《Scientific Reports》:Effects of cigarette smoking on the oral microbiome in adolescents
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本研究針對青少年吸煙對口腔微生物組的早期影響展開探索,通過匹配98對吸煙與非吸煙青少年的口腔樣本,采用全長16S rRNA測序技術進行高分辨率分析。結果顯示,吸煙顯著增加口腔菌群物種多樣性,并促進多種致病菌(如Veillonella、Actinomyces等)的富集,提示吸煙在青少年階段即可引發口腔微生態向致病性轉變。該研究為早期吸煙危害的微生物學機制提供了關鍵證據,對青少年吸煙防控具有重要警示意義。
吸煙作為牙周炎和種植體周圍炎的重要風險因素,已知會改變成年人口腔微生物組的組成。然而,吸煙行為大多在成年之前形成,關于吸煙對青少年口腔微生物組影響的研究卻十分匱乏。青少年時期是口腔微生態發展的關鍵階段,探索吸煙在這一群體中的早期影響,對于理解吸煙相關口腔疾病的起源具有重要意義。
為此,來自德國漢諾威醫學院等機構的研究團隊在《Scientific Reports》上發表了最新研究,首次聚焦青少年群體,深入分析了吸煙對口腔微生物組的早期改變。研究團隊招募了196名14至20歲的青少年,包括98名吸煙者和98名匹配的非吸煙者,通過采集頰黏膜樣本,利用PacBio Sequel平臺進行全長16S rRNA基因測序,達到了物種水平的分辨率。
關鍵技術方法包括:采用全長16S rRNA測序技術(PacBio Sequel平臺)進行口腔微生物組分析;使用DESeq2進行差異物種檢驗;通過加權UniFrac距離評估微生物群落結構差異;利用ZymoBIOMICS Spike-in Control進行絕對定量校正。樣本來源于TRAC-19研究的青少年隊列,所有參與者均報告良好口腔衛生習慣且無口腔疾病。
研究結果
吸煙增加物種水平分類單元數量
α多樣性分析顯示,吸煙青少年的口腔微生物組中觀察到的物種級分類單元數量顯著高于非吸煙者(平均值140±41 vs. 127±33,p=0.022),但香農指數和均勻度無顯著差異。表明吸煙在青少年中已引發菌群豐富度的輕微上升。
吸煙改變微生物整體組成
基于加權UniFrac距離的主坐標分析(PCoA)顯示,吸煙與非吸煙組的微生物群落結構存在顯著分離(PERMANOVA p=0.026)。盡管個體間差異主導整體變異,吸煙仍可解釋1.3%的群落差異,提示吸煙對口腔微生態具有可檢測的早期影響。
關鍵分類群在吸煙者中富集
在吸煙青少年中,Veillonella(包括V. atypica)、多個Actinomyces物種(如A. graevenitzii、A. dentalis)、Dialister invisus、Atopobium parvulum、Streptococcus mutans和Prevotella melaninogenica等致病相關菌顯著富集。這些菌群在成人吸煙研究中同樣與口腔疾病風險升高相關。
非吸煙者富集健康相關菌群
非吸煙青少年中,Rothia dentocariosa、Leptotrichia trevisanii、Neisseria sp.、Haemophilus sp.等與口腔健康狀態相關的菌群比例更高。這與成人研究中非吸煙者口腔菌群特征一致。
討論與結論
本研究首次揭示,即使在吸煙史較短的青少年中,吸煙已可引發口腔微生物組的顯著改變,包括物種多樣性增加和致病菌富集。這些變化與成人長期吸煙者觀察到的菌群失調模式相似,提示吸煙對口腔微生態的干擾在吸煙初期即已啟動。值得注意的是,吸煙青少年的口腔菌群中富集的Veillonella、Actinomyces等菌屬,已知在生物膜形成和疾病進展中起“橋梁”作用,可能通過創造低氧、酸性環境促進病原體定植。
此外,研究發現吸煙青少年的口腔菌群中與齲病(Streptococcus mutans)、牙周病(Prevotella melaninogenica)甚至口腔癌(Prevotella melaninogenica)相關的菌群比例升高,盡管參與者當前均無口腔疾病癥狀,這一發現凸顯了吸煙作為潛在致病觸發因素的重要性。
研究的局限性包括吸煙頻率亞組樣本量較小,未能分析吸煙劑量效應,且未區分傳統香煙與電子煙的影響。未來需擴大樣本以驗證劑量依賴性效應,并結合代謝組學進一步探討機制。
綜上所述,該研究通過高分辨率測序技術證實,吸煙在青少年階段即可誘導口腔微生物組向致病方向轉變。這一發現為青少年吸煙預防提供了直觀的科學依據,強調早期干預對維護長期口腔健康的重要性。