(yán)重的腸道炎癥。
口腔可能是潛在腸道疾病的儲(chǔ)存庫(kù)，能加劇腸道疾病。顯然需要對(duì)IBD患者的口腔微生物組進(jìn)行更多研究，還有許多問(wèn)題需要解決，如克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎之間的可能差異，以及其他因素（如年齡、飲食和藥物）對(duì)與IBD相關(guān)的微生物失調(diào)的影響（Lucas López等，2017； Atarashi等，2017）。
3.1.2 其他胃腸系統(tǒng)疾病
肝硬化是許多慢性肝病的結(jié)果，這些疾病在全世界都很普遍。
Qin等人研究了肝硬化患者的腸道微生物群特征，并為之建立了參考基因組（Qin等，2014）。組間豐度不同的75,245個(gè)基因可歸為66個(gè)類(lèi)群，代表同源細(xì)菌種； 其中28個(gè)在患者中豐度高，38個(gè)在對(duì)照個(gè)體中豐度高。
患者中豐度高的分組里，有54％分類(lèi)學(xué)指定的物種是口腔來(lái)源的，表明肝硬化患者的口腔微生物群侵入了腸道。
通過(guò)與Ⅱ型糖尿病患者和IBD患者相比較，揭示了遺傳和功能水平上肝硬化特異性的生物標(biāo)志物。僅以15種生物標(biāo)志物為基礎(chǔ)，建立了一個(gè)高度準(zhǔn)確的病人鑒別指數(shù)，并進(jìn)行了驗(yàn)證。因此，微生物靶向的生物標(biāo)志物可能是診斷不同疾病的有力工具。
患有由口腔細(xì)菌引起牙周病或牙齒缺失患者患胃腸癌的風(fēng)險(xiǎn)增加（Meurman, 2010； Rogers和Fox, 2004）?？谇患?xì)菌可能局部活化與酒精和吸煙相關(guān)的致癌物，或通過(guò)慢性炎癥系統(tǒng)性地發(fā)揮作用（Ahn等，2012）。
胰腺癌是一種高致死性消化道腫瘤。牙周病的病史和某些特定口腔病原體的循環(huán)抗體的存在與胰腺癌風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。在一項(xiàng)大型嵌套病例對(duì)照研究中，F(xiàn)an等人研究了口腔微生物群與后續(xù)患胰腺癌風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系（Fan等，2016）。
在口腔樣本中基于基因組的微生物組的直接評(píng)估中，攜帶口腔致病菌牙齦卟啉單胞菌（Porphyromonas gingivalis）和伴放線(xiàn)聚集桿菌與胰腺癌風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。纖毛菌屬細(xì)菌與胰腺癌風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)。
這些口腔細(xì)菌還可以作為一種易于獲取的非侵入性生物標(biāo)志物，用于檢測(cè)后續(xù)的胰腺癌風(fēng)險(xiǎn)，這有助于識(shí)別這種疾病的高危人群。此外，可開(kāi)發(fā)有靶向預(yù)防療法，以對(duì)抗牙周病原體并降低胰腺癌的風(fēng)險(xiǎn)（Fan等，2016）。
3.2 神經(jīng)系統(tǒng)疾病
神經(jīng)系統(tǒng)疾病與口腔微生物群之間的聯(lián)系已經(jīng)得到證實(shí)。從一個(gè)新的角度認(rèn)識(shí)神經(jīng)系統(tǒng)疾病是很有啟發(fā)性的。
阿爾茨海默?。ˋD）是一個(gè)典型的例子。阿爾茨海默病（AD）是癡呆癥最常見(jiàn)的病例，約占所有病例的60％-80％，其特點(diǎn)是認(rèn)知障礙、病因復(fù)雜、多因素影響（Gaugler等，2016）。
Miklossy等人重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了包括口腔和腸道在內(nèi)的幾種類(lèi)型的螺旋體與阿爾茨海默病有關(guān)（Miklossy等, 1993）。Riviere等人通過(guò)PCR技術(shù)和特異性抗體在腦部樣本中發(fā)現(xiàn)了口腔厭氧菌（密螺旋體）（Riviere等，2002）。
在16例AD患者的大腦中，有15例用抗體檢測(cè)到了密螺旋體（Treponema），而18例對(duì)照中有6例檢測(cè)到，表明某些細(xì)菌門(mén)與AD的關(guān)系更密切，因?yàn)樵诜茿D樣本沒(méi)有明顯發(fā)現(xiàn)它們。這與在AD患者大腦中發(fā)現(xiàn)了口腔厭氧菌牙齦卟啉單胞菌產(chǎn)生的脂多糖（對(duì)照組未發(fā)現(xiàn)）證據(jù)是一致的（Pooleet al. 2013）。
腫瘤壞死因子α（TNF-ɑ）與AD之間的關(guān)系已經(jīng)確立。Kamer等人使用標(biāo)準(zhǔn)ELISA技術(shù)結(jié)合抗體檢測(cè)TNF-α，尋找牙周細(xì)菌伴放線(xiàn)聚集桿菌、福賽斯坦納菌（Tannerella forsythia）和牙齦卟啉單胞菌的血清抗體。
與對(duì)照組相比，AD患者中口腔細(xì)菌的TNF-α和口腔細(xì)菌抗體水平較高，AD患者中這些細(xì)菌的血清抗體比值比為6.1，這可以用作診斷工具（Kamer等，2009）。
此外，一項(xiàng)縱向研究探索了使用口腔細(xì)菌作為預(yù)測(cè)工具的潛力。在肯塔基州大學(xué)的神經(jīng)學(xué)研究項(xiàng)目中，158名具有生物恢復(fù)能力的成年人在實(shí)驗(yàn)起點(diǎn)時(shí)認(rèn)知水平正常。起始時(shí)的高抗體水平，尤其口腔厭氧桿菌具核梭桿菌和中間普雷沃菌的抗體，與受試者10年后的認(rèn)知缺陷相關(guān)（Sparks Stein等，2012）。
3.3 內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病
內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病的進(jìn)程和預(yù)后與個(gè)體內(nèi)部環(huán)境密切相關(guān)?？谇晃⑸锝M影響個(gè)體內(nèi)部環(huán)境，同時(shí)也受到個(gè)體內(nèi)部環(huán)境的影響。這啟發(fā)我們尋找內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病與口腔微生物組之間的關(guān)系。糖尿病、不良妊娠結(jié)局（APOs）和肥胖癥被已經(jīng)證明與口腔微生物組相關(guān)。
3.3.1 糖尿病
糖尿病的特征是高血糖、易受感染和高氧化應(yīng)激，可導(dǎo)致系統(tǒng)并發(fā)癥。牙周病與糖尿病之間存在雙向關(guān)系。微生物群在體內(nèi)平衡中起著關(guān)鍵作用，并影響包括糖尿病在內(nèi)的多種病理過(guò)程（Ussar et al. 2016）。
糖尿病是牙周炎的風(fēng)險(xiǎn)因素，并增加疾病的嚴(yán)重程度。
在Ⅰ型糖尿病患者中，大多數(shù)年齡段牙周病的嚴(yán)重程度都有所增加。年齡本身已被證明是牙周炎的危險(xiǎn)因素，并可能是一個(gè)混雜因素（Cullinan等，2001；Rylander等，1986； Cianciola etal.,1982； Thorstensson和Hugoson,1993）。
Ⅱ型糖尿病也被證明是牙周病的危險(xiǎn)因素。一項(xiàng)關(guān)于1342名患者中糖尿病狀態(tài)與牙周狀況之間關(guān)系的研究表明，糖尿病患者牙周炎的風(fēng)險(xiǎn)增加（Emrich等，1991）。
Casarin等人觀(guān)察，Ⅱ型糖尿病患者和非糖尿病患者相比，齦下菌群存在顯著差異，如TM7、聚集桿菌屬（Aggregatibacter）、奈瑟菌屬、孿生球菌屬、艾肯菌屬（Eikenella）、月形單胞菌屬（Selenomonas）、放線(xiàn)菌屬（Actinomyces）、二氧化碳噬纖維菌屬（Capnocytophaga）、梭桿菌屬（Fusobacterium）、韋榮菌屬和鏈球菌屬的百分比較高 （Casarin等，2013）。
Xiao等人為更好地理解糖尿病如何增加牙齒缺失的風(fēng)險(xiǎn)和嚴(yán)重程度提供了一個(gè)機(jī)制基礎(chǔ)（Xiao等，2017）。
糖尿病導(dǎo)致口腔細(xì)菌組成改變，并且通過(guò)侵染無(wú)菌小鼠發(fā)現(xiàn)糖尿病小鼠的口腔微生物群更具有致病性。
此外，用IL-17抗體治療可降低糖尿病小鼠口腔微生物群的致病性；當(dāng)侵染受體無(wú)菌小鼠時(shí)，來(lái)自經(jīng)IL-17處理的供體的口腔微生物群減少了中性粒細(xì)胞的募集，降低了IL-6和RANKL，減少了骨吸收。糖尿病增強(qiáng)的IL-17可改變口腔微生物群并使其更具致病性。
3.3.2 不良妊娠結(jié)局
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)不良妊娠結(jié)局（APOs）與口腔微生物組改變有關(guān)。 Madianos等人（2013）發(fā)現(xiàn)APOs母親的富賽擬桿菌（Bacteroides forsythus）和直形彎曲菌（Campylobacter rectus）的水平明顯較高。
然后，牙周病相關(guān)的具核梭桿菌也被發(fā)現(xiàn)與APO有關(guān)。具核梭桿菌可能通過(guò)血液傳播到胎盤(pán)并導(dǎo)致不良的妊娠結(jié)局（Han等，2004； Han et al.,2010）。引發(fā)的全身炎癥反應(yīng)可能加劇胎兒胎盤(pán)部位的局部炎癥反應(yīng)，并進(jìn)一步增加發(fā)生APO的風(fēng)險(xiǎn)（Madianos et al.,2013）。
3.3.3 其他內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病
肥胖也被發(fā)現(xiàn)與口腔微生物組相關(guān)。肥胖的炎癥性質(zhì)已被廣泛認(rèn)識(shí)，Goodson等人發(fā)現(xiàn)超重女性的唾液細(xì)菌組成發(fā)生了變化。細(xì)菌種類(lèi)可以作為發(fā)生超重狀態(tài)的生物學(xué)指標(biāo)?？谇患?xì)菌可能參與導(dǎo)致肥胖的病理過(guò)程（Goodson等，2009）。
多囊卵巢綜合征（PCOS）是一種常見(jiàn)的女性?xún)?nèi)分泌疾病，其病因不明，主要表現(xiàn)為高雄激素、閉經(jīng)和多囊卵巢形態(tài)，常伴有不孕、肥胖、胰島素抵抗和低度炎癥。
目前已知腸道微生物群對(duì)其中的幾種情況有影響。最近，有研究者也發(fā)現(xiàn)糞便和唾液微生物群落之間存在關(guān)聯(lián)（Lindheim等，2016）。多囊卵巢綜合征患者的微生物群中放線(xiàn)菌門(mén)的細(xì)菌減少，細(xì)菌群落組成發(fā)生明顯變化。
3.4 免疫系統(tǒng)疾病
口腔微生物組與人體免疫系統(tǒng)功能密切相關(guān)，因此與人類(lèi)免疫系統(tǒng)疾病如類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（RA）相關(guān)，并對(duì)人體免疫缺陷病毒（HIV）感染等免疫系統(tǒng)的多系統(tǒng)疾病起著重要作用。
3.4.1 類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎
類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（RA）是一種自身免疫性疾病，與心血管和其他系統(tǒng)疾病導(dǎo)致的死亡率增加有關(guān)。但是，RA的病因仍不清楚。
盡管關(guān)于RA遺傳易感性的研究已經(jīng)涉及HLA-DRB1、TNFAIP3、PTPN22和PADI4等基因，但有研究證明環(huán)境因素也是致病原因（McInnes和Schett, 2011； Raychaudhuri等，2012； Okada等，2014； McInnes和Schett, 2007； Viatte等，2013）。
微生物可以引起RA（Zhang等，2015）。腸道和口腔微生物群之間存在相似性，表明在不同身體部位的微生物的數(shù)量和功能存在重疊。在RA患者的腸道和口腔微生物組中檢測(cè)到生態(tài)失調(diào)，經(jīng)RA治療后，該失調(diào)得到部分緩解。
腸道，牙齒或唾液微生物組的改變可將RA患者于健康對(duì)照者區(qū)分開(kāi)來(lái)，這些變化與臨床評(píng)估相關(guān)，并可用于判斷患者對(duì)治療的反應(yīng)，以對(duì)患者進(jìn)行分類(lèi)。
特別是，嗜血桿菌屬（嗜血桿菌）在所有三個(gè)位點(diǎn)都與血清自身抗體水平呈負(fù)相關(guān)，而在所有RA患者中三個(gè)位點(diǎn)唾液乳桿菌（Lactobacillus salivarius）數(shù)量過(guò)多，而在非常活躍的RA患者中，唾液乳桿菌數(shù)量增加。
在功能上，RA患者的微生物群中鐵，硫，鋅和精氨酸的氧化還原環(huán)境、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝發(fā)生改變。這說(shuō)明微生物組成分在預(yù)后和診斷中具有應(yīng)用潛力。
3.4.2 人類(lèi)免疫缺陷病毒（HIV）感染
艾滋病毒（HIV）感染與一系列口腔疾病有關(guān)，在HIV陽(yáng)性受試者發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的與疾病相關(guān)的微生物種類(lèi)。
未經(jīng)治療患者的病毒血癥升高與潛在致病菌如韋榮菌、普雷沃菌、巨型球菌（Megasphaera）和彎曲菌（Campylobacter）等菌種的比例顯著高于健康對(duì)照相關(guān)（Dang等，2012）。
另一項(xiàng)研究報(bào)道，HIV感染者口腔微生物多樣性低于健康對(duì)照組，這種多樣性在ART治療后進(jìn)一步降低（Li等，2014）。控制良好的HIV陽(yáng)性患者與HIV陰性對(duì)照之間沒(méi)有顯著差異，表明控制良好的HIV陽(yáng)性患者與非HIV患者的口腔菌群本質(zhì)上是相似的。
這些證據(jù)表明HIV患者的口腔微生物組發(fā)生了變化，這些變化可能與HIV感染或HIV治療以及與疾病相關(guān)的其他口腔表現(xiàn)形式有關(guān)（Heron和Elahi, 2017）。
3.5 心血管系統(tǒng)疾病
口腔微生物組與心血管系統(tǒng)疾病之間的相關(guān)性目前還不夠大，但研究人員確實(shí)證實(shí)了動(dòng)脈粥樣硬化和口腔微生物群之間存在一些潛在聯(lián)系。
動(dòng)脈粥樣硬化的特征是膽固醇積聚和巨噬細(xì)胞向動(dòng)脈壁的聚集。因此它被認(rèn)為既是一種代謝疾病，也是一種炎癥 （Hansson, 2005；Koren等，2011）。 通過(guò)16S rRNA測(cè)序，Koren等人在大多數(shù)動(dòng)脈粥樣硬化患者的口腔微生物群中鑒定出Chryseomonas、韋榮菌屬和鏈球菌屬（Koren等，2011）。
此外，同一個(gè)體內(nèi)的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊和口腔或腸道樣品，有額外的共同的幾種細(xì)菌型。有趣的是，口腔和腸道中的幾種細(xì)菌類(lèi)群與血漿膽固醇水平相關(guān)。口腔細(xì)菌，甚至腸道細(xì)菌可能與動(dòng)脈粥樣硬化的疾病標(biāo)志物相關(guān)（Koren等，2011； Libby等，2002）。
結(jié)論
新近發(fā)展起來(lái)的分子生物學(xué)方法的應(yīng)用，極大地?cái)U(kuò)展了我們對(duì)口腔微生物組在健康和疾病中的組成和功能的知識(shí)。各種口腔微生物的相互作用和平衡，幫助人體抵御外界不良刺激的侵襲。
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