颧骨种植体与牙科种植体口腔微生物群的差异特征：对全口康复的启示

《Journal of Dental Sciences》：Characterization of the oral microbiota in zygomatic versus dental implants: Implications for full-mouth rehabilitation

口腔种植体微生物群落差异及16S rRNA测序分析。采用病例对照研究，纳入17名同时接受常规牙种植体（GDI）和翼状种植体（GZI）的患者，比较两组种植体周围微生物多样性及组成。结果显示GZI组α多样性显著更高（P<0.001），β多样性分析显示两组微生物群落结构有统计学差异（P<0.05）。门水平：GZI组变形菌门（Fusobacteriota）和放线菌门（Actinobacteriota）相对丰度更高；科水平：GZI组梭杆菌科（Fusobacteriaceae）和链球菌科（Streptococcaceae）占优势；属水平发现多杀菌属（Massilis）、普雷沃菌属（Prevotella）等差异显著物种。研究证实翼状种植体周围微生物群落具有独特特征，其高多样性可能与鼻窦解剖结构相关，并提示变形菌门和链球菌科在种植体周围炎及鼻窦炎发生中的潜在作用。

　　口腔种植技术在解决牙齿缺失问题中扮演着至关重要的角色，尤其在传统义齿难以满足患者需求的情况下，种植体成为一种更优的选择。根据种植体的类型，可分为牙槽种植体和颧骨种植体。牙槽种植体通常长度较短（平均长度为6至18毫米），用于替代缺失的牙齿，通过嵌入牙槽骨实现功能修复。然而，当患者的牙槽骨严重萎缩，且需要通过骨移植手术进行复杂重建时，颧骨种植体则成为一种更为适用的方案。颧骨种植体长度较长（平均长度为30至60毫米），适用于完全牙列缺失且上颌窦气化程度较高的患者，同时伴随着后牙槽骨吸收的状况。相较于传统义齿，种植体在多个方面具有显著优势，例如避免牙齿预处理带来的副作用、减少机械性桥梁的潜在风险、提升义齿的固位力以及提供更好的垂直支持。然而，种植体周围的环境也极易受到微生物感染的影响，这可能是由于手术切口、种植体位置不当、生物力学因素、残留的骨水泥、种植体材料特性以及生物密封不良等多种原因造成的。

微生物群落的变化与种植体相关疾病的发生密切相关。已有研究表明，微生物失衡（dysbiosis）与种植体感染之间存在联系，并且可能影响感染的严重程度。例如，牙周病和种植体周围炎（peri-implantitis）都是口腔常见的感染性疾病，它们都表现出牙周组织的炎症、骨质破坏以及探针深度增加等特征，最终可能导致牙齿或种植体的失败。然而，种植体周围炎的发展速度通常比牙周病更快，且其微生物组成与牙周病存在显著差异。此外，颧骨种植体患者的上颌窦炎发病率较高，这与种植体在手术过程中可能穿过上颌窦有关。因此，研究种植体类型对微生物群落的影响具有重要的临床意义，有助于理解不同种植体与微生物相互作用的机制，并为预防和治疗相关感染提供理论依据。

在研究方法上，本文采用了一种基于16S rRNA基因扩增子测序的技术，用于分析种植体周围微生物的分类学特征。这种方法通过提取样本中的DNA，对16S rRNA基因的特定高变区进行扩增和测序，再与公共数据库中的序列进行比对，从而实现对微生物群落的精准识别。相较于传统的培养法，该技术无需依赖微生物的培养过程，能够全面检测样本中所有存在的细菌种类，具有更高的灵敏度和分辨率。近年来，这种方法在微生物组研究中得到了广泛应用，特别是在口腔微生物研究领域。然而，尽管已有大量研究聚焦于牙槽种植体的微生物群落，关于颧骨种植体的微生物研究仍较为有限。因此，本文旨在填补这一研究空白，探讨牙槽种植体与颧骨种植体在微生物组成上的差异，并评估其对临床结果的潜在影响。

研究设计采用了观察性配对样本方法，以减少个体间微生物群落的差异。研究对象为17名年龄在18至80岁之间的健康成年人，他们均接受了牙槽种植体和颧骨种植体。对于每位参与者，分别从两种种植体表面采集微生物样本，形成两个研究组：牙槽种植体组（GDI）和颧骨种植体组（GZI），共34个样本。研究获得了伦理委员会的批准，并确保所有参与者在充分了解研究目的和潜在风险后签署知情同意书。样本处理流程包括DNA提取、16S rRNA基因的V3–V4高变区扩增、测序以及后续的生物信息学分析。测序平台使用了Illumina MiSeq系统，生成的原始数据通过DADA2插件进行质量过滤、去除嵌合体并推断扩增子序列变异（ASVs）。最终的分类学分析基于SILVA 138数据库，用于确定样本中的微生物种类。

研究结果表明，牙槽种植体与颧骨种植体在微生物多样性和组成上存在显著差异。Adonis分析显示，两种种植体的微生物群落分布存在明显区别（P < 0.05）。在α多样性方面，颧骨种植体组的微生物多样性显著高于牙槽种植体组（P < 0.001），这可能与颧骨种植体所处的解剖位置有关，因为其靠近上颌窦，可能更容易受到窦腔内微生物的影响。β多样性分析进一步证实了这一结论，通过主坐标分析（PCoA）和非度量多维尺度分析（NMDS），两种种植体的微生物群落表现出不同的结构特征。这些结果表明，尽管样本来自同一批患者，但种植体类型对微生物群落的组成和多样性具有显著影响。

在门（phylum）水平上，两种种植体组均以放线菌门（Actinobacteriota）、厚壁菌门（Firmicutes）、梭杆菌门（Fusobacteriota）、变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidota）为主，这与口腔核心微生物群落的组成一致。然而，颧骨种植体组中放线菌门和梭杆菌门的相对丰度更高，而拟杆菌门则相对较低。这种微生物组成的差异可能反映了两种种植体所处的解剖环境对微生物生态的影响。例如，颧骨种植体靠近上颌窦，其表面可能更容易被与窦腔相关的微生物定植。此外，某些特定的菌属（如梭菌科和链球菌科）在颧骨种植体组中更为丰富，这些菌属通常与生物膜形成和种植体周围炎症有关，提示颧骨种植体可能更易受到微生物感染的影响。

在科（family）水平上，颧骨种植体组中梭菌科（Fusobacteriaceae）和链球菌科（Streptococcaceae）的相对丰度显著高于牙槽种植体组，而放线菌科（Actinomycetaceae）和普雷沃氏菌科（Prevotellaceae）则相对减少。这些科的微生物通常与口腔黏膜和窦腔环境的微生物定植有关，其在颧骨种植体组中的富集可能与种植体位置及其暴露于窦腔的特性有关。这种微生物组成的差异不仅反映了种植体类型对微生物生态的影响，还可能暗示不同种植体在感染风险和临床表现上的潜在区别。

在属（genus）水平上，研究进一步揭示了两种种植体之间的微生物差异。STAMP分析结果显示，多个属的相对丰度在两种种植体组中存在显著差异（P < 0.05），其中一些属在牙槽种植体组中更为丰富，而另一些则在颧骨种植体组中占主导地位。这些属的差异可能与不同种植体所处的微环境密切相关，例如，牙槽种植体可能更倾向于与牙周菌群相似的微生物定植，而颧骨种植体则可能受到窦腔内微生物的影响。这种微生物群落的差异可能进一步影响种植体的长期稳定性，增加种植体周围炎或其他并发症的风险。

在种（species）水平上，研究发现了与上颌窦炎相关的微生物种类在两种种植体组中存在显著差异。例如，某些与上颌窦炎密切相关的细菌种类在颧骨种植体组中表现出更高的相对丰度，而这些细菌在牙槽种植体组中则较少。这一发现具有重要的临床意义，因为颧骨种植体由于其解剖位置，可能更容易受到上颌窦内微生物的影响，从而增加上颌窦炎的发生风险。因此，对于接受颧骨种植体的患者，应更加关注其上颌窦的健康状况，并采取相应的预防措施。

综上所述，本研究首次对牙槽种植体与颧骨种植体的微生物群落进行了系统比较，揭示了种植体类型对微生物组成和多样性的影响。研究结果表明，颧骨种植体与牙槽种植体在微生物群落的组成上存在显著差异，这种差异可能与解剖位置和种植体设计有关。此外，研究还发现，某些与上颌窦炎相关的微生物在颧骨种植体组中更为丰富，提示种植体类型可能对上颌窦微生物群落产生影响。这些发现不仅有助于理解种植体相关感染的机制，还为未来的临床实践提供了新的视角，即在选择种植体类型时，应充分考虑其对微生物生态的影响，以降低感染风险并提高种植体的长期成功率。未来的研究可以进一步探讨这些微生物差异是否与具体的临床结果（如种植体周围炎或上颌窦炎）相关，并探索更先进的测序技术（如宏基因组测序或转录组测序）以更全面地了解微生物的功能特性。