牙菌斑是在牙齿表面形成的一种微生物生物膜，是龋齿和牙周炎的直接病因，也是造成牙齿脱落的主要原因。牙菌斑微生物群的发展是微生物有序附着在牙齿表面的动态过程，这种长期积累导致生物量的增加和组成的变化，同样会导致口腔疾病的风险增加。虽然已有针对口腔微生物群差异的研究，但是没有关于亚洲人群早期牙菌斑细菌组成的报道。

二代测序技术读长短，但吞吐率比Sanger测序高的多，使得我们能够同时获得数十种复杂菌群样品的全面信息。此外，基于Pacbio平台的三代测序技术能够获得平均长度~10kb的长测序读数，目前已有部分研究利用这一平台对复杂微生物群落展开全长16srRNA基因分析。

本期分享的文献，在使用二代测序将早期牙菌斑与唾液细菌种群进行比较后，利用全长16srRNA技术准确鉴定每个参与者牙菌斑的细菌组成，并分析年轻人早期牙菌斑微生物群个体差异与龋齿状况之间的关联。

01

英文标题

IdentificationofInitialColonizingBacteriainDentalPlaquesfromYoungAdultsUsingFull-Length16SrRNAGeneSequencing

02

实验设计

1.样本采集

选择年龄在20-32岁之间共74名受试者（38名女性和36名男性），评估龋齿情况后，用树脂夹板收集6小时内在羟基磷灰石（HA）压盘上形成的早期牙菌斑，同时收集受试者的唾液样本并提取DNA，共获得个DNA样本；2.测序分析以提取的DNA作为模板，扩增16srRNA基因的V1-V2区，使用IonPGM平台进行测序，同时使用8F-R作为引物，利用PacbioSequel平台对全长16srRNA进行测序；

3.定量PCR分析

使用引物F-R进行早期牙菌斑样品中细菌总数的定量PCR分析

03

研究结果

1.牙菌斑与唾液微生物差异

为确定所获得的的牙菌斑样本不是简单的唾液细菌群落，通过扩增16srRNA的V1-V2区，将早期牙菌斑样品的微生物组成与唾液样本微生物群进行比较，基于UniFranc的PCoA图显示（图1），早期牙菌斑微生物群表现出与唾液细菌种群不同的群落结构，在种水平上，牙菌斑样本中的OTU数量显著低于唾液样本，但早期唾液样本中OTU相对丰度显著更高，这些差异表明，早期牙菌斑是通过选择性附着在羟基磷灰石上生长形成的独特细菌群落。

图1.PCoA图展示了74位受试者早期牙菌斑和唾液样本之间的相似关系

2.牙菌斑微生物群组成

研究通过Pacbio测序，对全长16srRNA序列进行分析，获得了个已识别的分类单元，但所有受试者的早期牙菌斑微生物并没有出现交叉。同时，从每个个体获得的微生物群构成了21个主要类群，最大相对丰度超过10%，意味着这些特定类群在早期牙菌斑微生物类群中占大多数。S.mitis/Streptococcussp.HMT-和N.sicca/flava/mucosa是在早期噬菌斑样品中观察到的两个主要分类模式，受试者的细菌组成可以大致分为三种模式：S.mitis/Streptococcussp.HMT-占主导地位、N.sicca/flava/mucosa占主导地位和具有较高多样性的复杂组成，这一结果与16srRNAV1-V2区测序结果一致，说明这些物种参与了早期牙菌斑的定殖。

图2.受试者早期牙菌斑中21个主要类群的相对丰度

3.易患龋齿相关的微生物群个体差异

为探索与易患龋齿相关的早期牙菌斑微生物群的个体差异，研究根据龋齿情况分为三组：无龋齿受试者、中等龋齿数目者（1-7颗）和大量龋齿的受试者（≥8），并对他们微生物群特征进行比较。通过定量PCR分析发现，高龋组中早期菌斑的总细菌数量大于无龋和中龋组（图3），这表明具有较高龋齿风险的口腔内环境条件比那些具有较低龋齿风险的口腔内细菌更容易生长初始定植细菌。

图3.不同龋齿数量受试者的细菌组成差异

04

结论

研究结合二代和三代测序技术，以高分类学分辨率对全长16srRNA进行分析，准确全面详细的确定了74位年轻人在羟基磷灰石盘上形成的早期菌斑中的细菌组成，研究确定了21个主要的初始定殖类群，它们构成了从每个个体获得的大部分微生物群，这些信息将有助于构建早期牙菌斑的多菌种生物膜模型，并有利于研究调节牙齿生物膜以保持良好牙齿健康的新方法。往期精彩：1.扩增子全长测序

不用问天问大地，9个大V都给你2.早产——真是细菌感染惹的祸？3.Microorganisms

基于全长16srRNA鉴定重金属污染土壤中的微生物

4.单分子测序揭示饮用水滤池介质微生物群落差异

参考文献

IdentificationofInitialColonizingBacteriainDentalPlaquesfromYoungAdultsUsingFull-Length16SrRNAGeneSequencing.mSystems.

凌恩生物成立于年，专注组学技术在科研领域的应用与研究。公司成立以来，技术团队参与的项目成果成功发表在《Nature》《Cell》《PNAS》等国际顶端学术期刊。

秉承“以客户需求为本，为客户创造价值”的服务宗旨；以高品质、高效率的技术服务，用心打造凌恩品牌，助力您的成功！

长按



转载请注明地址:http://www.chongbailaa.com/cblszhj/4498.html