印度人群口腔癌与烟草滥用者唾液微生物组及功能特征分析:生物信息学驱动的生物标志物发现

【字体: 时间:2025年07月01日 来源:Archives of Oral Biology 2.2

编辑推荐:

  本研究针对印度人群口腔鳞状细胞癌(OSCC)患者、烟草滥用者及健康人群,通过16S rRNA测序结合QIIME2和MicFunPred分析,揭示了唾液微生物组多样性降低、促炎菌群(如Porphyromonas、Streptococcus)富集等特征,并发现OSCC组中细菌趋化性、LPS合成等通路显著激活。该研究为OSCC的早期诊断提供了非侵入性微生物标志物,为精准医疗开辟了新路径。

  

口腔鳞状细胞癌(OSCC)是全球范围内最具侵袭性的恶性肿瘤之一,五年生存率长期徘徊在50%-60%。在印度等发展中国家,烟草滥用与OSCC发病的关联尤为显著。尽管传统研究聚焦于遗传和环境因素,但近年来,人体微生物组——尤其是口腔这一仅次于肠道的第二大多样性微生物生态系统——被发现在癌症发生中扮演关键角色。口腔中定植的700余种细菌、100多种真菌以及原生生物,通过慢性炎症、免疫逃逸和基因毒性代谢产物等机制参与致癌过程。然而,针对印度人群这一OSCC高发群体的口腔微生物特征研究仍属空白,且烟草如何通过改变微生物组促进OSCC的机制尚不明确。

诺伊达Jaypee信息技术学院生物技术系的研究团队在《Archives of Oral Biology》发表论文,首次系统比较了印度OSCC患者、烟草滥用者和健康人群的唾液微生物组差异。研究从印度生物数据中心(IBDC)获取16S rRNA基因序列,采用QIIME2进行物种注释,通过MicFunPred预测功能,结合α/β多样性分析和差异丰度检验,揭示了微生物群落结构与功能通路的特异性改变。

研究设计
研究纳入10例经病理确诊的OSCC患者、11例长期烟草滥用者和10例健康对照,所有样本均来自IBDC。通过Illumina平台进行16S rRNA基因V3-V4区测序,使用DADA2进行质量控制,Silva数据库进行物种注释。功能预测采用KEGG和MetaCyc数据库。

微生物多样性
OSCC组表现出最显著的α多样性降低(Shannon指数p<0.01),β多样性分析显示三组形成独立聚类(PERMANOVA p=0.001)。烟草组呈现独特的"高丰富度"模式,Prevotella和Veillonella相对丰度较健康组提升2.3倍。

关键菌群
OSCC组中Porphyromonas gingivalis(与牙周炎相关)富集达4.8倍,Streptococcus mutans(产酸菌)增加3.2倍。值得注意的是,Parvimonas micra(DNA损伤诱导菌)仅在OSCC组检测到。烟草组则以Peptostreptococcus anaerobius(耐氧应激菌)为标志。

功能通路
OSCC样本中细菌趋化性(ko02030)和脂多糖合成(ko00540)通路显著激活(q<0.05)。烟草组中谷胱甘肽代谢(ko00480)和细胞色素P450通路(ko00980)上调,反映氧化应激适应机制。

讨论与意义
该研究首次建立了印度人群OSCC特异的"微生物-功能"关联图谱:1)Porphyromonas/Streptococcus富集与慢性炎症的正反馈循环;2)烟草诱导的微生物组重塑通过持续氧化应激促进癌变;3)Parvimonas可能作为OSCC特异性诊断标志物。这些发现为开发基于唾液的OSCC早期筛查工具提供了理论依据,同时提示调节口腔菌群或可成为辅助治疗新策略。研究局限性在于样本量较小,未来需扩大队列验证标志物的普适性。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号