《Journal of Oral Microbiology》：Oral microbiota dysbiosis related to the cortical thinning and cognitive impairment in cerebral small vessel disease
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背景：先前的研究已证明微生物群与脑疾病相关，但口腔微生物群对脑小血管疾病（CSVD）中皮质变薄和认知障碍的纵向影响仍未被探索。方法：研究人员招募了120名CSVD患者和40名健康对照（HC）。通过宏基因组方法对龈下菌斑微生物群进行测序。使用GM-centile
背景：先前的研究已证明微生物群与脑疾病相关，但口腔微生物群对脑小血管疾病（CSVD）中皮质变薄和认知障碍的纵向影响仍未被探索。方法：研究人员招募了120名CSVD患者和40名健康对照（HC）。通过宏基因组方法对龈下菌斑微生物群进行测序。使用GM-centile（一种经年龄和性别标准化的MRI指标）评估皮质厚度。使用MaAsLin2鉴定组间差异微生物分类群和KEGG直系同源（KO）。通过Spearman检验检查关键差异分类群与CSVD特异性皮质变薄之间的关联，并通过线性回归模型检查其与蒙特利尔认知评估（MoCA）评分和血浆炎症标志物（C反应蛋白（CRP）和淋巴细胞计数）的关联。中介模型评估了皮质变薄在微生物丰度与认知功能关系中的间接作用。广义估计方程验证了微生物群对皮质变薄进展的纵向影响。结果：研究人员在CSVD中发现了明显的口腔微生物群失调，包括g_Selenomonas和g_Leptotrichia的减少以及g_Treponema的富集。这些微生物的丰度与额叶、岛叶和颞下回的纵向皮质变薄相关。富集分析显示，CSVD富集的KO与脂多糖（LPS）介导的促炎通路的上调有关，而减少的KO与神经保护性短链脂肪酸（SCFA）生物合成的减少有关。g_Leptotrichia丰度与CRP呈负相关（p=0.045）。中介分析表明，g_Leptotrichia减少与基线认知障碍之间的关联由双侧岛叶皮质变薄介导（均p<0.05）。此外，g_Leptotrichia减少与一年认知下降之间的关联由上额叶皮质变薄介导（p=0.033）。结论：CSVD患者的口腔微生物群失调反映了促炎状态，其特征是LPS合成增强和SCFA产生减少。这种失调与易受神经炎症影响的CSVD特异性皮质变薄相关，进而介导认知障碍。
脑小血管疾病（CSVD）是一种常见的年龄相关性脑退行性疾病，MRI显示的皮质变薄是其核心生物标志物，年进展速度约为健康个体的两倍，并与认知障碍密切相关。然而，导致CSVD皮质变薄的系统性影响因素尚不明确。近期研究提示口腔微生物群失调与脑萎缩和认知功能有关，但大多聚焦于整体脑体积或特定区域（如海马），可能不反映CSVD的特征性脑萎缩模式。此外，微生物群如何影响认知的机制尚不清楚。为此，研究人员假设CSVD患者存在独特的口腔微生物群改变，这些改变通过皮质变薄间接介导认知下降。本研究采用纵向设计，整合宏基因组测序与MRI形态学建模，旨在阐明口腔微生物群失调在CSVD患者中的作用，为微生物丰度对皮质变薄进展和认知障碍的预测价值提供见解。该研究发表于《Journal of Oral Microbiology》。
研究人员采用的关键技术方法（不超过250字）：样本队列来源为北京天坛医院（2020-2023），包括120名CSVD患者和40名健康对照（HC），其中64名CSVD和30名HC完成一年随访。主要方法包括：（1）龈下菌斑样本宏基因组测序；（2）基于脑图（brain chart）建模的GM-centile指标，经年龄、性别和设备校正，量化皮质厚度偏差；（3）MaAsLin2多变量线性模型分析差异微生物分类群和KEGG直系同源（KO），校正年龄、性别、吸烟和高血压；（4）Spearman相关和线性回归分析微生物与皮质厚度、血浆炎症标志物（CRP、淋巴细胞计数）及认知功能（MoCA评分）的关联；（5）中介模型评估皮质变薄的中介作用；（6）广义估计方程（GEE）验证纵向效应。
研究结果按小标题总结如下：
**参与者临床特征**：通过比较CSVD患者与HC的基线特征，发现CSVD患者年龄更大、男性比例更高、高血压和吸烟比例更高，MoCA评分更低（19.74±5.49 vs. 26.88±2.74，p<0.05），且牙周健康状况更差（更多缺牙、更高PPD、CAL、BI和BOP）。
**CSVD患者口腔微生物群改变**：通过MaAsLin2分析（校正年龄、性别、吸烟和高血压），发现CSVD患者口腔微生物群存在显著失调，包括g_Selenomonas（β=-1.316，q<0.05）和g_Leptotrichia（β=-0.482，q<0.05）减少，以及g_Treponema（β=3.397，q=7.76×10
-17）富集，另g_Capnocytophaga和g_Porphyromonas也富集，s_Arachnia propionica减少。
**口腔微生物群功能分析**：对差异KOs进行KEGG富集分析，发现CSVD患者中富集的通路主要涉及脂多糖（LPS）合成（如脂肪酸生物合成、细菌细胞壁合成）和细菌毒力（如鞭毛组装、蛋白输出），而健康对照中富集的通路涉及短链脂肪酸（SCFA）生物合成和必需氨基酸代谢。
**口腔微生物群与血浆炎症标志物的关联**：通过线性回归模型（校正年龄、性别、吸烟和高血压），发现g_Leptotrichia丰度与CRP水平呈负相关（β=-22.71，p=0.045），g_Actinomyces丰度与淋巴细胞计数呈正相关（β=2.64，p=0.044）。
**CSVD患者皮质变薄特征**：通过Wilcoxon检验比较GM-centile，发现CSVD患者存在广泛皮质变薄，最显著区域包括双侧额顶叶（如supramarginal gyrus、caudal middle frontal gyrus、pars opercularis、superior frontal gyrus）及右侧岛叶和顶下回（Cliff's delta 0.52-0.61，pFDR<0.001）。倾向性评分匹配（PSM）验证了结果的稳健性，且这些区域皮质变薄与经典CSVD MRI标志物（如全脑体积、白质高信号体积）显著相关，但与年龄、性别、ApoE基因型及血管危险因素无显著关联。
**口腔微生物群与皮质变薄的关联**：通过Spearman相关分析（FDR校正），发现CSVD富集的g_Treponema丰度与双侧尾侧MFG、SFG和ITG的GM-centile呈负相关（r=-0.25至-0.35，pFDR<0.05），而CSVD减少的g_Selenomonas和g_Leptotrichia丰度与双侧SMAG、SFG、尾侧MFG、POPE和ITG的GM-centile呈正相关（r=0.25-0.43，pFDR<0.05），g_Leptotrichia还与双侧岛叶呈正相关。牙周指标与皮质变薄无显著相关，排除其混杂影响。
**口腔微生物群通过皮质变薄与认知功能联系**：线性回归显示g_Treponema丰度与MoCA评分呈负相关（标准化β=-0.18，p=0.044），g_Leptotrichia丰度与MoCA评分呈正相关（标准化β=0.21，p=0.022）。中介分析表明，g_Leptotrichia减少与基线认知障碍的总效应为β=-7.15，其中双侧岛叶皮质变薄的中介效应显著（左岛叶β=-0.96，右岛叶β=-0.96，均p<0.001），分别解释总效应的13.455%和12.632%。g_Treponema与认知障碍无显著中介效应。
**微生物丰度与皮质变薄及认知的纵向验证**：通过GEE模型（校正年龄、HBP和WMH），发现基线g_Treponema丰度与右ITG皮质变薄进展相关（β=-1.09，p=0.041），g_Selenomonas减少与MFG、POPE和扣带回皮质变薄进展相关（β>3.15，p<0.05），g_Leptotrichia减少与SFG、ITG和岛叶皮质变薄进展相关（β>1.46，p<0.05）。纵向中介分析显示，g_Leptotrichia丰度与一年认知下降的总效应为β=-2.063，完全由右SFG基线皮质变薄介导（间接效应β=2.113，p=0.033）。
讨论部分指出，该研究整合宏基因组学与标准化MRI指标，首次揭示CSVD患者口腔微生物群失调（g_Selenomonas和g_Leptotrichia减少，g_Treponema富集）与额叶、岛叶和颞叶CSVD特异性皮质变薄相关，且功能分析提示促炎状态（LPS合成增强、SCFA生成减少）是潜在机制。g_Leptotrichia减少与皮质变薄及认知障碍的关联通过岛叶和额叶皮质变薄中介，支持口腔微生物群通过炎症途径影响CSVD脑结构和认知的假设。研究结论翻译如下：CSVD患者的口腔微生物群失调反映了促炎状态，其特征是脂多糖（LPS）合成增强和短链脂肪酸（SCFA）产生减少。这种失调与易受神经炎症影响的CSVD特异性皮质变薄相关，进而介导认知障碍。
