龋病儿童口腔微生态：宏观菌群结构分析及微观致龋细菌功能研究

发布时间：2020-05-20 15:48

【摘要】：口腔微生态在龋病的发病过程中起着至关重要的作用。但是目前基于口腔龋病微生态的测序研究通常局限于属水平。本研究利用Pacbio单分子测序技术,揭示了口腔龋病微生态精确到种水平以上的菌群特征。筛选出了在龋病的发病过程中重要的可疑致龋细菌,通过体外实验验证了其黏附和产酸作用。通过单细菌全基因组测序,揭示了该细菌的全基因组序列,预测了其致龋机制及相关基因。方法:采集健康人群和龋病人群的口腔唾液,提取全基因组DNA后采用Pacbio单分子测序技术对16S rRNA基因的全长进行测序,分析微生态菌群结构。加入龋病易感人群进行对照,筛选出新的可疑致龋菌。选择体外验证具有致龋能力的细菌,提取基因组DNA,利用illumina Hiseq测序技术进行全基因组测序,并进行编码基因的筛选和功能注释。结果:1龋病人群口腔微生态龋病人群之间口腔微生态菌群结构差异较健康人群更大。龋病人群口腔微生态的优势菌门是厚壁菌门,优势菌属有:乳杆菌属,艰难杆菌属,戴阿利斯特杆菌属等,优势菌种有非典型韦荣菌,变异链球菌,表兄链球菌,变黑普雷沃菌,发酵乳杆菌等。通过加入龋病易感人群进行分析,Prevotella histicola,Veillonella denticariosi,Filifactor alocis等菌种的丰度在龋病易感人群中升高。2可疑致龋菌体外致龋能力验证Prevotella histicola在体外实验中展现出较强的黏附、产酸能力。在菌液中加入牙釉质片培养,在1,3,5,7天后,釉质表面被脱矿,显微硬度下降,形貌发生改变。3 Prevotella histicola全基因组测序通过全基因组测序,测得编码基因2334个。通过基因注释,预测Prevotella histicola通过发酵葡萄糖产生醋酸以及乳酸,黏附作用依靠细胞表面的脂多糖、荚膜等结构,并具有较为活跃的密度感应系统。结论:1龋病人群和健康人群的口腔微生态存在巨大差异,龋病易感人群的口腔微生态介于二者之间,结果提示Prevotella histicola,Veillonella denticariosi,Filifactor alocis等菌种在龋病的早期发生过程起到重要作用。2细菌Prevotella histicola具有较强的致龋潜能。3测序获得Prevotella histicola细菌的全基因组图谱以及功能基因注释。
【图文】：

电泳图,电泳条,龋病,人群

浙江大学博士学位论文逦第一部分研究结果逡逑３．研究结果逡逑３．１研究人群逡逑由表１－１可知，健康人群中有５位在６月以后的回访过程中发现新发了龋病，逡逑这五位受试人群为：Ｈ３，邋Ｈ４，邋Ｈ８，邋Ｈ１４，Ｈ１７。因为我们采样的时间在他们发生逡逑龋病以前，故我们无法将其归为龋病组，我们将这些人群称为龋病易感人群。逡逑３．２测序前样本ＰＣＲ扩增逡逑４１个样本的ｐｅｒ扩增电泳图见图１－１。电泳后条带单一，，条带清晰，无拖尾，逡逑无杂带，条带大小正确。逡逑

长度分布,长度分布,测序,序列数

第一部分研究结果逡逑３．３样本有效数据量统计、长度分布、ＯＴＵ数量统计逡逑本次测序得到的有效数据量的数量以及长度分布见表１－３，以及图１－２。其中逡逑需要注意的是，有效序列需要满足：长度在１０００－２０００ｂｐ之间。如图可见，测序的逡逑序列的长度基本都在１４０１－１６００ｂｐ的长度范围内，与引物的区域是符合的。逡逑每一个样本所测得的序列数量以及ＯＴＵ的数量见表１－４以及图１－３。其中ＯＴＵ逡逑的分类标准如方法中所述，以９７％为标准分类。由结果可知，ＯＴＵ的分布比较平逡逑均。龋病组检测到的ＯＴＵ数量略高于健康人群。逡逑表１－３测序所得到的数据量统计及长度分布逡逑测序范围邋样本数量邋序列数量邋碱基个数（ｂｐ）邋平均长度（ｂｐ）逡逑２７Ｆ－１４９２Ｒ逦４１逦７０２３０４逦１０２９６５２８０８逦１５３４逦＾逡逑表１－４序列数量以及ＯＴＵ数量在样本中的分布逡逑样本ＩＤ邋序列数
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R788.1

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