博州地区三民族不同龋敏感3-5岁儿童口腔微生物群落的宏基因组学研究

发布时间：2020-05-11 13:59

【摘要】：目的:对比研究蒙古族、维吾尔族和汉族低龄儿童龋病患病情况及相关危险因素,通过高通量测序对三个民族儿童牙菌斑菌群结构差异进行分析,检测唾液中四种常见致龋菌DNA水平并评价与低龄儿童龋病的关系。方法:采用多阶段、随机、分层、整群抽样的方法对博州地区3~5岁蒙古族,维族和汉族儿童进行口腔检查和危险因素分析;采集重度低龄儿童龋病和口腔健康儿童牙菌斑,运用高通量测序对微生物菌群结构和多样性进行分析;同时采集口腔健康儿童和重度低龄儿童龋病儿童唾液,荧光定量检测变形链球菌、血链球菌、乳酸杆菌和内氏放线菌的DNA水平。结果:1)1089名3-5岁儿童中低龄儿童龋病患病率为72.2%,龋均(dmfs)为4.4±5.34颗,其中重度低龄儿童龋病患病率为36.2%。随着年龄的增加乳牙的患龋率和患重龋率均升高(c2=26.834,P0.001),其中5岁儿童乳牙的患龋率最高为82.9%;2)随着年龄的增长乳牙的龋均升高(F=8.330,P0.001),尤其是5岁儿童的龋均处于较高水平为5.53±5.88;3)乳牙龋齿的充填率为1.35%,城市儿童的乳牙龋齿充填情况优于乡镇儿童乳牙龋齿的充填情况(F=8.861,P=0.003);4)社会经济背景因子是儿童龋病的保护因素;睡前不良饮食习惯、喝含糖饮料、吃零食、夜间喂食是儿童龋病的危险因素;5)研究共获得9215515条有效序列,按照97%的相似性聚类归属三个民族120例样本中共检出13个菌门,23个菌纲,40个菌目,78个菌科和129个菌属;6)多样性分析的结果显示,三个民族儿童的牙菌斑菌群构成和多样性不同,口腔健康组的儿童菌群结构多样性高于重度低龄儿童龋病组儿童;7)厚壁菌,芽孢杆菌,乳杆菌,链球菌,梭杆菌,毛螺旋菌,Shuttleworthia菌,韦荣球菌,放线菌,红蝽菌,奇异菌,双歧杆菌,变形菌,交替单胞菌,希瓦氏菌是SEC组儿童中起主要作用的核心菌群;变形菌,红环菌,Propionivibrio菌,伯克氏菌,草酸杆菌,贪铜菌,肠杆菌,心杆菌,黄单胞菌,华杆菌,拟杆菌,紫单胞菌,福赛斯坦纳菌,Paludibacter菌,厚壁菌,芽孢杆菌,葡萄球菌是CF组儿童中起主要作用的核心菌群;8)放线菌是汉族儿童的核心菌群。变形菌,柄杆菌,短波单胞菌属,假单胞菌,黄单胞菌,伯克氏菌,丛毛单胞菌是维族族儿童的核心菌群;Thermi菌,异常球菌,变形菌,伯克氏菌,草酸杆菌,贪铜菌,肠杆菌是蒙古族族儿童的核心菌群;9)S.mutans和L.acidophilus在重度低龄儿童龋病患儿唾液中的检出率高于无龋儿童;L.acidophilus在蒙古族儿童唾液中检出高于汉族和维族;10)唾液中S.mutans和L.acidophilus的DNA水平与dmft呈正相关关系。结论:1)新疆博州地区蒙古族、维族和汉族儿童低龄儿童龋病患病率高,充填率低,且发病年龄早;2)良好的社会经济背景因子是儿童龋病的保护因素;睡前不良饮食习惯、喝含糖饮料、吃零食、夜间喂食是儿童龋病的危险因素;3)健康儿童口腔的菌斑微生物多样性高于重度低龄儿童龋病儿童;汉族儿童菌群多样性大于维族和蒙族;蒙古族和维族儿童牙菌斑菌群结构较为相似;4)厚壁菌,芽孢杆菌,乳杆菌,链球菌,梭杆菌,毛螺旋菌,Shuttleworthia菌,韦荣球菌,放线菌,红蝽菌,奇异菌,双歧杆菌,变形菌,交替单胞菌,希瓦氏菌是潜在的致龋细菌;5)三个民族核心菌属各不相同,梭杆菌属,棒状杆菌属,卟啉单胞菌属是三民族儿童口腔中共有的的核心菌属;6)唾液中S.mutans和L.acidophilus含量可以作为低龄儿童龋病风险评估筛查的生物标记物。
【图文】：

序列,长度分布图,测序,质量评估

得到的原始测序数据进行整理、过滤及质量评估，在剔除疑问序列后120个样本一共获得9215515条有效序列，，同时序列长度主要分布在420-450bp之间，满足测序质量要求，如图2-1。图2-1 有效序列长度分布图Fig. 2-1 The distribution of valid sequences length

统计图,鉴定结果,统计图,地位

图2-2 OTU划分和分类地位鉴定结果统计图Fig. 2-2 Statistical Chart of the Results of Classification of OTU2.3 Alpha多样性分析2.3.1 Rarefaction稀疏曲线图2-3是本研究测序结果经97%相似度水平划分绘制成的稀疏曲线，每个样本对应一条曲线，用不同颜色进行显示。从各样本中抽取的序列总数在横坐标中反映；对应深度下检测到的OTU数在纵坐标上反映。OUT总数伴随测序深度的增加而增多。在图2-3中每条曲线走向平缓，提示本研究的菌斑微生物菌群多样性在当前测序深度水平，趋向达到饱和，该测序结果已足够反映当前研究对象所包含的微生物多样性。
【学位授予单位】：新疆医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R788.1

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