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【挖比特币】青岛能源所与宝洁公司等合作提出牙龈亚健康概念并揭示

近日,中科院青岛能源所与宝洁公司等合作,首次提出了“牙龈亚健康”这一新概念,揭示了其由牙龈菌斑驱动的分子机制,从而为牙周

牙周病(牙龈炎和牙周炎)一直是人类最常见的口腔疾病之一,而且与糖尿病、心血管疾病和老年痴呆等系统性疾病密切相关,已经成为全球性的健康问题并造成沉重的社会和经济负担。但是,牙周病发病过程的分子机制仍不明晰。近日,中科院青岛能源所与宝洁公司等合作,首次提出了“牙龈亚健康”这一新概念,揭示了其由牙龈菌斑驱动的分子机制,从而为牙周病的预防与早诊断提供了新思路。该工作于今年3月9日发表于国际学术期刊mBio(美国微生物学会会刊)。

牙龈炎是世界上患者最多的感染性疾病之一,在我国成人中患病率高达80%以上。若不及时有效治疗并加以控制,牙龈炎可演变成不可逆的牙周炎,引起牙周组织破坏,最终导致牙齿脱落。值得一提的是,牙周炎与全身性疾病,如糖尿病、心脏病、中风等息息相关。因此有效地预防和诊断牙龈炎具有重要的临床价值与社会意义。

在中科院-宝洁创新合作框架支持下,青岛能源所单细胞中心和宝洁公司前期已发表系列合作论文,提出牙龈炎的菌群指数(MiG)可有助于诊断牙龈炎和评价口腔护理疗效(Huang, et al, ISME J, 2014 [https://www.nature.com/articles/ismej201432]; BMC Oral Health, 2011 [https://bmcoralhealth.biomedcentral.com/articles/10.1186/1472-6831-11-33])。但是,牙龈炎发病过程的分子机制并不明确。针对这一瓶颈问题,单细胞中心黄适、宝洁公司何涛与刘吉泉等带领的联合研究小组,针对由40个志愿者组成的受试人群,开展了涵盖牙龈菌斑元基因组、元代谢组以及人体唾液细胞因子反应等一系列的动态多组学研究。

本研究发现(Huang, et al, mBio, 2021),在停止刷牙后的24-72小时内,牙龈即进入一个前所未知的“亚健康”(Sub-optimal Health; SoH)状态。尽管该阶段尚没有临床症状,但牙龈菌斑菌群结构、菌群代谢物组和唾液细胞因子却已发生急剧、显著的规律性变化。比如,包括11种唾液细胞因子被激活、而牙龈菌斑菌群里的良性菌罗斯菌(Rothia spp.)快速减少,而牙周炎主要致病菌、与老年痴呆相关的牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)却急剧升高。

基于微生物组搜索引擎(www.mse.ac.cn),研究人员还比较了业界已发表的口腔微生物组数据集。研究发现,与健康者的牙龈菌斑相比,在“牙龈亚健康”阶段富集和丢失的微生物与牙周炎相关菌高度吻合。也就是说,虽然牙周病病程可能历经数年甚至数十年,但其关键的致病微生物,在仅仅暂停刷牙的几天内就已高度富集,使牙龈进入亚健康状态。

有趣的是,如果该“牙龈亚健康”状态没有通过恢复刷牙等口腔清洁护理手段加以遏制而任其发展,其牙龈菌斑菌群将以高出10倍的速度加剧衰老。牙龈菌斑菌群随着人体生理年龄的增长而发生规律性的变化,而在停止刷牙的28天内,其牙龈菌斑衰老程度就相当于牙龈健康时1年时间的衰老,也就是在不到一个月时间里“老化”了将近一岁。因此,“牙龈亚健康”状态可能与牙龈的衰老密切相关。

可见,“牙龈亚健康”状态与阶段的发现,对于牙龈炎和牙周炎的预防具有重要的理论意义与临床价值。长期而持续有效的日常口腔护理(如刷牙、使用牙线、牙间隙刷和每年定期进行口腔护理如洗牙等),能够呵护一个健康而年轻的牙龈菌斑,从而规避或修复“牙龈亚健康”状态。这对于延缓“牙龈”衰老、焕发“牙龈”青春、保持牙周健康、促进全身健康,具有非同寻常的意义。

上述成果是在中科院-宝洁创新合作框架支持下,由青岛能源所单细胞中心徐健团队、宝洁公司美国全球口腔护理部何涛团队、宝洁公司北京研发中心刘吉泉与王莉江团队、清华大学蛋白质研究技术中心刘晓蕙团队、香港大学牙医学院金力坚团队等合作完成的。

原文链接:

Shi Huang*, Tao He, Feng Yue, Xiujun Xu, Lijiang Wang, Pengfei Zhu, Fei Teng, Zheng Sun, Xiaohui Liu, Gongchao Jing, Xiaoquan Su, Lijian Jin, Jiquan Liu, Jian Xu*, Longitudinal multi-omics and microbiome meta-analysis identify an asymptomatic gingival state that links gingivitis, periodontitis and aging. mBio 2021, 12:e03281-20. https://doi.org/10.1128/mBio.03281-20.

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