中重度牙周炎伴阿尔茨海默病患者龈下菌斑微生物群落分析

发布时间：2020-05-29 04:09

【摘要】：目的:分析中重度牙周炎伴阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)患者牙周临床指标及认知评分的差异性,运用Illumina高通量测序(High-throughput sequencing,HTS)技术对患者龈下菌斑菌群的结构特征及多样性、代谢功能等进行比较分析。基于微生物群落水平探讨不同疾病状态下龈下菌斑菌群特征,初步探讨慢性牙周炎与AD的相关性。方法:根据诊断与纳入标准,收集2017年12月至2018年12月在遵义市三级以上综合性医院神经内科、遵义医科大学附属口腔医院牙周科和遵义医科大学附属医院体检中心就诊的45岁以上中重度牙周炎伴与不伴AD患者和健康人群共44例。将研究对象分为3组:中重度牙周炎伴AD组(n=14)、中重度牙周炎组(n=15)、正常对照组(n=15),分别标记为:AP组、P组、N组。记录受检者基本信息情况、剩余牙数、牙周临床指标及认知评分等;采集受检人群(n=44)龈下菌斑,-80℃冻存,送往武汉华大基因提取龈下菌斑样品DNA,扩增16S r DNA V4区并使用Illumina Hi Seq2500平台进行测序,采用QIIME、Mothur、SPSS等软件对龈下菌斑菌群结构特征及多样性、代谢功能等进行分析。结果:1.在性别、文化程度、血压(收缩压/舒张压)、空腹血糖上,三组间差异均无统计学意义(P0.05);AP组在年龄上均显著大于N组和P组(P0.05);而在MMSE量表评分中,AP组显著低于N组、P组(P0.05)。2.三组研究对象剩余牙数、探诊出血率(BOP%)、探诊深度(probing depth,PD)和临床附着丧失(clinical attachment loss,CAL)比较,结果显示:AP组剩余牙数显著少于N组、P组(P0.05);AP组BOP(%)、PD、CAL均显著大于N组、P组(P0.05);而P组BOP(%)、PD、CAL也显著大于N组(P0.05)。3.通过测序共获得拼接有效序列(Clean Tags)2711831条,平均每个样品61632条,Tags平均长度为252 bp;所有样品在97%的相似度下聚类共产生1130个OTU,平均每个样品259个;与RDP数据库进行比对与物种注释,共获得24个门、41个纲、58个目、134个科、289个属、379个种水平物种。4.通过比较三组间Beta多样性指数,得出AP组与P组菌群相似度更高;Alpha多样性指数比较结果显示AP组龈下菌斑菌群物种丰富度和均匀度显著大于P组、N组(P0.05);P组菌群物种丰富度和均匀度均低于N组,尽管差异无统计学意义(P0.05)。5.PICRUST分析结果显示:AP-P组、AP-N组、P-N组中,具有显著性差异(P0.05)的细菌代谢活动种数分别为:15/9、17/14、31/29,表明AP组龈下菌斑菌群代谢活动较P组更活跃。6.通过Venn及Core-Pan分析发现:各组组内核心微生物数目:APPN,分别有23、36、42种;AP组独有的核心微生物只有龈炎普雷沃菌、解糖普雷沃菌、Lachnoanaerobaculum saburreum 3种,其中龈炎普雷沃菌的增多可能与AD相关;另外,对三组核心微生物中出现的6种经典牙周致病菌(具核梭杆菌、牙龈卟啉单胞菌、福赛坦纳菌、齿垢密螺旋体、中间普雷沃菌、直肠弯曲杆菌)平均相对丰度大小进行排序发现,均是PAPN,且进行三组间差异性比较发现:AP组、N组中牙龈卟啉单胞菌、齿垢密螺旋体显著低于P组(P0.05)。7.在门水平上,AP组、N组中的放线菌门、厚壁菌门显著大于P组(P0.05);P组中螺旋体、互养菌门则均显著大于AP组、N组(P0.05);AP组、P组拟杆菌门显著大于N组(P0.01);N组中变形杆菌门显著大于P组、AP组(P0.01);梭杆菌门在各组中差异均无统计学意义。采用冗余分析进行各菌门与MMSE评分和牙周临床指标相关性分析,结果发现:螺旋体、互养菌门、变形杆菌门与MMSE评分呈正相关;而在门水平上的梭杆菌、拟杆菌、厚壁菌及放线菌则呈负相关;另一方面,螺旋体、互养菌门、梭杆菌门、拟杆菌门与BOP(%)、PD、CAL呈正相关,而放线菌门、变形杆菌门则呈负相关。8.(1)在属水平上,1种优势菌属(纤毛菌属)和3种非优势菌属(Delftia、真杆菌属、Saccharibacteria_genera_incertae_sedis)的增加可能与AD相关;1种优势菌属(坦纳菌属)和2种非优势菌属(脱硫叶菌属、Schwartzia)的增加,以及5种优势菌属(棒状杆菌属、罗氏菌属、奈瑟菌属、聚集杆菌属、口动菌属)和10种非优势菌属(不动菌属、短波单胞菌属、水栖菌属等)的减少可能与中重度牙周炎相关。(2)在种水平上,3种优势菌种(纤细弯曲菌、变黑普雷沃菌、Prevotella maculosa)的增加可能与AD相关;4种优势菌种(具核梭杆菌、中间密螺旋体、索氏密螺旋体、中间普雷沃菌)的增加和10种优势菌种(马氏棒状杆菌、牙龈二氧化碳噬纤维菌、微黄奈瑟菌、奇异口动菌等)的减少可能与中重度牙周炎相关。结论:1.伴有AD的牙周炎患者具有更差的牙周健康状况;2.中重度牙周炎伴AD患者龈下菌斑菌群是由23种核心微生物及相对丰度普遍更低的6种经典牙周致病菌构成的独特微生物群;3.初步提示中重度牙周炎患者龈下菌斑微生物群落中4菌属(纤毛菌属、Delftia、真杆菌属、Saccharibacteria_genera_incertae_sedis)和4菌种(龈炎普雷沃菌、纤细弯曲菌、变黑普雷沃菌、Prevotella maculosa)的增加可能与AD的发生、发展相关。
【图文】：

实验总技术路线图

析方法图ndAnalysis Map释LEFSE 分析PICRUST 分析冗余分析Beta多样性Alpha多样性onxSimpsonIndex物种聚类分析物种多样性取weightedunweightedUnifracIndex
【学位授予单位】：遵义医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R781.42;R749.16

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本文编号：2686372