口腔微生物组中RaS-RiPP类化合物tryglysin的调控机制及体外培养条件优化研究

本研究针对口腔微生物组中链球菌产生的RaS-RiPPs（核糖体合成和翻译后修饰肽）类化合物tryglysin A（TryA）的调控作用展开探索。研究人员通过建立体外口腔微生物培养模型，系统考察了培养基选择（SHI vs CDM）、培养条件（厌氧 vs 5% CO2）等因素对微生物群落结构的影响，首次揭示了TryA对唾液来源口腔菌群的抑制作用及其与S. salivarius的互作关系。该研究为理解口腔微生物的群体感应机制提供了新视角，并为建立更优化的体外口腔微生物研究模型提供了重要参考。

　　

口腔是一个复杂的微生态系统，栖息着数百种微生物，它们在维持口腔健康或引发疾病中扮演着关键角色。其中，链球菌（Streptococcus）作为口腔中的优势菌属，能够产生一类被称为RaS-RiPPs（核糖体合成和翻译后修饰肽）的特殊化合物。这类化合物通过Rgg-SHP群体感应系统调控，可能影响口腔微生物的组成和功能。然而，这些天然产物如何影响复杂的口腔微生物群落，以及如何建立合适的体外研究模型来探索这些相互作用，仍是亟待解决的科学问题。

来自University of Illinois-Chicago和University of Oslo的研究团队在《npj Biofilms and Microbiomes》上发表的研究，首次系统考察了RaS-RiPPs家族成员tryglysin A（TryA）对体外培养的口腔微生物群落的影响，并深入分析了不同培养条件对微生物组成的影响。研究人员采用了挪威和芝加哥两地收集的唾液样本，通过16S rRNA测序、ITS测序和鸟枪法宏基因组测序（shotgun metagenomics）等技术，结合MetaPhlAn3和QIIME2等生物信息学分析工具，系统比较了不同培养基（SHI和CDM）、不同培养条件（厌氧和5% CO₂）以及不同培养模式（浮游和生物膜）对口腔微生物群落结构的影响。

研究首先发现TryA在化学成分确定培养基（CDM）中能显著抑制唾液来源口腔菌群的生长，表现为生长延迟和pH变化减缓，而在营养丰富的SHI培养基中则无此效应。进一步分析表明，CDM培养会导致微生物群落简化为以S. salivarius为主的组成。通过比较不同培养条件，研究发现5% CO₂培养更有利于维持微生物多样性，并能支持口腔真菌的生长，这为研究口腔真菌-细菌相互作用提供了新思路。

研究结果部分包含多个重要发现：

"Tryglysin A inhibits the growth of saliva-derived oral species in a development of the oral consortia"部分显示，TryA在CDM中能剂量依赖性地抑制唾液菌群的生长，但对总CFU/mL影响不大。宏基因组分析发现CDM培养导致群落以S. salivarius为主（相对丰度>80%），同时TryA处理增加了Candidatus Saccharibacteria的相对丰度。

"S. salivarius is less sensitive to Try outperforms other oral streptococci in CDM"部分揭示，S. salivarius在CDM中生长速率显著快于其他链球菌（倍增时间约35分钟），且对TryA表现出相对抗性。基因组分析发现少数S. salivarius临床分离株含有TryA生物合成基因簇（wgk operon）。

"Collection of a secondary salivary pool and effects of growth model and oxygen presence"部分比较了不同培养模式的影响，发现5% CO₂条件下浮游培养检测到的细菌属最多（13个），且能支持Cyberlindnera和Candida等真菌的生长，而厌氧条件则不利于真菌生长。

"Impact of media conditions and re-cultureing on consortia results"部分表明，连续传代培养会导致微生物群落进一步简化，SHI培养基中选择出更多Ligilactobacillus，而CDM中则以链球菌为主。

这项研究的重要意义在于首次揭示了RaS-RiPPs类化合物tryglysin对口腔微生物群落的潜在调控作用，为理解口腔微生物的群体感应网络提供了新视角。同时，研究系统比较了不同体外培养条件对口腔微生物组成的影响，建立了更优化的实验体系，特别是发现5% CO₂培养条件能更好地维持微生物多样性并支持真菌生长，为未来研究口腔真菌-细菌相互作用提供了重要工具。这些发现不仅增进了对口腔微生物生态学的理解，也为开发针对口腔微生物组的干预策略提供了新思路。