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PNAS首秀:五彩斑斓的口腔细菌图 时间:2016-03-02 10:37 阅读:
    我们身体内寄居着数以亿万计的微生物,它们与我们共存并形成生态圈,对我们的健康有着重要影响。越来越多的研究开始关注这一群肉眼不可见的生物,并将其与癌症、心血管、糖尿病等多种疾病的预防和治疗联系起来。


 
    近期,PNAS期刊发文首次展现了人体口腔中的细菌生态圈,通过显微成像与荧光标记技术结合,科学家们让潜伏于口腔中的细菌标记上不同颜色的荧光,将口腔细菌拼凑成一幅幅五颜六色、千变万化的艺术品。看了这些数量庞大的口腔细菌,网友纷纷大呼:“整个人都不好了,以后刷牙再也不偷懒了。”

借助荧光标记发出光彩的细菌图像,涵盖牙菌斑中96%的细菌
 
    美国伍兹霍尔海洋研究所Jessica Mark Welch教授和福塞斯研究所Gary Borisy教授 合作,以22个健康的人作为受试对象,通过牙签刮取的方式获得他们口腔不同部位的细菌样本。为了确保菌落的自然和完整性,受试对象在取样前12-48小时内不进行刷牙等口腔清洁举措。
 
    牙签采集到的细菌样本会涂抹在显微镜玻片上,用甲基丙烯酸甲酯进行固定,并标记上多个荧光探针。为了保证获取足够完成的细菌菌落图,研究团队总计给15种细菌带上不同的探针,且保证发出的荧光强度一致。

 
 
    通过荧光显微镜成像,研究人员惊喜发现了充满梦幻色彩的图像,他们把它们称为 “刺猬”。不同人的口腔细菌图谱存现差异。
    不同的细菌杂交不同的探针,标记上不同的颜色:

 
 
    棒状杆菌(Corynebacterium):革兰氏染色阳性杆菌;需氧或兼性厌氧;致病性细菌。链球菌(Streptococcus):革兰氏染色阳性球菌;需氧或兼性厌氧;致病和非致病两种。牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas):非游走性革兰氏阴性球杆菌;厌氧;致病菌。嗜沫嗜血杆菌(Haemophilus/Aggregatibacter):革兰氏阴性菌;球形、杆状等多形态;兼性厌氧;属于巴斯德菌科。梭杆菌(Fusobacterium):革兰氏阴性无芽胞厌氧杆菌。纤毛菌(Leptotrichia):革兰氏阴性厌氧杆菌;类似于梭杆菌。噬二氧化碳细胞菌(Capnocytophaga):革兰氏阴性菌。奈瑟氏菌(Neisseriaceae):革兰氏阴性菌;球形或球杆形;寄生的脑膜炎奈瑟氏球菌和淋病奈瑟氏球菌是重要的致病菌。

    奇妙的细菌世界:“森林”“花椰菜”“玉米穗”

    从这些荧光成像图可以看出细菌的数量惊人,尤其是棒状杆菌。它在唾液和6/8口腔表面取样(舌头、口腔粘膜、角质化齿龈、硬腭、扁桃体和喉咙)中不多,主要聚集于龈下菌斑(subgingival plaque,SUBP)和龈上菌斑(supragingival plaque,SUPP)。《国家地理》认为口腔菌落图类似于森林,棒状杆菌形成树干的轮廓,奠定了细菌生态圈的基础,链球菌及其他细菌密集其上,形成树冠结构。
    为什么会是这种布局呢?


 
 
    研究人员分析,因为链球菌在有氧环境下能够消耗氧气发酵简单糖类从而产生乳酸和过氧化氢,这两种物质是大多数微生物不喜好的物质。但是,嗜沫嗜血杆菌能够分解过氧化氢和乳酸,所以它能够分散在 “树冠”层。此外,链球菌还会释放二氧化碳,使得噬二氧化碳细胞菌倾向于在“树冠”中生活。

    超过700种细菌会存在于人口腔中,但是绝大多数人的口腔中只含有34-72种不同的细菌。研究人员强调,口腔细菌生态圈比我们预想的更复杂。这些图像意味着,它们不是随机混合而成的菌落,而是有层次的社区。这也暗示着他们有特定的功能。

 
 
    “玉米穗”细菌图。其中,红色丝状是棒状杆菌,绿色是球形细菌。

 
 
    “森林”细菌图。其中,棒状杆菌组成树干,链球菌及其他细菌密集其上形成树冠。

 
 
    “花椰菜”细菌图。主要由 Lautropia菌、链球菌、嗜沫嗜血杆菌、韦荣球菌属组成,而普雷沃菌(Prevotella)、罗氏菌( Rothia)、噬二氧化碳细胞菌分散其中。
 
    这是口腔菌落最大规模的一次“秀”,不过将“看秀”的我们吓的着实不轻,都说病从口入,当看到超过700种细菌存在于我们口腔中,你是否感到惶惶不安。提高口腔健康水平,注重口腔健康状况已经显得刻不容缓。中国有将近80%的人存在或多或少口腔问题,尤其牙周炎、龋齿、缺失牙困扰大部分人群。圣贝牙科提醒:每天最少早晚两次刷牙是口腔卫生的基本保障,定期洁牙,定期口腔检查应变成家庭口腔护理常态,及时发现口腔疾病,及时治疗。