牙菌斑宏基因组文库中新型耐酸基因的筛选及功能研究

龋病是口腔常见多发性疾病。由多种口腔微生物组成的牙菌斑生物膜是引起龋病的主要因素，其致龋机制在于牙菌斑生物膜中的主要致龋细菌在牙面的粘附、产酸和耐酸，其中耐酸性是其致龋的重要因素之一。现有的关于致龋性的研究有两个主要缺陷：一是研究龋病的微生物因素时，没有排除与龋病发病相关的饮食和遗传因素。另一个更为重要的是仅对可经培养确定的单个致龋菌的耐酸相关基因有所研究，而大量的口腔细菌是很难或不可培养的，这些未被识别的细菌中可能存在其它与龋病发生有关的细菌。本研究针对上述缺陷，选取遗传背景相似和饮食习惯相同的双胞胎儿童作为研究对象，采用全新的宏基因组学方法，测定全部牙菌斑微生物菌群的基因组DNA，建立牙菌斑的宏基因组文库；同时功能筛选出与致龋相关新的耐酸基因，以期对牙菌斑生物膜微生物菌群的致病机制进行研究，从而对龋病的发病机制有一个全新的认识，为龋病的防治提供新的思路。

早期龋是危害儿童口腔的常见病，多发病，而关于龋病机制的研究也有待于进一步探索。宏基因组学是近年来新兴起的一个概念，它是通过序列筛选和功能筛选两种方法对微生态环境中所有微生物的组成和一些功能基因进行测序分析和筛选研究。我们的研究是通过454焦磷酸测序的方法对不一致龋表型的双胞胎儿童的牙菌斑进行高通量测序，以分析其组成及差异。结果发现不一致龋表型的双胞胎儿童的牙菌斑组成无明显差异，且同一幼儿园的双胞胎儿童牙菌斑组成常聚类在一起。同时我们用功能筛选的方法，对双胞胎儿童龋坏牙和健康牙的牙菌斑宏基因组文库进行酸性致死性筛选，得到了一些能够耐酸的功能基因，现正在进行蛋白方面的分析。通过这两方面的研究，不仅为之前的相关研究增加了理论依据，也为日后龋病机制的研究，双胞胎研究模型的应用等奠定了基础，同时进一步探索了龋病的致病机制。