龋病人群唾液菌群结构多样性及其与pH、铁的相关性研究

作     者：汪珍珍 

作者单位：兰州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：余占海;李志强

授予年度：2016年

学科分类：1003[医学-口腔医学] 100302[医学-口腔临床医学] 10[医学] 

主      题：龋病 菌群结构 pH 铁元素 

摘      要：目的:该研究中拟用Illumina Miseq高通量测序技术分析甘肃省43名受试人群的唾液菌群结构多样性,同时测定样本pH及铁元素含量并分析唾液微生物群落结构多样性与pH、铁元素的相关性,为深入了解龋病的发病原因及发展过程奠定理论基础,为预防及治疗龋病提供新的研究思路。方法:选取年龄为246岁受试人群43人,其中龋病组唾液样本21例(CA组,DMFT≥1),健康组唾液样本22例(HE组,DMFT=0)。提取样本细菌DNA,利用Illumina MiSeq测序平台对43例样本DNA的16S r RNA V3-V4区进行测序,对结果进行生物信息学分析。并对两组唾液样本pH及铁元素含量进行检测,后采用RDA分析43例样本与唾液pH及铁元素的相关性。结果:***多样性分析结果显示:两组样本的微生物群落结构呈现出不同的特点,该差异受丰度不同的影响;菌群结构在各样本间的差异表现为CA组更大。2.龋病组与健康组的优势菌门分别为:变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、梭杆菌门(Fusobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、螺旋体门(Spirochaetes);优势菌属分别为:奈瑟菌属(Neisseria)、链球菌属(Streptococcus)、普雷沃菌属(Prevotella)、卟啉单胞菌属(Porphyromonas)、Lautropia、拟普雷沃菌属(Alloprevotella)、密螺旋体属(Treponema)、梭杆菌属(Fusobacterium)、二氧化碳嗜纤维菌属(Capnocytophaga)、韦荣球菌属(Veillonella)、嗜血杆菌属(Terrahaemophilus)、纤毛菌属(Leptotrichia)、放线菌属(Actinomyces)、新月形单胞菌属(Selenomonas)、迪茨氏菌属(Dietzia)、颗粒链菌属(Granulieatell)。3.拟杆菌门和卟啉单胞菌属的相对丰度在HE组更高;而新月形单胞菌属和迪茨氏菌属的相对丰度则在CA组中更高(P0.05)。4.存在20种低丰度(相对丰度0.01%)菌属:双歧杆菌(Bifidobacterium)、肠杆菌属(Enterobacter)、红环菌属(Rhodocyclus)、Pseudomonas、不动杆菌属(Acinetobacter)、丙酸杆菌属(Propionibacterium)、纤发菌属(Leptothrix)、代尔夫特菌属(Delftia)、欧陆森氏菌(Olsenella)、罗尔斯通菌属(Ralstonia)、乳球菌属(Lactococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、光冈菌属(Mitsuokella)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、埃希氏杆菌属(Escherichia)、斯莱克氏菌属(Slackia)、短波单胞菌属(Brevundimonas)、Scardovia、赤微菌属(Erythromicrobium)、营养缺陷菌属(Abiotrophia),以上各菌属皆呈现出在CA组中相对丰度更高的特点(P0.05)。5.物种网络分析图显示在龋病组中相对丰度更高(P0.05)的丙酸杆菌属与新月形单胞菌属存在正相关关系;迪茨氏菌属则间接与丙酸杆菌属存在正相关关系。6.功能基因测序结果显示,两组样本相对丰度较高的功能基因分别为膜运输功能(Membrane Transport)、复制和修复功能(Replication and Repair)、氨基酸代谢功能(Amino Acid Metabolism)以及碳水化合物代谢功能(Carbohydrate Metabolism)。7.唾液pH检测检测结果显示:CA组pH低于HE组pH(P0.05);铁元素检测结果为:CA组Fe含量高于HE组Fe含量(P0.05)。8.43个样本与pH及铁元素作为环境因子进行RDA分析,结果显示龋病组与铁元素存在正相关关系,与pH成负相关关系。结论:龋病唾液菌群落关系可能为互利共生;菌群落结构和环境因子间关系密切,可能受pH、铁元素的作用;龋病的发病原因可能是微生物群落结构多样性、唾液酸碱性、微量元素等多因素综合作用的结果。