可摘局部义齿佩戴者口腔微生物组的空间和时间动态变化：一项基于全长16S rRNA测序的纵向研究

《Journal of Oral Microbiology》：Spatial and temporal dynamic changes of oral microbiome in removable partial denture wearers: a longitudinal study using full-length 16S rRNA sequencing

可摘局部义齿口腔微生物群时空动态及生态成功模型研究。采用PacBio全长16S rRNA测序技术，对10名老年RPD佩戴者四个采样点的微生物群进行纵向分析，发现RPD斑块物种多样性显著下降，并提出三阶段生态成功模型：初期以酸生菌先驱者为主，中期功能菌群扩增，后期稳定酸耐受菌群。首次在物种水平揭示RPD与牙齿斑块间显著差异，并检测到Klebsiella pneumoniae等潜在病原体。

　　
随着全球老龄化进程加速， removable partial dentures（RPDs）作为老年人群牙列修复的重要手段，其长期佩戴引发的口腔微生物组失衡问题备受关注。本研究通过高分辨率的PacBio全长16S rRNA测序技术，结合纵向追踪设计，首次系统揭示了RPDs表面与对应牙齿菌斑在时空维度上的微生物群演变规律，为RPD相关口腔疾病防治提供了分子生态学依据。

研究团队筛选了10例符合标准的RPD佩戴者，在佩戴前后建立时空对照样本体系。创新性地采用四维空间采样法（RPD基托接触区/对应牙面、卡扣区/牙接触区），结合7天预清洁、即时佩戴、1/7/30天三次采样，完整刻画了微生物群从建立到稳定的全过程。通过PacBio单分子长读测序技术，有效解决了传统16S rRNA测序在近缘物种鉴定中的瓶颈问题，实现了物种水平的精准解析。

时空分布特征显示，RPD基托接触区（DP）与对应牙面（TP）的微生物组成存在显著差异（PERMANOVA p<0.05）。早期阶段（t1d）以S. gordonii和H. parainfluenzae为主导的酸性环境，随着佩戴时间延长，S. mitis介导的EPS生物膜形成阶段（t7d）及V. parvula主导的稳定阶段（t30d）逐步显现。这种三阶段生态成功序列模型与牙菌斑成熟过程存在显著相似性，但RPD表面菌群更早出现功能分化特征，如铁转运蛋白（K02015）和假尿嘧啶合成酶（K06180）的富集，提示特殊生境条件驱动代谢重编程。

病原体监测发现，早期佩戴阶段（t1d）检测到Klebsiella pneumoniae和Acinetobacter baumannii的显著富集（LDA>2），这两个菌种被WHO列为医院感染高风险病原体。其数量在佩戴30天后下降70%，但基因表达分析显示铁载体合成相关基因（如K02030）持续高表达，暗示潜在致病风险。值得注意的是，卡扣区（DC）的Stenotrophomonas maltophilia丰度达18.7%，该菌种被证实与吸入性肺炎高度相关。

功能预测（PICRUSt2）揭示RPD菌群在氨基酸转运（K02030）和铁代谢（K02015）方面存在显著功能分化。这种代谢特征与牙菌斑生物膜形成存在本质差异：自然牙面V. parvula通过丙酸代谢维持酸性环境，而RPD表面S. mitis通过多糖合成增强生物膜稳定性。时空动态分析显示，在佩戴初期（t1d）菌群多样性指数（Shannon）下降达32%，但随时间推移逐渐恢复，提示宿主免疫和机械清洁的调节作用。

该研究首次建立RPD菌群演替的三阶段理论模型：初期（0-7天）以S. gordonii等产酸菌为先锋，中期（7-30天）S. mitis主导的EPS生物膜形成，后期（30天+）V. parvula等耐酸菌定植。这种时空动态模式与临床观察的RPD相关疾病（如义齿性口炎、吸入性肺炎）存在显著相关性。特别是发现Ligilactobacillus salivarius在稳定期的丰度达24.3%，该菌种在口腔免疫调节中起关键作用，提示长期佩戴可能通过菌群微生态平衡改变影响全身健康。

研究局限性主要在于样本量的限制（n=10）和观察周期（30天）可能不足以涵盖所有可能的菌群演变。未来需要扩大样本量至至少50例，并延长随访至6个月以上，同时结合宏基因组测序和代谢组学技术，全面解析菌群-环境互作机制。在临床应用方面，建议建立佩戴初期（前7天）的强化清洁方案，重点关注卡扣区的机械清洁，并开发基于菌群功能分化的智能监测系统，实现早干预和精准治疗。

这项研究突破性地将微生物组时空演化理论与临床义齿修复实践相结合，为解决RPD佩戴相关的口腔感染和全身性健康风险提供了新的理论框架。其提出的生态成功序列模型可推广至其他 removable medical devices的微生物研究，对医疗器械相关的感染防控具有普适价值。