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COPD 是全球重大健康问题，其与口腔微生物组关联的人群研究匮乏。本研究分析 NHANES 数据，探讨口腔微生物组 α 和 β 多样性与 COPD 的关联，发现 COPD 组 α 多样性显著降低、β 多样性存在差异，α 多样性与 COPD 风险负相关，为 COPD 防治提供新视角。
慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种以持续呼吸道症状和气流受限为特征的进行性肺部疾病，其发病与遗传、吸烟、空气污染等多种因素相关。据 GOLD 指南数据，全球 30-79 岁人群中约 10.3%（3.919 亿人）患有 COPD，且预计到 2050 年患者数将增长 23%，其中 80.5% 病例集中在中低收入国家。尽管已有研究提示口腔微生物组可能通过 “口 - 肺轴” 参与 COPD 的慢性炎症过程，如口腔菌群误吸引发肺部免疫反应，但大规模人群研究中关于口腔微生物组多样性与 COPD 风险的直接关联证据仍较为缺乏。因此，探索口腔微生物组多样性在 COPD 发生发展中的作用，对揭示疾病机制及开发新型防治策略具有重要意义。
为填补这一研究空白，武汉市第三医院呼吸与危重症医学科的研究人员基于美国国家健康与营养检查调查（NHANES 2009-2012）的全国代表性数据，开展了一项横断面研究。该研究旨在分析口腔微生物组的 α 多样性（反映菌群丰富度和均匀度，包括观测 ASVs、Faith 系统发育多样性、Shannon-Weiner 指数等）和 β 多样性（反映菌群组成差异，包括 Bray-Curtis、Unweighted UniFrac、Weighted UniFrac 距离等）与 COPD 风险的关联，相关成果发表在《Journal of Translational Medicine》。
研究主要采用以下技术方法：
- 数据来源与样本筛选：从 NHANES 数据库中纳入 6061 名≥20 岁参与者，排除哮喘患者及数据缺失者，通过肺功能检测（FEV1/FVC<0.7 且排除支气管扩张剂应答者）确诊 COPD 病例 643 例。
- 口腔微生物组检测：采集口腔冲洗样本，经 DNA 提取、PCR 扩增和高通量测序，生成菌群相对丰度数据，计算 α 和 β 多样性指标。
- 统计分析：运用多变量 Logistic 回归分析 α 多样性与 COPD 风险的关联，通过限制性立方样条（RCS）检验非线性趋势，利用主坐标分析（PCoA）和置换多元方差分析（PERMANOVA）比较 COPD 组与非 COPD 组的 β 多样性差异，并校正年龄、性别、吸烟状态、合并症等混杂因素。
研究结果
1. 基线特征与 α 多样性差异
COPD 组患者较非 COPD 组年龄更大（55 岁 vs. 41 岁），男性比例更高（58.5% vs. 49.7%），吸烟率显著升高（33.97% vs. 14.76%），且 FEV1（2833 ml vs. 3316 ml）和 FEV1/FVC 比值（0.68 vs. 0.81）更低。在 α 多样性方面，COPD 组的观测 ASVs（117.30 vs. 126.10, P=0.001）、Faith 系统发育多样性（13.53 vs. 14.22, P=0.003）和 Shannon-Weiner 指数（4.51 vs. 4.67, P=0.002）均显著低于非 COPD 组，而 Simpson 指数无显著差异。
2. α 多样性与 COPD 风险的负相关关系
多变量 Logistic 回归显示，调整混杂因素后，观测 ASVs 每增加 10 单位（OR=0.964, 95% CI:0.936-0.993, P=0.016）、Faith 系统发育多样性每增加 1 单位（OR=0.955, 95% CI:0.919-0.993, P=0.020）、Shannon-Weiner 指数每增加 1 单位（OR=0.829, 95% CI:0.702-0.981, P=0.029），COPD 风险均显著降低。RCS 曲线显示，观测 ASVs 和 Simpson 指数与 COPD 风险存在非线性关联，而 Faith 系统发育多样性和 Shannon-Weiner 指数呈线性负相关。
3. β 多样性的组间差异
PCoA 和 PERMANOVA 分析表明，COPD 组与非 COPD 组的 Bray-Curtis、Unweighted UniFrac 和 Weighted UniFrac 距离均存在显著差异（均 P<0.01），提示两组口腔微生物组的整体组成结构存在显著分化。
研究结论与讨论
本研究首次基于大规模人群数据证实，口腔微生物组的 α 多样性（观测 ASVs、Faith 系统发育多样性、Shannon-Weiner 指数）与 COPD 风险呈显著负相关，且 COPD 患者与非患者的口腔微生物组 β 多样性存在显著差异。这一结果支持 “口腔微生物组多样性降低可能通过破坏口 - 肺轴稳态、促进病原菌定植或加剧炎症反应，进而增加 COPD 发病风险” 的假说。
研究结果与既往关于 COPD 患者气道菌群多样性降低的报道一致，并进一步将关联扩展至口腔菌群。值得注意的是，α 多样性与肺功能指标（FEV1、FEV1/FVC）的正相关性在 COPD 组中更为显著，提示菌群多样性可能与疾病严重程度相关。尽管本研究受限于横断面设计，无法明确因果关系，但其为后续纵向研究和机制探索提供了重要方向。
从临床角度看，维持口腔微生物组多样性或可成为 COPD 预防和管理的新靶点。未来研究可进一步探究特定微生物物种的作用，并评估口腔卫生干预、益生菌补充等措施对 COPD 风险的影响。本研究不仅拓展了对 COPD 发病机制的认识，也为跨学科整合 “口腔健康 - 呼吸系统健康” 提供了流行病学证据，具有重要的公共卫生和临床转化意义。
