文献导读专题 | 儿童龋齿-口腔卫生篇
文：小样 | 编辑：湖心
文献导读专题
儿童龋齿-口腔卫生篇
Prediction of Early Childhood Caries via Spatial Temporal Variations of Oral Microbiota (通过口腔微生物群的空间时序变化预测儿童龋齿)
期刊名：Cell host & microbe 发表时间：2015 IF：12.552
单位：广州光华学院和口腔医学医院牙科和内牙学部；山东青岛生物能源与生物技术研究所
技术：16S rRNA gene sequencing V1-V3 区
测序平台： Roche 454测序平台
文献结论
1、为解决儿童龋齿（ECC）发生前后微生物菌群变化，对50例4岁儿童口腔微生物持续追踪2年；
2、结果表明，与年龄相关的微生物菌群受儿童龋齿因素的扰乱；
3、微生物菌群的改变更先于ECC的临床表现，故微生物群落变化是监测ECC发生的重要手段；
4、发现儿童龋齿ECC的一些微生物的Biomarkers，可用来预测ECC的发病情况。
01
实验设计
50例4岁儿童根据长期的临床检验分为三类（C2C/H2C/H2H），从2011年6月6日-2013年6月19日共四个时间点（具体采样时间详细见文中Table 1）。共284个样本，牙斑和唾液样本分别为142个。
C2C：龋齿恶化组（龋齿轻微-恶化） | 17例宿主采集94个样本 |
| H2C：偏健康口腔组（偏健康-龋齿轻微） | 21例宿主采集120个样本 |
| H2H：绝对健康口腔组（健康-健康） | 12例宿主采集70个样本 |
02
研究背景
由于基于微生物菌群预测慢性的口腔疾病至今无人研究。龋齿ECC作为儿童期最常见的口腔疾病，本研究中我们持续追踪了50例 4岁儿童2年，分别对牙斑和唾液样本进行收集。分为健康口腔期，龋齿发生过渡期和龋齿恶化期三个时期。
拟解决的科学问题
ECC严重程度与微生物类群的变化？
年龄与ECC发生时期微生物类群有怎样的关联？
ECC疾病的指示性微生物类群？
03
分析软件和数据库
MOTHUR质量过滤
USEARCH聚类，UCHIME去除嵌合体
分类数据库（the oral “CORE” reference database）
QIIME
04
研究结果
1. 宿主年龄增长对口腔微生物类群的影响
为评估不同因素对口腔微生物类群的影响，通过控制变量法发现时间因素，健康状态，单个宿主，宿主分组（3个类群）以及性别因素对群落结构都有明显影响。其中时间因素对群落结构的影响尤为明显。
对于每个生态位（牙斑样本和唾液样本）也有相类似的结果。宿主年龄对健康宿主的口腔微生物多样性有着显著影响（P<0.05,F>3.5）。宿主年龄的影响最为显著，而对牙斑样本的影响要高于唾液样本，说明牙斑的微生物菌群较唾液更为敏感。
为找出健康口腔中与年龄相关的指示性物种，使用牙斑和唾液的H2H组别样本使用随机森林进行回归分析，结果表明健康的牙斑和唾液样本中年龄因素有超过50%的解释度。牙斑和唾液样本中分别选取top10和top15重要性物种作为年龄指示性物种（Biomarkers）。
将健康类群H2H组中筛选出用来区分年龄的指示性物种，在C2C和H2C组进行验证。在牙斑和唾液两种生态位样本中(对应下图的E和F)，发现H2C和C2C组别中的健康儿童与H2H中健康儿童的菌群相对丰度无差异，而这两个组中的ECC儿童与H2H组的健康儿童菌群相对丰度都有显著性差异。
2. ECC发生时微生物菌群变化与ECC发生中截然不同
通过比较3个类群中alpha多样性-shannon指数值与年龄的spearman相关性发现，ECC严重者与年龄有着更深远的相关性，牙斑样本和唾液样本都有着类似的结果。且ECC发生时与年龄相关性更强。类似的，Beta多样性分析结果也有类似的结果，ECC发生中的微生物类群较ECC发生时的微生物类群更稳定。综上所述，发现ECC发生时的微生物类群变化比ECC发生中更为重要，因此可以作为预防此类疾病发生的预防时期。
3. ECC发生时牙斑和唾液微生物类群的预测模型
在H2C类群中，ConfidetH到龋齿发生的微生物群落改变大于RelativeH到龋齿发生的微生物群落改变。此外，RelativeH口腔微生物群落结构类似于ConfidetH和龋齿样本。这些结果表明，ConfidetH微生物菌群是一种预示着ECC发生高风险的中间状态。
使用种水平物种丰度进行ROC分析，结果表明使用两个生态位的样本对疾病预测的准确度更高，AUC值为0.77，接着为牙斑样本，AUC值为0.76。
原文链接:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312815003339