徐雅琴 凌茜文 李毅蘋 褚夫江*

(1.廣東藥科大學(xué)生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院，廣東 廣州 510006；2.廣東省生物活性藥物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510006；3.好易康生物科技(廣州)有限公司，廣東 廣州 510006)

我國慢性病患者已超過2.6 億，慢性病導(dǎo)致的死亡占總死亡人數(shù)的85%，慢性病已成為我國重要的社會問題和公共衛(wèi)生問題[1]。2017年1月國務(wù)院印發(fā)了《中國防治慢性病中長期規(guī)劃(2017-2025年)》，規(guī)劃指出慢性病主要包括心腦血管疾病、腫瘤、慢性呼吸系統(tǒng)疾病、糖尿病和口腔疾病，以及內(nèi)分泌、腎臟、骨骼、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等[2]，值得關(guān)注的是口腔疾病作為新增慢性病納入了此次規(guī)劃。

作為消化及呼吸系統(tǒng)起始端的口腔，因其結(jié)構(gòu)及功能多樣性，形成了豐富的微生物多樣性，并且是僅次于腸道的人體第二大微生物群落棲息地[3]。人體內(nèi)有超過100萬億與宿主共生的微生物，許多細(xì)菌是口腔特有的。口腔中有700多種細(xì)菌，包括至少11個細(xì)菌門和70個屬[4]。近期研究發(fā)現(xiàn)，腸道微生物的變化與眾多慢性疾病的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)，并提出了“慢性病的腸源性學(xué)說”[5]?？谇晃⑸鷳B(tài)與慢性病發(fā)生與發(fā)展之間也存在密切的關(guān)系，并且逐漸引起了研究人員的關(guān)注和重視。

1 口腔微生態(tài)與心腦血管疾病

高血壓、高血脂、吸煙、飲酒及遺傳因素等是誘導(dǎo)心血管疾病(Cardiovascular Diseases，CVDs)的經(jīng)典危險(xiǎn)因素[6]。近年國內(nèi)外流行病學(xué)研究表明，細(xì)菌與病毒感染引起的炎癥反應(yīng)與CVDs的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)，其中由口腔微生物群失調(diào)引起的口腔感染是這類炎癥反應(yīng)的重要組成部分[7]。隨著人們認(rèn)識的廣泛性和研究的深入性，口腔微生態(tài)與CVDs的相關(guān)性越來越得到研究者的認(rèn)同。

中、美、德等多國研究人員都報(bào)道過口腔微生態(tài)與冠心病等CVDs之間的關(guān)系[8]?？谇晃⑸飸B(tài)失調(diào)與動脈粥樣硬化心血管事件的比值比、風(fēng)險(xiǎn)比和相對危險(xiǎn)度增加呈顯著的正相關(guān)[9]。另外，牙周疾病與心血管疾病、口腔衛(wèi)生不良與急性心肌梗死之間存在關(guān)聯(lián)已得到證實(shí)[10]。一項(xiàng)對92例有動脈粥樣硬化癥狀患者的研究表明，相對健康對照組，50%動脈粥樣硬化患者口腔中有較高豐度的韋氏球菌(anaeroglobus)，同時(shí)在動脈粥樣硬化斑塊中檢測到了幾種口腔中的細(xì)菌，包括齦紫單胞菌和伴放線桿菌等[11]。另外，美國一項(xiàng)前瞻性臨床研究評估了牙周病(periodontal disease，PD)與CVDs全因死亡率的關(guān)系。對3105例中度PD和561例嚴(yán)重PD的男性患者隨訪長達(dá)18年，男性PD的嚴(yán)重程度與30～64歲CVDs死亡率和全因死亡率風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[12]?？谇晃⑸鷳B(tài)失調(diào)是造成口腔疾病的重要原因，口腔疾病進(jìn)而可能通過炎癥途徑影響了CVDs的發(fā)生發(fā)展[13]。

2 口腔微生態(tài)與腫瘤

流行病學(xué)研究表明，患牙周病或口腔細(xì)菌引起的牙齒缺失的人患腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)增加[14]。引起慢性牙周病的細(xì)菌如普氏桿菌、卟啉單胞菌和鏈球菌等、病毒及真菌如白色念珠菌等與口腔腫瘤之間存在密切關(guān)系[15, 16]。在口腔癌患者黏膜表面和組織活檢中，白色念珠菌的檢出率和載荷量明顯高于非口腔癌患者[17]。近期研究表明，口腔鱗狀細(xì)胞癌患者唾液中的牙齦二氧化碳噬纖維菌、產(chǎn)黑色素普雷沃菌和緩癥鏈球菌含量明顯增加，將這3種細(xì)菌作為診斷標(biāo)志物，可診斷約80%的口腔鱗狀細(xì)胞癌[18]。

此外，口腔微生物組也可能參與了其他遠(yuǎn)隔器官腫瘤的發(fā)生。在食道鱗狀細(xì)胞癌患者中，其唾液菌群的多樣性降低，同時(shí)菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生改變[19]。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，在食道鱗狀細(xì)胞癌病變區(qū)牙齦卟啉單胞菌的檢出率高達(dá)61%，鄰近部位的檢出率僅為12%，而正常部位不曾被檢出[20]。另外，研究發(fā)現(xiàn)口腔菌群中牙齦卟啉單胞菌與伴放線桿菌的共存也會增加原發(fā)性胰腺癌風(fēng)險(xiǎn)[21]，研究人員利用高通量測序技術(shù)分析了8名胰腺癌患者，78名其他疾病患者和22名健康人的唾液菌群組成，發(fā)現(xiàn)胰腺癌患者唾液中牙齦卟啉單胞菌屬的豐度相對較高[22]。同時(shí)，口腔來源的微生物與結(jié)直腸腫瘤(colorectal cancer，CRC)的發(fā)生也密切相關(guān)[23]。CRC患者腫瘤組織與正常組織相比，具核梭桿菌(Fusobacterium nucleatum，F(xiàn)n)的序列呈明顯過表達(dá)，F(xiàn)n通過淀粉樣特性的粘附素(FadA)與直腸上皮細(xì)胞的E-cadherin結(jié)合，激活β-catenin和wnt調(diào)控的轉(zhuǎn)錄過程，導(dǎo)致一系列癌基因、信號基因、炎癥因子表達(dá)增加[24]。

3 口腔微生態(tài)與慢性呼吸系統(tǒng)疾病

口腔微生態(tài)與呼吸系統(tǒng)疾病的關(guān)系長期被忽視。一些長期臥床不起、生活不能自理、口腔衛(wèi)生較差、牙周狀況不理想的老人，吸入性肺炎的發(fā)病率較高[25]?？谇粌?nèi)牙周致病菌吸入肺內(nèi)，可導(dǎo)致支氣管炎和其他呼吸系統(tǒng)感染；唾液中與牙周病相關(guān)的酶可改變黏膜表面，促進(jìn)呼吸道病原體的黏附和定植；來源于牙周組織的細(xì)胞因子可改變呼吸系統(tǒng)組織上皮，促進(jìn)致病菌感染[26]?？谇晃⑸锝M與慢性阻塞性肺疾病( chronic obstructive pulmonary disease，COPD)也存在緊密關(guān)系，不良口腔衛(wèi)生及牙周狀況顯著增加罹患COPD風(fēng)險(xiǎn)，并且與COPD頻繁發(fā)作相關(guān)[27]。在此過程中，一方面齦下菌斑是COPD病原菌的儲存庫，可被持續(xù)吸入呼吸道中[28]；另一方面口腔及咽部的細(xì)菌分泌物也會吸入呼吸道中，對呼吸道上皮細(xì)胞產(chǎn)生刺激，誘發(fā)炎癥，而這些分泌物大多來自口腔疾病，最常見的是齲齒，其次是牙周炎和牙齦炎[29]。另有研究也發(fā)現(xiàn)義齒菌斑也可能導(dǎo)致COPD病情的進(jìn)一步加重[30]。

4 口腔微生態(tài)與糖尿病

研究發(fā)現(xiàn)，影響牙齒支撐結(jié)構(gòu)的局部牙周感染可通過將口腔致病細(xì)菌傳播到其他器官，促進(jìn)全身炎癥狀態(tài)，增加糖尿病的患病風(fēng)險(xiǎn)[31]。炎癥性牙周組織可能是內(nèi)分泌樣炎癥介質(zhì)的來源，從而導(dǎo)致胰島素抵抗增加[32]。與此同時(shí)，也有多項(xiàng)研究證實(shí)，糖尿病是牙周炎的主要危險(xiǎn)因素之一[33]?？谇患膊∨c糖尿病之間存在密切的雙向關(guān)系。

一項(xiàng)在重度牙周炎對Ⅱ型糖尿病患者血糖控制的影響研究中發(fā)現(xiàn)，健康對照組患者血糖控制水平明顯優(yōu)于重度牙周炎患者[34]。另有研究發(fā)現(xiàn)，非牙周病組的糖尿病患病率為11.9%，明顯低于牙周病組的糖尿病患病率17.6%，提示糖尿病與牙周病發(fā)病的相關(guān)性[35]。最早發(fā)現(xiàn)牙周病對糖尿病有負(fù)面影響的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，牙周病的嚴(yán)重程度與血糖控制的效果相關(guān)，提出牙周病可能會影響糖尿病[36]。近期有研究提出，糖尿病患者病程和牙周損害程度與其牙齦下細(xì)菌種類和菌群的數(shù)量有關(guān)。病程越長、牙周損害越重的糖尿病患者，其菌群的種類和數(shù)量與血糖的相關(guān)性越強(qiáng)[37]。

5 口腔微生態(tài)與口腔疾病

人類口腔中的微生物群豐富程度僅次于胃腸道，包括細(xì)菌、真菌、支原體、原生動物和病毒等，其中細(xì)菌占據(jù)主要地位[38]。這些微生物與口腔固有環(huán)境共同形成一個類似于人類腸道“生態(tài)系統(tǒng)”的口腔微生態(tài)系統(tǒng)[39]。研究表明，除因生活習(xí)慣及口腔內(nèi)結(jié)構(gòu)改變造成的口腔微損傷外[40]，90%以上的口腔問題由細(xì)菌引起，如致病菌大量滋生導(dǎo)致口腔菌群失衡引起的齲齒、牙齦及牙周病、黏膜病、種植體周圍炎甚至口腔癌等[41]，其中最具破壞性的口腔致病細(xì)菌包括齒垢密螺旋體，福賽斯坦納菌和牙齦卟啉單胞菌等[42]。另外，口腔微環(huán)境中也存在益生菌，最常見的兩類益生菌分別為乳桿菌類和雙歧桿菌類，占口腔微生物總量不足1%[43]。但值得注意的是，益生菌的作用也是相對的，如乳桿菌在發(fā)揮去除口腔異味的同時(shí)可能具有加速齲齒的風(fēng)險(xiǎn)[44]。

5.1 口腔微生態(tài)與齲病

齲齒是最常見的慢性傳染病，它以細(xì)菌為主要病原體，在許多因素的作用下導(dǎo)致牙齒硬組織的慢性和漸進(jìn)性破壞[45]。研究證實(shí)，以變異鏈球菌為代表的產(chǎn)酸菌及耐酸菌屬如乳酸桿菌屬、雙歧桿菌屬等被證明與齲活躍程度顯著相關(guān)[46]。而放線菌屬、梭桿菌屬、卟啉單胞菌屬也可能與齲病相關(guān)[47]，這表明齲病是由多種微生物組成的復(fù)雜群體共同作用的結(jié)果。當(dāng)口腔微生態(tài)環(huán)境中關(guān)鍵因素改變，致使某些條件致病菌競爭性生長，口腔穩(wěn)態(tài)被打破，原有的低致齲菌群轉(zhuǎn)化為高致齲菌群，導(dǎo)致齲病發(fā)生[48]。

5.2 口腔微生態(tài)與牙齦及牙周病

口腔不潔時(shí)，口腔中的細(xì)菌會通過特定的分子相互作用附著到已成型的牙獲得性膜上，形成細(xì)菌生物膜[49]。隨著定植細(xì)菌的增多，菌斑生物膜逐漸成為致密的牙菌斑生物膜[50]。牙菌斑生物膜如清潔不及時(shí)，會進(jìn)一步礦化為牙石，而牙石表面粗糙，有利于菌斑的繼續(xù)積聚，進(jìn)而對于牙齦等造成影響，引發(fā)牙齦炎[51]。牙齦炎繼續(xù)發(fā)展為牙周炎，出現(xiàn)牙周組織溢膿，口臭不適，牙槽骨破壞吸收，牙齦萎縮，牙根暴露，牙齒松動等癥狀，最終可導(dǎo)致牙齒脫落[52]。牙齦炎的發(fā)生、發(fā)展的復(fù)雜性與齦下微生物與個體間復(fù)雜的宿主免疫和炎癥反應(yīng)密切相關(guān)[53]。齦下微生物的組成主要包括細(xì)菌、古細(xì)菌、真菌和病毒，其中細(xì)菌約500種，最為豐富[54]。健康人群和牙齦炎患者的口腔微生物的組成存現(xiàn)明顯的差異，其中牙齦卟啉單胞菌和中間普氏菌等是造成牙齦炎的主要細(xì)菌[55]。牙齦炎是牙周炎連續(xù)的炎癥級聯(lián)反應(yīng)[56]。研究人員根據(jù)牙周袋中各類細(xì)菌與疾病相關(guān)性，將細(xì)菌群落被分為紅色、橙色、紫色、藍(lán)色、綠色和黃色復(fù)合體[57]。第一復(fù)合體(紅)：與牙周炎緊密相關(guān)的菌群，包括福賽坦氏菌、牙齦卟啉單胞菌和齒垢密螺旋體；第二復(fù)合體(橙)：與牙周炎緊密相關(guān)的核心群，包括具核梭桿菌的牙周亞種、中間普氏菌、變黑普氏菌和微小消化鏈球菌等；第三種復(fù)合體(黃)：由血鏈球菌、口腔鏈球菌、輕鏈球菌、格登鏈球菌及中間鏈球菌等組成；第四種復(fù)合體(綠)：包括3種二氧化碳噬纖維菌、簡明彎曲菌、侵蝕艾肯菌、伴放線聚集桿菌；第五種復(fù)合體(紫)：由小韋榮菌和溶齒放線菌構(gòu)成；第六種復(fù)合體(藍(lán))：由放線菌構(gòu)成，其中紅色復(fù)合體與牙周臨床參數(shù)緊密相關(guān)，特別是牙周袋深度和探診出血，橙色復(fù)合體與牙周袋深度相關(guān)[58]。

5.3 口腔微生態(tài)與口腔黏膜病

口腔黏膜病的表現(xiàn)形式多種多樣，常見的主要包括復(fù)發(fā)性阿弗他潰瘍、干燥綜合癥、口腔扁平苔蘚、口腔念珠菌病等[59]。健康狀態(tài)下，口腔微生物、黏膜免疫細(xì)胞及上皮屏障三者相互作用，維持口腔微生態(tài)穩(wěn)定。疾病狀態(tài)下，口腔微生態(tài)紊亂，各種致病菌及其毒力因子、代謝產(chǎn)物等激惹免疫系統(tǒng)，直接或間接破壞上皮屏障，促進(jìn)口腔黏膜病的發(fā)生發(fā)展，產(chǎn)生免疫炎癥反應(yīng)或不可逆轉(zhuǎn)的“炎-癌”轉(zhuǎn)化[60]。研究人員在檢測中發(fā)現(xiàn)，復(fù)發(fā)性口腔潰瘍患者存在口腔黏膜細(xì)菌組成結(jié)構(gòu)及數(shù)量顯著性改變，唾液樣本中鏈球菌、韋榮球菌和奈瑟菌數(shù)量明顯少于健康人群[61]。而干燥綜合癥患者唾液中厚壁菌門細(xì)菌數(shù)量較健康對照組明顯升高，互養(yǎng)菌門及螺旋體屬細(xì)菌的數(shù)量較健康對照組明顯降低，且細(xì)菌物種的豐度明顯減少[62]。研究人員發(fā)現(xiàn)口腔扁平苔蘚患者頰黏膜表面梭桿菌屬、纖毛菌屬和勞特普羅菌屬相對豐度顯著增加[63]；口腔扁平苔蘚病損黏膜表面及唾液中牙周致病菌構(gòu)成比升高，提示牙周致病菌在口腔扁平苔蘚發(fā)病過程中起到直接或間接的作用[64]。口腔念珠菌病主要發(fā)生于60歲以上老年女性，當(dāng)口腔微環(huán)境因某些口腔疾病、佩戴義齒等局部因素或在使用某些藥物、惡性疾病及營養(yǎng)不良等全身因素刺激時(shí)，白念珠菌從共生生物體轉(zhuǎn)變?yōu)椴≡w，引起感染[65]。另外，最近研究發(fā)現(xiàn)，新型冠狀病毒-19也可能導(dǎo)致念珠菌病的發(fā)生[66]。

5.4 口腔微生態(tài)與種植體周圍炎

種植體周圍炎是指因菌斑積聚在種植體上，發(fā)生于種植體周圍組織的炎癥性損害，表現(xiàn)為機(jī)體免疫功能和炎癥之間的平衡被破壞[67]。細(xì)菌侵入種植體周圍組織后會引起機(jī)體的免疫應(yīng)答反應(yīng)，盡管免疫應(yīng)答反應(yīng)能夠清除細(xì)菌等有害物質(zhì)，但是其產(chǎn)生的細(xì)胞因子、蛋白酶、前列腺素等會加速種植體周圍組織的破壞[68]。

5.5 口腔微生態(tài)與口腔癌

口腔癌是頭頸部最常見的惡性腫瘤，90%以上為唇部和口腔的披覆黏膜的鱗狀細(xì)胞癌，與口咽癌一起，位列全球第八大最常見的惡性腫瘤，是世界范圍內(nèi)公共健康的重大威脅[69]?？谇晃⑸锱c口腔鱗癌的發(fā)生與發(fā)展存在密切關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)與臨近的正常黏膜相比，卟啉單胞菌屬和梭桿菌屬在口腔鱗癌組織表面顯著增加[70]。另有研究發(fā)現(xiàn)，與健康的牙齦組織相比，牙齦鱗狀細(xì)胞癌切片呈現(xiàn)較高的染色強(qiáng)度，提示鱗癌組織內(nèi)牙齦卟啉單胞菌豐度顯著增加[71]。除此之外，口腔鱗癌病損區(qū)的擬桿菌門豐度均顯著增加，提示擬桿菌門與口腔鱗癌風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，或可作為生物標(biāo)記物[72]。

6 其他

1891年口腔微生物學(xué)家D·米勒提出“口腔局灶性感染”理論，認(rèn)為口腔微生物感染科影響身體的其他部位，形成各種系統(tǒng)性疾病。后續(xù)科研學(xué)在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研發(fā)發(fā)現(xiàn)，口腔的微生物感染與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腎炎、心內(nèi)膜炎及其他疾病密切相關(guān)[73]。這一理論的支持者認(rèn)為，口腔微生物及其代謝物可以進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)和引起各種全身或退化性變化。隨著對口腔局灶性感染的重視，口腔微生態(tài)也與肝臟疾病[74]、神經(jīng)系統(tǒng)疾病[75]、不良妊娠結(jié)局[76]等密切相關(guān)。

7 總結(jié)

綜上所述，口腔微生態(tài)在人類微生物群落和人類健康中起著重要作用。口腔微生態(tài)的狀態(tài)也可以反應(yīng)人體健康和疾病的情況，在相關(guān)疾病的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和療效監(jiān)測中起到重要作用[77]。口腔微生物組學(xué)研究近年來在宏基因組、宏轉(zhuǎn)錄組、宏蛋白質(zhì)組、宏代謝組等高通量組學(xué)技術(shù)的推動下，實(shí)現(xiàn)了多維度、多方向的快速發(fā)展，口腔微生態(tài)與人類慢性疾病的發(fā)生與發(fā)展的相關(guān)性也將得到更好的認(rèn)識。