正畸热塑性材料（PETG与TPU）佩戴24小时内口腔微生物组的动态演变与精准防护新策略

语： 为探究不同隐形矫治材料对口腔微环境的即时影响，复旦大学附属口腔医院团队开展了一项创新研究。通过对比聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯（PETG）与热塑性聚氨酯（TPU）在24小时连续佩戴下对唾液pH及微生物组的动态影响，研究者发现：PETG在佩戴4小时（T4）即引发唾液pH显著降低（p<0.05），并驱动龈上菌斑微生物群在T8时波动；而TPU在T12-T24期间导致迟发性pH下降和厌氧致病菌（如普雷沃菌属）富集。该研究首次揭示材料特性差异对微生物演替的时序性调控，为高龋风险患者的个性化矫治方案及清洁周期优化（如PETG组推荐4-6小时深度清洁）提供了微生物学依据。

　　

微生物的"隐形战场"：正畸热塑性材料如何重塑口腔微生态

隐形牙套因美观舒适成为正畸治疗的热门选择，但这一"隐形盔甲"下暗藏微生物交锋的战场。矫治器表面的沟槽与微裂纹为细菌提供了天然庇护所，可能导致菌斑堆积、唾液酸化甚至釉质脱矿。尽管研究证实隐形矫治比固定托槽更利于口腔卫生维护，但不同材料（如热塑性聚氨酯TPU和聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯PETG）的理化特性差异如何影响微生物动态，仍是临床精准化治疗的盲区。尤其对高龋风险人群，材料选择亟需微生物学证据支持。

为破解这一难题，复旦大学附属口腔医院正畸科团队开展了一项创新研究。他们在《Clinical Oral Investigations》发表论文，首次通过24小时连续监测，对比了TPU与PETG两种主流材料对口腔微生物组的动态影响。研究招募10名健康女性参与者，采用自身对照设计：每位受试者先后佩戴TPU和PETG材料的被动矫治器各24小时（间隔两周），期间禁止使用清洁剂。在5个关键时间点（佩戴后1分钟、4、8、12、24小时），同步采集唾液检测pH值，并分别从矫治器内表面和覆盖牙面的龈上菌斑提取微生物样本，通过16S rRNA高通量测序分析菌群演变。

关键技术方法

研究采用多重技术策略：1）唾液pH值通过离心后标准化pH计（LAQUAtwin pH-11）测量；2）微生物DNA经溶菌酶预处理后通过OMEGA Soil DNA Kit提取；3）对16S rRNA基因V3-V4区进行PCR扩增，在Illumina NovaSeq 6000平台测序；4）数据分析采用DADA2去噪、QIIME2流程和GENESCLOUD平台，包括重复测量方差分析（pH）、Kruskal-Wallis检验（α多样性）、PERMANOVA（β多样性）和双因素方差分析（菌群组成）。

微生物生态的"时空博弈"

1. 唾液pH：材料驱动的差异化酸降模式

• PETG组：佩戴4小时（T4）即出现显著性pH下降（7.54→7.14, p=0.0202），提示早期酸化风险。
• TPU组：pH在T8-T12期间呈现延迟性下降（7.34→7.11），但全程无统计学差异。

关键意义：PETG的快速酸化可能加速致龋菌代谢，而TPU的缓释效应暗示其短期缓冲能力更优。

2. 菌群多样性：结构稳定下的隐蔽演变

• α多样性（群落丰富度）：各组均无显著变化，但TPU组龈上菌斑的Chao1指数在T8-T24持续降低，PETG组则在T8达峰值。
• β多样性（群落结构差异）：加权UniFrac距离显示各组内时间点无显著分离（p>0.05），但PETG组龈上菌斑在T8时群落离散度最大。

关键意义：材料表面特性（如PETG的粗糙度）可能加速早期菌群空间重组。

3. 致病菌演替：材料特性决定"进攻时间窗"

• PETG组：
  • 龈上菌斑：T8时链球菌属（Streptococcus）相对丰度飙升至40.7%，伴放线菌属（Actinomyces）在T12达峰值。
  • 矫治器表面：T4-T24期间链球菌持续增殖（p<0.05），而具核梭杆菌（Fusobacterium）在T4激增后骤降（T4→T24, p<0.01）。
• TPU组：
  • 矫治器表面：T12-T24期间普雷沃菌属（Prevotella）和卟啉单胞菌属（Porphyromonas）持续富集，韦荣球菌属（Veillonella）和放线菌属在T24显著减少（vs T0, p<0.05）。

关键意义：PETG驱动早期（T8）致病菌波动，而TPU诱导晚期（T12-T24）厌氧病原体定植。

4. 焦点病原体：TM7菌的"警示信号"

• Saccharibacteria（TM7）：作为牙周病相关候选门级菌群，其在两组龈上菌斑的丰度均在T8-T12显著上升（p<0.05），矫治器表面则从T12开始下降。

关键意义：佩戴8小时可能是TM7增殖临界点，提示清洁周期需控制在8小时内。

临床决策的微生物罗盘

这项研究首次描绘了隐形矫治材料在24小时内对口腔微生态的"时空重塑图谱"：

1. 材料特性决定风险窗口：PETG的粗糙疏水表面加速早期（T4-T8）细菌定植和唾液酸化，而TPU的平滑亲水性延缓了微生物扰动至T12-T24，但诱发晚期厌氧致病菌富集。
2. 清洁周期新标准：TM7菌在T8-T12的增殖趋势提示8小时是微生物风险转折点，建议高龋风险人群（尤