摘要
背景
生活方式显著影响肠道微生物组,但其对口腔微生物组的作用尚不明确。我们通过控制地理因素,研究了尼泊尔63名代表不同生活方式群体的唾液微生物组:觅食者、50年内从觅食转农耕者、300年以上农耕者和移居美国20年的工业化群体。发现口腔微生物α多样性无显著差异,但微生物组成随生活方式梯度变化,如Streptobacillus和未分类Porphyromonadaceae属的相对丰度变化。吸烟和粮食来源等生活方式因素与微生物组差异相关。
结果
本研究首次证明在控制地理因素后,生活方式对口腔微生物组具有重要作用。微生物组组成差异虽较肠道微生物组更细微,但工业化群体中Neisseria、Haemophilus等有益菌减少,而Atopobium等致病菌增加。分析显示粮食类型(大麦/玉米与水稻/小麦)显著影响Brachymonas等菌群,吸烟与Granulicatella等菌群负相关。功能性预测显示工业化群体中脂质代谢通路增加,而异生物质降解减少。
引言
人类微生物组研究多集中于欧美,南亚研究不足。本研究首次全面分析从传统觅食到工业化的生活方式梯度中口腔微生物组的变化。通过对比尼泊尔五个群体(觅食者、定居农耕者、传统农耕者、美国移民和欧洲裔美国人)的唾液样本,发现生活方式梯度与微生物网络结构变化显著相关,如CAG1共丰度组随工业化减少,CAG2增加。
结果与讨论
微生物组多样性
控制地理因素后,尼泊尔各群体间α多样性无显著差异,但美国工业化群体的Faith系统发育多样性显著降低。这提示移民后的生活方式改变可能比地理因素对微生物组影响更大。
关键菌群变化
- Streptobacillus:工业化群体显著减少,可能与亚洲人群口腔共生相关,而欧美工业化群体中缺失。
- Atopobium:工业化群体丰度增加,与龋齿、高血压等疾病风险正相关,属于独立共丰度组(CAG2)。
生活方式驱动因素
- 粮食类型:大麦/玉米饮食群体中Brachymonas丰度更高,可能与其酚类物质和纤维含量影响微生物环境有关。
- sisnu(荨麻)消费:与未分类Porphyromonadaceae正相关,可能通过抗菌特性或营养机制影响微生物平衡。
口腔-肠道轴
虽然个体口腔与肠道微生物组相似性随农耕化增强,但因样本量不足未达统计学显著性(统计效能仅4.1%)。这提示工业化可能促进口腔病原体向肠道易位,需更大样本验证。
方法与局限性
本研究采用16S rRNA测序,通过Qiagen和MO BIO双试剂盒验证结果可靠性。局限性包括:
- 样本量较小(尤其美国群体),低丰度菌群差异可能未检出
- 16S测序无法解析种水平差异
- 横断面设计无法建立因果关系
结论
本研究揭示了生活方式对口腔微生物组的塑造作用,特别强调饮食和吸烟的影响。发现工业化与有害菌增加、有益菌减少的关联,为理解工业化与慢性病风险提供新视角,建议未来研究需扩大样本量并采用宏基因组学方法。
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