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为探究口腔微生物组(oral microbiome)与认知功能的关系,研究人员以 143 名老年人为对象开展研究。结果显示,口腔微生物群的组成与认知功能相关,认知 Z 评分低的个体促炎微生物增多、保护性微生物减少。该研究为认知功能研究提供了新方向1211。
在老龄化社会中,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的威胁日益凸显。这是一种渐进性的神经退行性疾病,会让患者的认知功能逐渐丧失。目前,AD 的发病机制尚未完全明确,虽然遗传因素在其中起到一定作用,但环境和生活方式等因素同样不可忽视,比如口腔健康。大量研究表明,口腔卫生状况与牙周炎和 AD 之间存在着紧密联系。例如,牙齿缺失或牙周炎严重的人更容易患上痴呆症,且病情进展更快;AD 患者血液中针对牙周病原体的抗体水平也比正常人更高。不过,以往研究大多聚焦于已确诊 AD 的患者,对于 AD 发病前,尤其是轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)阶段的微生物变化研究较少。为了填补这一空白,来自美国拉什大学医学中心(Rush University Medical Center)等机构的研究人员开展了一项研究,相关成果发表在《npj Dementia》杂志上。研究人员开展的是一项横断面研究。他们从 MIND 试验(Mediterranean-DASH Intervention for Neurodegenerative Delay,一项为期 3 年、涉及两个地点的随机对照临床试验,旨在比较 MIND 饮食与常规饮食对认知变化的影响)的参与者中选取了 143 名老年人,这些老人都有痴呆家族史但未出现认知障碍。研究人员收集了他们的口腔样本(包括唾液、颊部和舌部)、血液样本,并对部分老人进行了脑部磁共振成像(MRI)扫描,还让他们完成了一系列神经心理学测试以评估认知功能。研究中,微生物测序和分析采用了 16S rRNA 基因扩增子测序技术,通过提取口腔样本的 DNA,扩增 V4 可变区,再进行测序和生物信息学分析,以此来确定微生物的种类和丰度。统计分析则运用了多种统计方法,如计算 α- 多样性和 β- 多样性指数、进行 PERMANOVA 分析、多变量线性回归分析以及 Spearman 相关分析等,从而探究微生物与认知功能、炎症、AD 生物标志物等之间的关系
121314。研究结果如下:
- 口腔微生物群的特征:研究发现不同口腔生态位(唾液、颊部和舌部)的微生物群存在差异。Prevotella 在唾液中占主导,Streptococcus 在颊部占主导,Neisseria 在舌部占主导。而且,各口腔生态位的 α- 多样性和 β- 多样性也有明显区别,舌部的丰富度和观察到的多样性较低但均匀度最高,唾液则相反3。
- 与认知功能的关系:认知 Z 评分最低(Q1)的参与者,其口腔微生物群的观察多样性、丰富度更高,均匀度更低。进一步分析发现,认知 Z 评分最低和最高(Q4)的参与者在唾液和颊部微生物群组成上存在显著差异。在属水平上,Parvimonas、Treponema 等与较低认知 Z 评分相关,Gemella 则与之呈负相关45。
- 与炎症、胆固醇及 AD 生物标志物的关系:研究还发现,口腔微生物与全身炎症、胆固醇水平和 AD 生物标志物存在关联。例如,唾液中的 Gemella 和颊部的 Fretibacterium 等与炎症标志物 LBP 正相关;唾液中的 Tannerella 与氧化型低密度脂蛋白(oxidized LDL)正相关,与甘油三酯负相关;舌部的 Tannerella 与血浆 Aβ40和 Aβ42正相关678。
- 与脑结构及饮食的关系:然而,研究并未发现口腔微生物群与通过 MRI 评估的脑结构(如海马体体积、灰质和白质体积等)之间存在显著相关性。在饮食方面,MIND 饮食干预组和对照组在口腔微生物群的 α- 多样性和 β- 多样性上没有显著差异,但与认知相关的细菌分类群与饮食成分存在一定的相关性,如与碳水化合物、纤维等的摄入呈负相关,与脂肪和酒精的摄入呈正相关910。综合研究结果和讨论部分,该研究表明口腔微生物群的组成与认知功能密切相关。认知 Z 评分低的个体,其口腔中促炎细菌(如 Treponema、Parvimonas 等)的丰度增加,而可能具有保护作用的 Gemella 丰度降低。虽然该研究存在一定局限性,如未探讨口腔卫生和其他生活方式因素的影响、研究人群以白人为主、测序技术存在局限性且无法确定因果关系等,但它为理解 AD 的发病机制提供了新的视角,提示口腔微生物群有可能作为认知功能的生物标志物。未来,通过进一步研究,有望找到通过调节口腔微生物群来预防或改善认知功能下降的新方法,为 AD 的防治开辟新途径。