综述:衰老过程中的口腔微生物组:健康与长寿的窗口

【字体: 时间:2025年12月04日 来源:Journal of Oral Microbiology 5.5

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  衰老过程中口腔微生物群呈现多样性变化,其与炎症、免疫衰老及系统性疾病(如阿尔茨海默病、肌肉萎缩、骨质疏松)相关。研究发现健康衰老者口腔微生物群多样性存在不一致趋势,而高龄或患病群体(如脆弱性人群)则显示微生物群失调,常见病原菌丰度增加。慢性炎症和免疫衰老通过局部微环境改变促进口腔微生物群紊乱,形成恶性循环。干预策略包括营养调整(如地中海饮食)、益生菌补充及口腔卫生维护,可能通过调节硝酸盐代谢和免疫应答延缓衰老进程。未来需结合多组学技术和纵向研究明确微生物群干预的因果关系及分子机制。

  
口腔微生物群与衰老的关联机制及干预策略

一、研究背景与核心发现
近年来,口腔微生物群作为人体第二大致密微生物库,其与衰老过程的关联性逐渐成为研究热点。现有证据表明,随着年龄增长,口腔微生物群的结构和功能会发生显著变化,这种改变不仅影响局部口腔健康,还与全身性衰老指标和疾病风险存在密切联系。研究重点集中在三个层面:健康老龄化中的微生物动态、疾病状态下的菌群特征异变、以及微生物干预对延缓衰老的潜在价值。

二、健康老龄化中的微生物群特征
(一)多样性变化的矛盾性
现有研究对口腔微生物多样性随年龄变化的趋势存在不同结论。部分研究显示,老年群体口腔α多样性(物种丰富度)呈现上升趋势,可能与免疫衰老导致的口腔微环境稳定性下降有关。这种矛盾性主要源于研究样本的异质性:年轻样本多来自健康人群,而老年样本常包含不同健康状态子群体。例如, UK双胞胎队列研究指出,唾液菌群α多样性随年龄增长而提升,且与特定六个菌属的丰度变化显著相关。但另一项系统综述显示,健康老年人群的α多样性普遍低于年轻人,这可能与样本中牙齿缺失率较高(影响菌群定植空间)有关。

(二)核心菌群的结构性改变
健康老年群体中,典型共生菌属如奈瑟菌(Neisseria)和乳杆菌(Lactobacillus)的相对丰度呈现动态平衡。研究发现,50-65岁人群的口腔菌群已形成相对稳定的"核心微生物组",其结构在老年期保持相对稳定,但部分关键菌属如具核梭杆菌(Fusobacterium)的丰度在70岁以上群体中显著上升,这可能通过激活TLR4/NF-κB通路加剧局部炎症反应。

三、疾病状态下的菌群特征异变
(一)衰弱综合征的微生物标志
衰弱老年人群的口腔菌群呈现显著"降级"特征:牙菌斑菌群中普雷沃菌(Prevotella)和韦荣球菌(Veillonella)等机会致病菌丰度显著升高,而共生菌属如放线菌(Actinomyces)和衣原体(Chlamydia)比例下降。这种改变与咀嚼功能减退导致的口腔微生态失衡密切相关——牙齿数量减少(尤其前牙缺失)会破坏口腔机械屏障,使菌群从牙面向唾液系统迁移。

(二)神经退行性疾病的菌群关联
帕金森病和阿尔茨海默病患者口腔中具核梭杆菌(P. gingivalis)的检出率高达68%,其产生的脂多糖(LPS)可通过血脑屏障诱导神经炎症。更值得注意的是,这类患者唾液菌群中变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的α多样性显著降低,提示菌群结构破坏与神经退行性病变存在双向关联。

(三)骨骼代谢的菌群影响
骨质疏松患者口腔中牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)和具核梭杆菌的相对丰度较健康人群高2-3倍。研究证实,这类菌群可通过激活TRPV通道促进破骨细胞分化,同时其代谢产物丁酸可抑制成骨细胞活性。这种双重作用机制解释了为什么牙周炎患者骨质疏松风险增加6倍以上。

四、关键作用机制解析
(一)慢性炎症的级联效应
口腔菌群失调通过"局部→全身"的炎症传导机制加速衰老进程:1)牙龈炎症释放IL-6、TNF-α等促炎因子进入血液循环;2)这些因子激活全身炎症小体,导致免疫衰老加速;3)菌群失调形成恶性循环——免疫衰老削弱口腔屏障功能,促进病原菌定植。

(二)免疫衰老的菌群驱动
研究发现,老年个体牙龈上皮细胞TLR2/4受体表达量较年轻人下降40%,导致对菌群产物的敏感性降低。这种免疫衰老特征使口腔致病菌(如P. gingivalis)更易突破局部防御,其分泌的SASP因子(包括IL-1β、IL-6)可加速全身性炎症。

(三)代谢通路的代偿机制
健康老年人通过调整菌群代谢网络维持内稳:1)唾液硝酸盐代谢菌群(如链球菌属)丰度增加,通过产生NO改善血管功能;2)双歧杆菌等益生菌通过短链脂肪酸(SCFAs)抑制肠道致病菌过度生长;3)口腔-肠轴双向调节机制在延缓肌肉萎缩(如 sarcopenia)中起关键作用。

五、干预策略与转化应用
(一)饮食调控的菌群重塑
地中海饮食模式可使老年人群口腔致病菌丰度降低30%-50%,其作用机制包括:1)富含的膳食纤维促进唾液菌群多样性;2)抗氧化成分抑制TLR4/NF-κB信号通路活性;3)发酵食品中的益生菌(如乳酸杆菌)直接竞争致病菌生态位。

(二)益生菌的精准干预
临床研究表明,针对特定菌属的益生菌补充可使老年患者口腔菌群α多样性提升18%-25%。例如:
1. 牙龈乳杆菌(L. casei)可抑制变形链球菌(S. mutans)生物膜形成,降低龋齿风险
2. 鼠李糖乳杆菌(L. rhamnosus)通过分泌双歧因子(Bifidobacterium-inducing substances)促进有益菌定植
3. 复合益生菌制剂(含乳杆菌、双歧杆菌、链球菌)可协同降低牙周袋深度达40%

(三)微生物移植技术突破
首个临床验证的口腔菌群移植(OMT)方案显示,受试者化疗后口腔黏膜炎发生率降低60%。未来研究将探索:
1. 长寿者(>90岁)口腔菌群的"年轻化"移植
2. 基于菌群-代谢组共网络的靶向干预
3. 联合益生菌与免疫调节剂的协同疗法

六、研究展望与挑战
(一)技术瓶颈突破
1. 多组学整合分析:需建立涵盖宏基因组、代谢组、宿主表观组的多维度数据库
2. 动态监测体系:开发可连续监测口腔菌群的智能口腔设备(如纳米传感器贴片)
3. 菌群功能评估:构建基于代谢通路的菌群功能预测模型

(二)转化医学关键路径
1. 建立口腔菌群生物年龄评估体系(如"口腔年龄时钟")
2. 开发基于菌群特征的危险分层模型
3. 设计个性化菌群干预方案(需结合宿主基因型、肠道菌群特征)

(三)临床验证方向
1. 多中心随机对照试验:验证特定益生菌对衰弱综合征的改善效果
2. 动物模型研究:建立非人灵长类(如恒河猴)的口腔菌群-衰老关联模型
3. 全生命周期干预:从儿童期开始监测口腔菌群动态变化

当前研究仍面临三大挑战:1)菌群改变与衰老机制的因果关系的明确;2)菌群干预效果的长期安全性评估;3)不同人群(如亚洲vs欧美)的菌群干预策略差异。未来十年,随着微生物组疗法在牙周病治疗中的成功经验积累,口腔菌群调控衰老的转化医学研究将进入新阶段。预计到2030年,基于口腔菌群生物标志物的新型抗衰老监测手段将实现临床转化,而菌群移植技术可能成为延缓神经退行性疾病的重要选项。
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