放疗相关龋齿患者口腔生物膜中产酸致病菌的生态特征及其临床意义

这篇研究通过多组学方法揭示了头颈癌放疗患者口腔生物膜(Dental biofilm)的微生物生态变化，首次发现放疗相关龋齿(RRC)患者存在乳酸杆菌(Lactobacillus)富集、菌群多样性降低及代谢通路改变等特征。研究整合临床病理参数、放疗方案和口腔微生物组数据，为RRC的微生物靶向防治提供了新视角，对改善癌症幸存者生活质量具有重要意义。

　　

ABSTRACT
放疗相关龋齿(RRC)是头颈癌(HNC)患者放疗后常见的严重并发症，发病率达50%，但其病因尚未完全阐明。本研究通过比较RRC阳性(RRC+)与阴性(RRC?)患者的临床特征、治疗方案及三个口腔位点(口腔黏膜、牙菌斑、龈沟液)的微生物组成，发现两组在临床病理特征和放疗方案上无显著差异，但RRC+患者年龄更大、基线口腔健康状况更差(牙齿数量少、修复牙比例高)。微生物分析显示，RRC+患者菌群多样性显著降低，牙菌斑中乳酸杆菌(Lactobacillus)、双歧杆菌(Bifidobacterium)等产酸菌富集，且能量代谢相关通路(如氨基酸和糖合成途径)的基因丰度更高。与常规龋齿(CC)相比，RRC病变组织表现出更低的细菌多样性和更高的乳杆菌科(Lactobacillaceae)成员丰度。

IMPORTANCE
该研究首次采用宏基因组测序技术揭示了放疗后牙菌斑的微生物特征，为理解RRC的发病机制提供了新见解。通过整合口腔健康与肿瘤治疗数据，阐明了口腔微生物群落与放疗毒性结局的复杂关系。

INTRODUCTION
头颈癌全球发病率高，约75%患者需接受放疗。放疗后口腔毒性包括黏膜炎、感染和RRC等，其中RRC发生率29%-57%，具有进展快、预防难的特点。与传统龋齿不同，RRC好发于牙颈部和牙尖，晚期可导致牙冠截断。目前认为饮食、口腔卫生、放疗直接损伤及菌群失调均可能参与RRC发生，但缺乏特异性风险因素和微生物标志物的研究。

MATERIALS AND METHODS
研究纳入33例HNC放疗患者(RRC+ 17例，RRC? 16例)和16例CC患者。收集口腔黏膜、牙菌斑、龈沟液和龋坏组织样本，进行16S rRNA测序和宏基因组分析。放疗剂量数据通过Eclipse软件计算，口腔健康状况通过全景片评估。

RESULTS

1. 微生物多样性：RRC+患者的牙菌斑和龈沟液菌群多样性显著低于RRC?组(Shannon指数P=0.017)，且三个口腔位点的菌群组成相似性增加。
2. 菌群组成：宏基因组分析显示RRC+牙菌斑富含乳酸杆菌(如L. harbinensis、L. helveticus等7个菌种)和丙酸杆菌(P. acidifaciens)，而健康相关共生菌(如A. johnsonii)减少。乳杆菌与念珠菌(Candida)丰度呈正相关(ρ=0.47)。
3. 代谢特征：RRC+组能量代谢通路(如丙酮酸代谢)显著富集，但整体代谢通路多样性降低，呈现"安娜·卡列尼娜效应"。

DISCUSSION
研究证实基线口腔健康状况差是RRC的重要风险因素。虽然未发现放疗剂量与RRC的直接关联，但揭示了微生物生态的显著改变：

• 乳酸杆菌通过产酸和H₂O₂创造酸性微环境
• 链球菌(Streptococcus)和韦荣球菌(Veillonella)可能通过丙酮酸代谢支持酸性环境形成
• 念珠菌的共现提示真菌-细菌互作可能参与RRC进展

Conclusions
该研究首次系统描述了RRC相关的微生物特征，为开发含氟制剂、抗菌光动力疗法等靶向干预策略提供了理论依据。强调放疗前口腔健康管理的重要性，建议未来研究结合代谢组学技术深入解析微生物功能机制。