PredictionofEarlyChildhoodCariesviaSpatial-TemporalVariationsofOralMicrobiotaCellHostMicrobe，IF=12.通讯作者：1)JunqiLinglingjqmail.sysu.edu.cn2)JianXuxujianqibebt.ac.cn幼儿龋齿是儿童时期最常见的感染，影响着世界范围内近一半的儿童，耗费了大量的医疗费用。龋齿一旦发生，将造成牙齿不可逆的损伤，而且儿童新长的牙齿也将遭受高患病的风险，甚至导致一生中的牙齿掉落。因此，对于龋齿的干预预防具有重要的临床意义。用微生物预测慢性疾病是一种非常有效的办法。本研究对50个4岁左右的学龄前儿童口腔牙菌斑和唾液微生物区系长达两年的跟踪，通过区分年龄、龋齿相关的微生物类群以及龋齿发病前及发病过程中微生物区系的动态变化，对龋齿的发生构建了一个预测性的模型。材料与方法①50个学龄前儿童（平均4岁）为研究对象（这些儿童有着相似的生活环境、饮食情况、口腔卫生习惯及牙齿检查等）。②2年分四个不同时期共采集份样品（分别来自唾液和牙菌斑两个生态位），其中根据调查期间龋齿的健康状态，不同儿童被分为3组：未患龋齿（H2H）组-17位儿童（94份样品）；患有轻微的龋齿症状（H2C）组-21位儿童（份样品）；患有严重的龋齿症状（C2C）组-12位儿童（70份样品）。③作为诊断模型的验证，额外的40个儿童（46~50个月，其中包含20个健康的儿童，20个患有严重的龋齿）用于分析唾液微生物。④实验期间分别从牙垢牙菌斑和唾液中提取DNA，然后进行用Roche(GSFLXTitaniumSystem)进行16SrDNA（V1-V3高变区）测序。研究结果1、年龄对宿主口腔微生物的影响在H2H组，在口腔和牙菌斑每一个生态位，宿主的年龄变化对口腔微生物有着强烈的影响，且年龄在牙菌斑中比唾液中微生物群落的影响更为明显。图1年龄对宿主口腔微生物的影响2、对H2H组牙菌斑和唾液样本中丰度最高的细菌种类进行分析
发现主要的细菌种类均为Streptococcus,
Neisseria,Fusobacterium,Capnocytophaga,
Prevotella以及Porphyromonas（图2A、B）。在C2C组中，微生物区系菌群的成熟度明显特别的高在病情发展期间，特别是当龋齿程度特别严重的时候（图2C、D）。相比较于H2H组，C2C组与微生物菌群的成熟度的相关性较低（图2E、F）。H2C组中，对于整个微生物群落结构，细菌多样性的起始状态对于龋齿的影响比儿童的年龄更显著，而宿主的身体状况对细菌多样性的影响不明显。
图2定义健康儿童口腔微生物群落的细菌分类生物标记3、幼儿龋齿发病开始和发病过程中微生物区系的变化具有明显的不同图3细菌多样性和龋齿、牙龈炎等症状的关系4、构建了一个预测模型、龋齿的微生物指标，能够对健康儿童龋齿的发生的做出诊断和预测。图4基于口腔微生物进行疾病分类结论微生物区系空间和时间上的变化可以被用于预测龋齿的发生。龋齿的发生延缓了微生物区系的发展，这也与健康儿童年龄的增加相关。牙菌斑和唾液中微生物区系的变化在龋齿发生早起比发生后与幼儿龋齿的严重程度关系更为紧密。通过区分年龄、与龋齿相关的微生物类群以及微生物区系在发病早期和发病后的动态变化，本研究构建了一个预测模型、龋齿的微生物指标，能够对健康儿童龋齿的发生的做出诊断和预测，其中诊断的精确度大70%，预测的精确度高达81%。亮点①对50位4岁儿童进行长达两年的口腔微生物区系动态变化跟踪；②依赖年龄的微生物区系的发展与幼儿早期龋齿的发病具有极大的相关性；③口腔微生物区系的改变先于幼儿龋齿临床症状的表征；④龋齿微生物的指标可以被用于早期幼儿龋齿的预测。锐翌基因服务
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供稿：赵永田编辑：王雪婷