健康人群口腔HPV感染与口腔微生物组的性别特异性差异研究：基于全长16S rRNA基因测序分析

《Future Microbiology》：Whole 16S rRNA gene sequencing reveals differences in the oral microbiota of healthy individuals infected with oral HPV

本研究采用PacBio HiFi全长16S rRNA基因测序技术，首次在健康人群中系统揭示口腔HPV感染与口腔微生物组的性别特异性关联。研究发现男性HPV感染者口腔中唾液链球菌（Streptococcus salivarius）显著降低，而女性感染者则出现微生物多样性下降及群落结构改变，为HPV相关头颈癌的早期微生物标志物识别提供了新视角。

ABSTRACT

研究旨在通过全长16S rRNA基因测序探索口腔HPV感染者与未感染者的口腔微生物组差异。研究团队对128例唾液样本（64例HPV阳性/64例阴性）进行PacBio HiFi测序，通过α/β多样性分析和差异丰度检验发现：男性HPV阴性组唾液链球菌（Streptococcus salivarius）丰度显著较高；低危HPV感染男性多种菌种丰度增加，而唾液链球菌和副血链球菌（Streptococcus parasanguinis）丰度降低；女性HPV阳性组香农多样性指数显著降低，且群落结构（β多样性）出现显著差异。

1. 引言

HPV是全球最常见性传播感染，高危型HPV（HR-HPV）与60-90%口咽癌相关。作为人体第二大微生物栖息地，口咽微生物组易受吸烟、饮食等因素影响而失调。既往研究多聚焦HPV相关癌症患者的微生物组改变，但对健康人群中间阶段HPV感染相关的微生物变化尚不明确。本研究利用全长16S测序技术，首次在明确HPV分型的健康队列中探索口腔微生物组的早期变化。

2. 材料与方法

2.1. 样本处理与HPV分型

研究回顾性分析128例唾液样本（27例HR-HPV，37例LR-HPV），采用qPCR进行HPV基因分型，并收集性别、吸烟等协变量数据。

2.3. 16S rRNA基因测序与分析

使用F27/R1492引物扩增全长16S基因，通过QIIME2和DADA2流程进行ASV聚类，利用Decontam去污染，并采用口腔微生物专用数据库进行物种注释。统计分析包括α多样性（香农指数、Faith's PD等）和β多样性（Bray-Curtis、Unweighted UniFrac），差异丰度检测使用DESeq2算法。

3. 结果

3.2. 队列微生物组特征

饮酒者系统发育多样性显著较高（Faith's PD p=0.037），扁桃体切除者物种丰富度降低（Observed species p=0.021）。吸烟与饮酒显著影响Bray-Curtis距离（PERMANOVA p<0.05）。

3.3. HPV感染与微生物组关联

3.3.1. 多样性分析

全队列水平未发现HPV感染组与未感染组的α/β多样性显著差异，但女性HPV阳性组香农多样性显著降低（p<0.05），且Unweighted UniFrac距离显示群落结构差异（ANOSIM p<0.05）。

3.3.2. 物种组成

优势菌属为链球菌、韦荣球菌等，物种水平以婴儿链球菌（Streptococcus infantis）、微黄奈瑟菌（Neisseria subflava）为主。女性HPV阳性组副流感嗜血杆菌（Haemophilus parainfluenzae）和血链球菌（Streptococcus sanguinis）丰度降低，微黄奈瑟菌丰度升高。

3.4. 性别分层分析

男性HPV感染者唾液链球菌丰度显著降低（Log2FC=?23.65），LR-HPV感染组副普雷沃菌（Prevotella intermedia）等6个菌种丰度升高，而唾液链球菌和副血链球菌丰度降低。女性HR-HPV感染组微黄奈瑟菌丰度显著高于LR-HPV组。

4. 讨论

本研究首次在健康人群中揭示HPV感染与口腔微生物组的性别特异性关联。男性感染者唾液链球菌的缺失可能影响干扰素-γ（IFN-γ）介导的免疫清除功能，而女性感染者的多样性下降提示微生物稳定性受损。值得注意的是，群落水平的显著变化仅出现在女性群体，可能与男性更高的头颈癌风险存在生物学差异。全长16S测序技术提供物种级分辨率，但未来需结合宏基因组学探索真菌/病毒群落的功能变化。

5. 结论

口腔HPV感染与特定共生菌的丰度变化相关，且存在性别特异性模式。这些发现为HPV相关癌变的早期微生物标志物研究提供了新方向，建议开展纵向宏基因组研究以揭示"健康-癌前-癌症"的微生物演化轨迹。