饮食与营养状态对1型糖尿病患者龈沟液代谢组和微生物组的影响：一项揭示口腔健康新机制的研究

为解决1型糖尿病（T1D）患者高发牙周病的问题，研究人员开展了一项关于饮食质量对龈沟液（GCF）微生物组和代谢组影响的横断面研究。结果显示，T1D患者牙龈健康状况较差，超重和低质量饮食与龈沟液中甘油磷酸胆碱（GPC）和己酸（CA）等代谢物浓度变化相关，表明饮食可能通过代谢途径间接影响牙周健康。该研究为针对性饮食干预改善口腔健康提供了新思路。

　　

近年来，随着生活方式和饮食结构的改变，口腔疾病尤其是牙周病（Periodontal Diseases, PDs）的发病率显著上升，全球约20-50%的人口受到不同程度的影响。牙周病不仅导致口腔局部炎症和牙齿丧失，还与多种全身性疾病如心血管疾病和糖尿病密切相关，严重降低患者生活质量并增加医疗负担。特别值得注意的是，1型糖尿病（Type 1 Diabetes, T1D）患者由于长期高血糖状态和免疫调节异常，其牙周病发生风险显著高于健康人群。然而，尽管饮食和营养状态对肠道微生物组和代谢组的影响已被广泛研究，它们对口腔微环境——尤其是龈沟液（Gingival Crevicular Fluid, GCF）这一关键但较少被探索的 niches——的作用机制仍不清楚。GCF作为牙周组织中的局部渗出液，能够敏感反映牙周健康状态和炎症水平，但以往研究多集中于唾液或牙菌斑，对GCF的关注较少。此外，在T1D患者中，饮食如何通过调节GCF的微生物群落和代谢产物来影响牙周健康，尚缺乏系统证据。这一知识缺口限制了我们开发针对性营养干预策略以改善口腔健康的能力。

为了深入探究这一问题，Michal Kania、Zuzanna Drab等研究人员在《Scientific Reports》上发表了一项横断面研究，首次分析了饮食质量和营养状态对T1D患者GCF微生物组和代谢组的影响。研究团队招募了65名接受连续皮下胰岛素输注（Continuous Subcutaneous Insulin Infusion, CSII）治疗的T1D患者和45名健康对照者，通过口腔检查、GCF采样、16S rRNA测序和液相色谱-质谱（LC-MS/MS）技术，结合经过验证的饮食行为问卷（Questionnaire of Eating Behaviours, QEB），计算了促健康饮食指数（pro-healthy diet index, pHDI）和非健康饮食指数（non-healthy diet index, nHDI），并系统比较了不同饮食组和BMI组间的微生物多样性、代谢物浓度及牙周临床指标。

研究采用的主要技术方法包括：1）临床样本收集：从参与者龈沟采集GCF样品使用PerioPaper Strips，并记录牙周指数（如Gingival Index, GI和Pocket Probing Depth, PPD）；2）微生物组分析：通过16S rRNA测序（Ion Torrent PGM平台）和生物信息学流程（Mothur和SILVA数据库）评估细菌多样性和组成；3）代谢组分析：采用LC-MS/MS定量短链脂肪酸（SCFAs）和三甲胺（Trimethylamine, TMA）衍生物浓度；4）统计与数据整合：利用多变量模型、Spearman相关和多样性指数（如Shannon和Chao1）分析数据，样本来源为波兰克拉科夫大学医院门诊的T1D患者和匹配健康对照队列。

研究结果

研究人群特征

共110名参与者（平均年龄27.1±6.0岁，60.0%男性），T1D组平均糖尿病病程15.5±8.4年，糖化血红蛋白（HbA1c%）为6.97±0.95%（53±2.2 mmol/mol）。所有22例轻度牙龈炎（Gingivitis, G）病例均出现在T1D组，且无牙周炎病例。超重（BMI≥25 kg/m²）在T1D伴G组中更常见（54.5% vs. 33.3% in T1D无G和22.2% in 对照组，p=0.033），但饮食指数（pHDI和nHDI）在三组间无显著差异。

饮食质量与牙周健康

低pHDI类别参与者具有更高的腰臀比（WHR）和体脂百分比（TBF）（p<0.05），且牙龈指数（GI）更高（p=0.038），表明饮食质量较差与牙周健康状况恶化相关。具体饮食行为分析显示，T1D伴G组患者每日摄入土豆、肉类和全脂牛奶的频率更高，而零食、水果和坚果的消费较低，提示饮食结构可能影响局部炎症。

微生物组分析

GCF微生物组成主要受牙龈炎状态影响（方差解释2.6%，p<0.05），而饮食质量（pHDI类别）和BMI类别均未导致α多样性（Shannon和Chao指数）或β多样性（Bray-Curtis PCoA）的显著变化。总肌肉质量（TMM）与微生物丰富度（Chao指数）呈弱负相关（r=-0.25, p=0.016），但未发现特异性分类群差异。

代谢组分析

在整体人群中，低pHDI类别者的甘油磷酸胆碱（Glycerophosphorylcholine, GPC）浓度显著较低（72.3 vs. 124.0 μmol/L, p=0.003）。在T1D亚组中，伴G者低pHDI类别己酸（Caproic Acid, CA）浓度较高（3.5 vs. 0.64 μmol/L, p=0.04），而无G者异己酸（Isocaproic Acid, ICA）和GPC较低（p<0.05）。此外，BMI与TMA、甜菜碱（Betaine）和左旋肉碱（Carnitine）浓度呈正相关（p<0.05），超重者这些代谢物水平更高，提示营养状态可能通过调节GCF代谢环境影响牙周健康。

讨论与结论

本研究首次揭示了饮食质量和营养状态与T1D患者GCF代谢组的关联，而非直接改变微生物组组成。结论表明：第一，T1D患者牙周组织状态较差，所有牙龈炎病例均集中于该组，且超重和低质量饮食进一步加剧了牙周风险；第二，尽管饮食未显著影响GCF微生物多样性，但代谢物如GPC、CA和ICA的浓度变化表明，饮食可能通过间接代谢途径（如提供胆碱衍生物和脂肪酸）调节龈沟微环境，从而影响牙周炎症进程；第三，超重状态（BMI≥25 kg/m²）与有害代谢物（如TMA）的积累相关，突出了肥胖在口腔健康中的负面作用。

这些发现强调了在T1D管理中整合饮食干预的重要性：促进健康饮食（如增加全谷物、蔬菜和坚果摄入）可能通过优化GCF代谢谱来改善牙周健康。研究局限性包括样本来自年轻、血糖控制良好的泵治疗患者，可能限制了结论的普适性，且未考虑体力活动等混杂因素。未来研究应扩大样本，纳入更 diverse 人群和纵向设计，以验证饮食干预对口腔健康的具体机制和疗效。总体而言，该研究为开发靶向性营养策略以降低T1D患者牙周病风险提供了宝贵的分子证据和临床启示。