基于宏基因组学的微生物菌群在伴2型糖尿病牙周炎中的作用研究

Diabetes and periodontitis are both substantial chronic diseases seriously affect human oral and systemic health. There is clear evidence of a bidirectional risk relationship between diabetes and periodontitis. However, previous studies about the mechanisms of this bidirectional relationship mainly focused on the host response alteration under the diabetes condition, and ignored the role of subgingival microbiota which is the initial factor and major etiology of periodontal diseases. In the context of diabetes, high blood glucose level could change the periodontal microenvironment, and therefore inevitably affect the composition of the subgingival microbiota. However, whether the structure and function of subgingival microbiota is significantly different between diabetics and non-diabetics, and which bacterial species and functional genes changed significantly are need further clarified. In the current study, we will investigate and compare the microbial profiles in subgingival environment of chronic periodontitis subjects with and without type 2 diabetes, and periodontal healthy subjects with and without type 2 diabetes, using metagenomic techniques. We will also analyze the association of subgingival microbiota and periodontal environmental factors, and further determine the role of subgingival microbiota in the bidirectional relationship of diabetes and periodontitis, and explore the diagnostic，prognosis and therapeutic potentials for periodontitis of diabetes patients.

糖尿病和牙周炎是互为危险因素的危害人类口腔及全身健康的两种重要疾病。针对二者之间的双向关系机制，过去的研究主要集中在患者的机体反应方面，而忽略了作为牙周炎始动因子的微生物菌群的作用。研究显示，糖尿病引起的高血糖会导致牙周微环境的改变，对龈下微生物菌群造成不可避免的影响，很可能是导致糖尿病患者牙周炎易感性的关键因素之一。然而在高血糖的微环境下，作为一个整体，微生物菌群结构及功能会发生怎样的改变仍有待全面地揭示。本课题通过宏基因组技术，比较伴2型糖尿病牙周病患者与对照组龈下微生物菌群结构及功能的差异，筛选可疑菌种及功能基因，并分析其与糖尿病相关牙周微环境因子的相关性，为后续的体外验证以及动物实验奠定基础，最终服务于糖尿病人群牙周炎的预防、诊断、治疗及预后评估。

糖尿病和牙周炎是互为危险因素的危害人类口腔及全身健康的两种重要疾病。针对二者之间的双向关系机制，过去的研究主要集中在患者的机体反应方面，而忽略了作为牙周炎始动因子的微生物菌群的作用。本课题通过高通量测序技术，比较伴2型糖尿病牙周病患者与对照组龈下微生物菌群结构及功能的差异，筛选可疑菌种及功能基因。研究结果发现糖尿病与对照组之间的牙周菌群结构存在组间差异，且多个属与Peptostreptococcaceae消化链球菌科的菌属的丰度在两组间存在显著性差异，与糖尿病患者牙周微环境存在可疑的相关性，可以在进一步的研究中做针对性的验证。然而，我们发现相对于牙周炎与健康牙周环境的菌群差异，牙周炎患者伴或不伴糖尿病对于菌群差异的影响并不够显著，个人牙周微环境以及个体差异的部分掩盖了实验组与对照组的差异。由于取样的影响以及实验结果与预期结果存在一定偏差，本项目调整了部分研究内容，同时对牙周致病菌口腔螺旋体的致病因子Msp蛋白进行了多样性和致病相关性的研究，通过扩增多个螺旋体菌株的msp基因，设计了msp通用引物，在临床样本中实现了msp基因的扩增并对序列进行了深入分析，发现了全新的msp基因序列以及与牙周炎密切相关的msp基因型，为进一步阐明口腔螺旋体的牙周致病机制奠定了基础。此外本项目还对氟化铵银（SDF）对致龋菌群结构的影响以及龋病控制效果的相关性进行了合作研究，发现在SDF使用后龋病进展组相对于龋病控制组龋病相关菌属的比例明显增加，部分解释了龋病控制失败的可能原因，为SDF更好的应用包括预后评估、治疗策略的调整提供理论依据。