健康年轻人唾液中Streptococcus toyakuensis的流行情况及生态作用

《International Dental Journal》：Prevalence and Ecological Role of Streptococcus toyakuensis in Saliva of Healthy Young Individuals

口腔健康人群唾液中多药耐药菌Streptococcus toyakuensis的分布及其菌群影响研究。通过60例唾液样本的16S rRNA测序分析，发现该菌在58.3%的样本中被检测到，并显著改变口腔菌群β多样性（Bray-Curtis距离P=0.034），检测组优势菌群包括Neisseria（9.56%）、Haemophilus（3.81%）等，非检测组以Actinomyces（5.76%）为主。功能分析显示检测组激活了糖异生、L-甲硫氨酸合成等26条代谢通路，而 Purine biosynthesis等7条途径被抑制。该研究首次证实健康人群唾液中存在高丰度S. toyakuensis，提示其在耐药基因传播中的潜在生态位作用。

　　这项研究聚焦于一种新发现的细菌——*Streptococcus toyakuensis*（简称*S. toyakuensis*）在健康年轻个体唾液微生物群中的分布情况，并进一步探讨其与微生物群落组成变化之间的关系。该细菌因其潜在的多重耐药特性而受到广泛关注，特别是在全球抗生素耐药性（AMR）问题日益严峻的背景下。*S. toyakuensis*最初是从一名患有败血症的34岁日本患者血液中分离出的，属于*Streptococcus mitis*群，其具有通过自然突变和水平基因转移获得抗生素耐药性的能力。这种细菌对β-内酰胺类抗生素、大环内酯类抗生素和喹诺酮类药物均表现出耐药性，这引发了对其在口腔微生物群中可能扮演的角色的深入思考。

研究团队通过采集60名健康年轻个体的唾液样本，采用下一代测序（NGS）技术对16S rRNA基因进行分析，以全面描绘微生物群的组成和多样性。结果显示，*S. toyakuensis*在60名参与者中有35人（58.3%）被检测到，尽管其相对丰度较低，仅为0.0016%（四分位数范围为0.0007%-0.0051%），但其在唾液微生物群中的存在具有一定的普遍性。值得注意的是，*S. toyakuensis*的检测并未与参与者的人口统计学特征、口腔环境参数或口腔卫生状况产生显著关联，例如年龄、性别、刺激性唾液分泌率、唾液pH值、缓冲能力、牙齿数量、牙菌斑控制记录（Plaque Control Record）得分、唾液细菌计数或* Candida*物种的阳性率等。

研究还揭示了*S. toyakuensis*存在与否对唾液微生物群落组成的显著影响。β多样性分析表明，两种群体（*S. toyakuensis*阳性与阴性）在微生物组成上存在明显差异。通过线性判别分析效应大小（LEfSe）方法，研究人员发现*S. toyakuensis*阳性组中某些细菌的丰度显著高于阴性组，包括*Neisseria*、*Haemophilus*、*Campylobacter*和*Capnocytophaga*等，这些细菌通常与呼吸道和口腔微生物群相关。相反，*Actinomyces*在*S. toyakuensis*阴性组中占主导地位。此外，从进化角度分析，*S. toyakuensis*阳性组中*Campylobacterota*、*Spirochaetota*和*Proteobacteria*等门类的细菌更为丰富，而*S. toyakuensis*阴性组则以*Actinobacteriota*为主导。这些发现提示*S. toyakuensis*可能在改变口腔环境的同时，促进某些具有不同进化背景的微生物群落的生长。

在功能分析方面，研究人员利用PICRUSt2工具对唾液微生物群的功能途径进行了预测，发现*S. toyakuensis*阳性组中存在26条显著不同的代谢途径。其中，19条代谢途径被激活，包括糖基乙酸循环、脂肪酸生物合成、同化硫酸还原I、L-蛋氨酸生物合成超级途径以及碳水化合物代谢与降解超级途径等。这些途径与能量代谢和营养获取密切相关，可能有助于细菌在口腔环境中的生存和适应。而在*S. toyakuensis*阴性组中，7条代谢途径的活性被抑制，例如血红素生物合成II、3-脱氢奎酸衍生的色氨酸生物合成、嘌呤生物合成以及嘧啶核碱回收超级途径等。这些途径对细胞生长和DNA合成至关重要，因此其活性下降可能意味着微生物群在*S. toyakuensis*存在的情况下发生了功能层面的调整。

尽管*S. toyakuensis*在健康个体的口腔微生物群中普遍存在，但其是否直接参与抗生素耐药性的传播仍需进一步研究。然而，这项研究为理解*S. toyakuensis*在口腔生态系统中的潜在作用提供了重要的基础。研究人员指出，*S. toyakuensis*可能通过改变口腔微生物群的结构和功能，间接影响抗生素耐药基因的传播。此外，由于该细菌能够通过水平基因转移获得耐药性，其在口腔微生物群中的存在可能成为抗生素耐药性的“沉默储存库”，这对公共卫生和感染控制策略具有重要意义。

口腔微生物群被认为是抗生素耐药性的重要来源之一，其携带的耐药基因数量远高于肠道微生物群。然而，关于口腔微生物群如何影响抗生素耐药性的传播机制仍不明确。*S. toyakuensis*的发现为这一领域提供了新的视角。它不仅可能通过自身携带耐药基因，还可能与其他细菌共同作用，促进耐药性基因的水平转移。这种现象在长期护理机构中已有报道，例如，甲氧西林耐药*Staphylococcus aureus*（MRSA）在口腔样本中的检出率高达7.9%，而非抗生素耐药细菌的检出率则为17.8%。这些数据进一步强调了口腔微生物群在耐药性传播中的关键作用。

此外，研究还发现*S. toyakuensis*的存在可能影响口腔微生物群的代谢活动。例如，在*S. toyakuensis*阳性组中，某些与能量代谢和营养获取相关的功能途径被激活，而在阴性组中，与细胞生长和DNA合成相关的功能途径则被抑制。这种功能层面的变化可能反映了*S. toyakuensis*对口腔微生物群生态平衡的影响。研究人员推测，这种影响可能通过改变口腔环境的理化特性，如pH值、缓冲能力等，间接促进某些耐药性细菌的生长或抑制其他细菌的活性。

值得注意的是，尽管*S. toyakuensis*的检测率较高，但其在口腔微生物群中的作用仍存在许多未知之处。例如，其是否能够作为耐药性基因的“载体”或“中介”？它是否能够与其他耐药性细菌发生协同作用，从而加剧抗生素耐药性的传播？这些问题需要进一步的研究来解答。此外，*S. toyakuensis*的耐药性特征是否在所有个体中都一致？是否有其他细菌具有类似的耐药性特性？这些问题的答案对于理解其在抗生素耐药性传播中的具体作用至关重要。

研究团队也指出了本研究的一些局限性。首先，由于*S. toyakuensis*的分类仍存在争议，其准确的物种鉴定仍需更深入的基因组分析。目前，基于16S rRNA基因序列的分析方法在区分该菌与其他近缘物种（如*S. mitis*）时存在一定的困难。其次，功能性分析依赖于预测性宏基因组学（PICRUSt2）工具，其结果可能与实际代谢活动存在偏差。因此，未来的研究应结合转录组学和代谢组学分析，以获得更直接的功能证据。此外，本研究的样本量较小，仅包括35名*S. toyakuensis*阳性个体和25名阴性个体，这可能限制了统计分析的效力。为了更准确地评估*S. toyakuensis*在口腔微生物群中的生态作用，未来的研究需要扩大样本量，以提高统计的可靠性和代表性。

研究还提到，参与者主要来自牙科部门，这可能引入选择偏差。牙科患者可能与普通人群在口腔健康状况上存在差异，因此本研究的发现可能无法完全推广到更广泛的群体。此外，由于本研究未进行培养基上的耐药性测试，因此无法直接确认*S. toyakuensis*的耐药性特征是否普遍存在于所有个体中。未来的研究应结合培养和药敏试验，以更全面地评估*S. toyakuensis*的耐药性潜力。

总体而言，这项研究为*S. toyakuensis*在健康个体口腔微生物群中的分布及其对微生物群落组成和功能的影响提供了初步证据。尽管存在一些局限性，但其结果仍具有重要的科学价值，尤其是在抗生素耐药性传播和口腔微生物群生态研究领域。*S. toyakuensis*的高检出率提示我们，即使是健康个体，也可能携带潜在的耐药性细菌，这为公共卫生和感染控制策略提供了新的思考方向。未来的研究应进一步探索*S. toyakuensis*在耐药性传播中的具体机制，以及其与其他微生物之间的相互作用，以更全面地理解其在口腔生态系统中的生态角色和临床意义。