HIV感染与暴露对儿童龈上菌斑微生物组时空稳定性的影响：与龋病发生相关的分类群增加与群落均质化

本研究针对HIV感染(HI)和暴露(HEU)儿童龈上菌斑微生物组的时空稳定性展开深入探究。研究人员通过纵向采集1960份尼日利亚儿童样本，采用rpoC基因测序技术，发现HIV状态显著降低微生物分类周转率、导致口腔前后牙区群落均质化，并与致龋菌群（如变形链球菌S. mutans）富集相关。该研究为理解免疫缺陷人群口腔微生态失调机制提供了重要证据，对改善HIV感染儿童口腔健康干预策略具有指导意义。

　　

在人类口腔这个复杂的生态系统中，数以亿计的微生物在牙齿表面形成生物膜，构成动态平衡的龈上菌斑微生物组。这个微生态系统的稳定性受到宿主免疫状态、饮食习惯等多重因素影响。对于免疫缺陷人群，特别是HIV感染儿童，这种平衡更易被打破——临床数据显示，这些孩子不仅面临更高的机会性感染风险，其龋病患病率和严重程度也显著增加。然而，HIV感染如何影响口腔微生物组的时空动态变化，进而导致龋病易感性增加的机制尚不明确。

美国克莱姆森大学和尼日利亚贝宁大学教学医院的研究团队在《Microbiome》发表重要成果。他们通过DOMHaIN队列研究，对565名尼日利亚儿童（包括HIV感染HI、暴露未感染HEU和未暴露未感染HUU三组）进行纵向追踪，采集1960份龈上菌斑样本，采用针对细菌rpoC基因的宏分类学方法，系统分析了HIV状态对微生物组时空稳定性的影响。研究发现HIV感染和暴露会导致微生物分类周转率降低、口腔前后牙区群落结构均质化，并与致龋菌群富集相关，这些发现为理解免疫缺陷人群口腔微生态失调提供了新视角。

研究采用三项关键技术：1）基于ICDAS标准的临床样本采集策略，从相同个体三个时间点（间隔182-401天）获取匹配牙齿的龈上菌斑；2）创新性使用单拷贝rpoC基因（替代传统16S rRNA基因）进行高通量测序，提高口腔链球菌等关键类群的分辨率；3）综合运用微生物特征模型、核心关联网络(CAN)构建和随机森林分类等生物信息学方法，解析微生物组时空动态特征。

研究结果部分揭示多项重要发现：

"HIV未暴露儿童表现出更高的分类周转率"显示，在相同牙齿的纵向比较中，HUU儿童微生物组随时间变化的程度显著高于HEU(p=0.045)和HI组(p=0.058)，这种差异在健康牙齿中尤为明显。微生物特征模型鉴定出与低周转率相关的菌群，如S. mutans(系数-0.42)和副溶血嗜血杆菌H. paraphrohaemolyticus(系数-0.21)。

"核心关联网络揭示群落模块化差异"部分通过构建微生物共现网络发现，健康牙齿(H)的CAN模块化程度(Q=0.75)显著低于龋损牙齿（釉质龋E为0.87，牙本质龋D达0.95）。值得注意的是，HEU儿童网络中完全缺失致龋菌群特征性簇群（全球CAN中的簇群6），但富含与牙周病相关的簇群2成员。

"HIV感染导致口腔前后牙区群落均质化"证明，在健康永久牙(H-CF)中，HUU和HEU儿童前后牙区微生物组成存在显著差异(p<0.01)，而HI儿童这种空间分化消失(p=0.143)。前牙区以C. durum和S. sanguinis为标志，后牙区则以L. saburreum和S. gordonii为主导。

"免疫状态与致龋菌群相关"部分显示，CD4计数低的HI儿童口腔中，S. mutans、L. wadei等致龋菌显著富集(R=0.6,p<2.2e-16)。随着CD4计数改善（从访视1的775±472升至访视2的961±572），这种关联强度减弱。

研究结论部分强调，HIV感染和暴露通过多重机制破坏口腔微生态平衡：1）唾液分泌减少和pH降低（HI组唾液流速仅0.22 mL/min，显著低于HUU的0.33 mL/min）导致微生物环境改变；2）分类周转率降低反映群落适应能力下降；3）免疫缺陷状态促进致龋菌定植。这些发现为开发针对HIV感染儿童的口腔健康干预措施提供了理论依据，特别是提示维持微生物组时空动态平衡可能是预防龋病的新靶点。

该研究的创新性在于首次系统揭示HIV状态对口腔微生物组时空稳定性的影响，并建立其与龋病发生的关联。局限性在于无法完全区分HIV感染本身与抗逆转录病毒治疗(HAART)的独立效应。未来研究需要结合菌株水平的功能分析和更精细的纵向采样，以阐明微生物组动态变化与龋病发生的因果关系。这些发现不仅对改善HIV感染儿童口腔健康具有直接临床意义，也为理解宿主-微生物互作提供了新视角。