微生物群落在地球上無(wú)處不在，可否將其作為天然的“生物傳感器”，來(lái)預測和預警人體和自然環(huán)境的病變，從而防范于未然？近日，中國科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所單細胞研究中心與中山大學(xué)光華口腔醫學(xué)院的合作團隊，示范了一種基于人體共生菌群的疾病風(fēng)險評估與預警策略。相關(guān)成果在線(xiàn)發(fā)表于CellHost&Microbe(Teng,etal,CellHost&Microbe,2015)。

 

　　齲病是現代人類(lèi)社會(huì )最普遍的感染性疾病，也是社會(huì )和經(jīng)濟負擔最沉重的疾病之一。嬰幼兒齲（EarlyChildhoodCaries；ECC）是兒童中最普遍的感染性疾病，影響著(zhù)世界上60%-90%的學(xué)齡兒童。ECC導致牙齒組織的缺損乃至整個(gè)牙齒缺失，可引發(fā)一系列感染和劇烈疼痛，而且還大幅提高了成年后的患齲風(fēng)險。同時(shí)ECC還影響咀嚼功能和口頜發(fā)育，甚至導致錯頜畸形，從而嚴重影響患者生活質(zhì)量。尤其關(guān)鍵的是，一旦癥狀發(fā)生，ECC就難以逆轉，因此ECC的風(fēng)險評估和預警策略一直是業(yè)界的研究重點(diǎn)。

　　光華口腔醫學(xué)院和單細胞中心聯(lián)合培養的博士研究生滕飛等研究人員，基于口腔內不同部位菌群分布的規律，監測了齲病發(fā)生、齲病進(jìn)展和健康對照這三組、共五十名4到6歲兒童的齦上牙菌斑和唾液菌群，發(fā)現菌群變化與兒童年齡密切相關(guān)，而且先于齲病癥狀的出現。通過(guò)區分與年齡和疾病狀態(tài)分別相關(guān)的微生物，研究人員發(fā)明了“齲病的菌群指數(MicrobialIndicatorsofCaries；MiC)”。MiC能夠在臨床癥狀尚未出現時(shí)，以81%的準確率預測ECC的發(fā)病。與口腔微生物計數法、唾液化學(xué)特征檢測、個(gè)體基礎口腔狀況評估、個(gè)人情況問(wèn)卷調查(如，個(gè)人衛生習慣)等目前常用的齲病風(fēng)險評估方法相比，MiC不依賴(lài)于牙醫或患者之主觀(guān)判斷、也不依賴(lài)于細菌培養，因此在準確性、客觀(guān)性、可重復性、可比較性等方面具有核心優(yōu)勢。

 

　　該研究還發(fā)現，在健康兒童中，口腔菌群的發(fā)育帶有明顯的宿主生理年齡特征，因此，研究人員提出了“口腔菌群年齡(OralMicrobiotaAge)”這一概念。健康兒童的“口腔菌群年齡”與其生理年齡大體保持一致，但在ECC風(fēng)險升高乃至發(fā)病的兒童中，其“口腔菌群年齡”則顯著(zhù)偏離了兒童生理年齡。因此“口腔菌群年齡”可用于監測和預警兒童齲齒風(fēng)險。

 

　　由于在人體代謝和發(fā)育以及諸多疾病中起著(zhù)重要甚至不可或缺的作用，人體共生菌群亦被稱(chēng)之為人體第二基因組（TheSecondHumanGenome）。利用人體第二基因組來(lái)診斷和預測慢性疾病正在成為國際研究熱點(diǎn)，然而報導的先例還很少。因此，這一研究發(fā)明的基于口腔菌群的齲病風(fēng)險評估和預警策略，對于其它人體部位乃至海洋、土壤等自然環(huán)境的微生物組研究具有重要的啟示。