微生物群落在地球上無處不在，可否將其作為天然的“生物傳感器”，來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，中國科學院青島生物能源與過程研究所單細胞研究中心與中山大學光華口腔醫(yī)學院的合作團隊，示范了一種基于人體共生菌群的疾病風險評估與預警策略。相關成果在線發(fā)表于CellHost&Microbe(Teng,etal,CellHost&Microbe,2015)。

 

　　齲病是現(xiàn)代人類社會最普遍的感染性疾病，也是社會和經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，影響著世界上60%-90%的學齡兒童。ECC導致牙齒組織的缺損乃至整個牙齒缺失，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險。同時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量。尤其關鍵的是，一旦癥狀發(fā)生，ECC就難以逆轉，因此ECC的風險評估和預警策略一直是業(yè)界的研究重點。

　　光華口腔醫(yī)學院和單細胞中心聯(lián)合培養(yǎng)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(guī)律，監(jiān)測了齲病發(fā)生、齲病進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(xiàn)菌群變化與兒童年齡密切相關，而且先于齲病癥狀的出現(xiàn)。通過區(qū)分與年齡和疾病狀態(tài)分別相關的微生物，研究人員發(fā)明了“齲病的菌群指數(shù)(MicrobialIndicatorsofCaries；MiC)”。MiC能夠在臨床癥狀尚未出現(xiàn)時，以81%的準確率預測ECC的發(fā)病。與口腔微生物計數(shù)法、唾液化學特征檢測、個體基礎口腔狀況評估、個人情況問卷調查(如，個人衛(wèi)生習慣)等目前常用的齲病風險評估方法相比，MiC不依賴于牙醫(yī)或患者之主觀判斷、也不依賴于細菌培養(yǎng)，因此在準確性、客觀性、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(xiàn)，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風險升高乃至發(fā)病的兒童中，其“口腔菌群年齡”則顯著偏離了兒童生理年齡。因此“口腔菌群年齡”可用于監(jiān)測和預警兒童齲齒風險。

 

　　由于在人體代謝和發(fā)育以及諸多疾病中起著重要甚至不可或缺的作用，人體共生菌群亦被稱之為人體第二基因組（TheSecondHumanGenome）。利用人體第二基因組來診斷和預測慢性疾病正在成為國際研究熱點，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。