青少年吸烟对口腔微生物组的早期影响:一项物种水平的高分辨率测序研究

《Scientific Reports》:Effects of cigarette smoking on the oral microbiome in adolescents

【字体: 时间:2026年01月11日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对青少年吸烟对口腔微生物组的早期影响展开探索,通过匹配98对吸烟与非吸烟青少年的口腔样本,采用全长16S rRNA测序技术进行高分辨率分析。结果显示,吸烟显著增加口腔菌群物种多样性,并促进多种致病菌(如Veillonella、Actinomyces等)的富集,提示吸烟在青少年阶段即可引发口腔微生态向致病性转变。该研究为早期吸烟危害的微生物学机制提供了关键证据,对青少年吸烟防控具有重要警示意义。

吸烟作为牙周炎和种植体周围炎的重要风险因素,已知会改变成年人口腔微生物组的组成。然而,吸烟行为大多在成年之前形成,关于吸烟对青少年口腔微生物组影响的研究却十分匮乏。青少年时期是口腔微生态发展的关键阶段,探索吸烟在这一群体中的早期影响,对于理解吸烟相关口腔疾病的起源具有重要意义。
为此,来自德国汉诺威医学院等机构的研究团队在《Scientific Reports》上发表了最新研究,首次聚焦青少年群体,深入分析了吸烟对口腔微生物组的早期改变。研究团队招募了196名14至20岁的青少年,包括98名吸烟者和98名匹配的非吸烟者,通过采集颊黏膜样本,利用PacBio Sequel平台进行全长16S rRNA基因测序,达到了物种水平的分辨率。
关键技术方法包括:采用全长16S rRNA测序技术(PacBio Sequel平台)进行口腔微生物组分析;使用DESeq2进行差异物种检验;通过加权UniFrac距离评估微生物群落结构差异;利用ZymoBIOMICS Spike-in Control进行绝对定量校正。样本来源于TRAC-19研究的青少年队列,所有参与者均报告良好口腔卫生习惯且无口腔疾病。
研究结果
吸烟增加物种水平分类单元数量
α多样性分析显示,吸烟青少年的口腔微生物组中观察到的物种级分类单元数量显著高于非吸烟者(平均值140±41 vs. 127±33,p=0.022),但香农指数和均匀度无显著差异。表明吸烟在青少年中已引发菌群丰富度的轻微上升。
吸烟改变微生物整体组成
基于加权UniFrac距离的主坐标分析(PCoA)显示,吸烟与非吸烟组的微生物群落结构存在显著分离(PERMANOVA p=0.026)。尽管个体间差异主导整体变异,吸烟仍可解释1.3%的群落差异,提示吸烟对口腔微生态具有可检测的早期影响。
关键分类群在吸烟者中富集
在吸烟青少年中,Veillonella(包括V. atypica)、多个Actinomyces物种(如A. graevenitzii、A. dentalis)、Dialister invisus、Atopobium parvulum、Streptococcus mutans和Prevotella melaninogenica等致病相关菌显著富集。这些菌群在成人吸烟研究中同样与口腔疾病风险升高相关。
非吸烟者富集健康相关菌群
非吸烟青少年中,Rothia dentocariosa、Leptotrichia trevisanii、Neisseria sp.、Haemophilus sp.等与口腔健康状态相关的菌群比例更高。这与成人研究中非吸烟者口腔菌群特征一致。
讨论与结论
本研究首次揭示,即使在吸烟史较短的青少年中,吸烟已可引发口腔微生物组的显著改变,包括物种多样性增加和致病菌富集。这些变化与成人长期吸烟者观察到的菌群失调模式相似,提示吸烟对口腔微生态的干扰在吸烟初期即已启动。值得注意的是,吸烟青少年的口腔菌群中富集的Veillonella、Actinomyces等菌属,已知在生物膜形成和疾病进展中起“桥梁”作用,可能通过创造低氧、酸性环境促进病原体定植。
此外,研究发现吸烟青少年的口腔菌群中与龋病(Streptococcus mutans)、牙周病(Prevotella melaninogenica)甚至口腔癌(Prevotella melaninogenica)相关的菌群比例升高,尽管参与者当前均无口腔疾病症状,这一发现凸显了吸烟作为潜在致病触发因素的重要性。
研究的局限性包括吸烟频率亚组样本量较小,未能分析吸烟剂量效应,且未区分传统香烟与电子烟的影响。未来需扩大样本以验证剂量依赖性效应,并结合代谢组学进一步探讨机制。
综上所述,该研究通过高分辨率测序技术证实,吸烟在青少年阶段即可诱导口腔微生物组向致病方向转变。这一发现为青少年吸烟预防提供了直观的科学依据,强调早期干预对维护长期口腔健康的重要性。

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