《Nutrients》:The Impact of Children’s Dietary Habits on the Oral Microbiome: A Systematic Review
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背景/目的:口腔微生物组在生命早期维持口腔健康方面发挥着核心作用,儿童期是其建立和长期稳定性的关键时期。尽管许多环境因素影响这一动态的微生物生态系统,但饮食因其普遍性和可高度修饰性而独具特色。本系统综述旨在评估和综合当前关于不同饮食习惯、食物基质及营养成分对儿
背景/目的:口腔微生物组在生命早期维持口腔健康方面发挥着核心作用,儿童期是其建立和长期稳定性的关键时期。尽管许多环境因素影响这一动态的微生物生态系统,但饮食因其普遍性和可高度修饰性而独具特色。本系统综述旨在评估和综合当前关于不同饮食习惯、食物基质及营养成分对儿科口腔微生物组的组成、多样性及生态恢复力影响的证据和机制。方法:根据PRISMA指南,通过在PubMed、ScienceDirect和Cochrane数据库(2015年1月至2025年12月)进行数字检索,开展文献综述。检索策略结合MeSH术语和关键词,靶向“Microbiota”、“Mouth”、“Child”、“Diet”和“Oral health”。结果:在确定的1068条记录中,16篇相关文章符合纳入标准。饮食习惯可能影响分类学和功能特征。频繁摄入含糖饮料(sugar-sweetened beverages, SSBs)、富含蔗糖的苏打水及甜食会导致显著的有益菌失调(dysbiosis),并富集产酸/耐酸类群。相反,保护性食物基质,包括益生菌强化乳制品、基于多元醇(polyol)的无糖口香糖(木糖醇(xylitol)和麦芽糖醇(maltitol))、牛乳以及富含生物活性成分的物质如绿茶,能主动抑制致龋途径(特别是变形链球菌(Streptococcus mutans)),并在不破坏整体微生物结构的情况下支持共生、健康相关的菌属。结论:饮食是塑造儿科口腔微生物组的重要可修饰因素,既能驱动有益菌失调,也能增强共生。在儿童早期培养基于微生物组的饮食方法可支持具有恢复力的微生物结构,为长期口腔和全身疾病预防提供了一种非侵入性的公共卫生框架。
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引言
口腔微生物组包含复杂的动态微生物群落,包括细菌、真菌和病毒,栖息于口腔中,是人体中最多样的微生物生态系统之一,拥有超过700种微生物,主要组织成生物膜。虽然“ microbiota”严格定义为特定环境中的微生物群落,但“ microbiome”涵盖其集体基因组和功能潜力。这一复杂生态系统是维持口腔稳态、启动消化和调节局部免疫反应的基础。在儿童期,口腔微生物组经历关键的早期发育,受分娩方式、喂养实践和环境暴露的影响。因此,维持平衡的微生物结构至关重要,而生态平衡(eubiosis)保护宿主,微生物失调(dysbiosis)是龋齿、牙周状况及全身性疾病的关键驱动因素。
儿科口腔失调的影响远超出口腔,直接影响全球生长发育、免疫成熟和全身健康。新证据表明口腔病原体可易位至胃肠道,导致营养吸收不良,加剧儿童发育迟缓。
在环境调节因子中,饮食是塑造儿科口腔微生物组组成和代谢功能的主要决定因素之一。口腔生态系统对饮食底物(尤其是可发酵碳水化合物)动态响应。高频率摄入蔗糖长期以来被确立为龋齿的主要病因,因其能选择产酸和耐酸类群。蔗糖暴露通过增加产酸菌种(最显著的是变形链球菌(Streptococcus mutans, S. mutans))的丰度,同时抑制有益类群(如天然中和有机酸的韦荣氏球菌属(Veillonella spp.)),显著改变微生物结构。除糖类外,整体饮食模式也影响口腔微生物生态。相反,更广泛的营养状态也决定口腔生态;例如,生命早期营养不良可延迟牙齿萌出、损害釉质基质形成,并增加患严重龋齿和牙周病的易感性。因此,饮食选择不仅影响孤立的龋齿风险,还从根本上调节整个口腔生态平衡。
龋齿和口腔疾病是多因素疾病,源于口腔微生物组、宿主易感性、饮食习惯、口腔卫生习惯、氟化物暴露和其他环境因素之间的相互作用。虽然饮食在塑造口腔微生物组的组成和代谢活动中起核心作用,但有效的口腔卫生对于控制牙菌斑生物膜积累和维持微生物稳态同样重要。因此,饮食对儿科口腔微生物组的影响应置于这些相互关联的口腔健康决定因素的更广泛背景下考虑。
调查儿科口腔微生物组的饮食调节是一项重要的公共卫生优先事项。了解这些饮食驱动的微生物转变提供了识别早期预测生物标志物和帮助设计预防策略的关键机会。
为解决现有文献中的空白,本综述旨在评估和综合当前关于不同饮食模式和成分如何调节儿童口腔微生物组的组成、多样性和生态恢复力的证据,为未来非侵入性预防公共卫生策略提供指导框架。
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材料与方法
2.1. 综述指南
本系统综述根据系统综述和荟萃分析优先报告条目(Preferred Reporting Items for Systematic Review and Meta-analysis, PRISMA)2020指南进行。研究方案已在PROSPERO数据库注册(CRD420261406010)。
2.2. 选择标准
基于PECO(Population, Exposure, Comparison, Outcome)策略,研究入选需满足以下预定标准:文章发表于2015年1月至2025年12月;涉及18岁以下儿科人群;明确评估饮食习惯或营养状况对儿童口腔微生物组的直接影响;观察性研究(前瞻性、回顾性、横断面或队列设计)、随机对照试验(randomized controlled trials, RCTs)和定性主要研究。排除标准:评估饮食对口腔外微生物生态系统(如肠道或皮肤 microbiota)影响而未分析口腔的研究;系统综述、叙述性综述、荟萃分析、会议论文集、病例报告、学位论文。
2.3. 合格标准
研究问题和合格标准使用PECO框架制定。由于针对儿科口腔微生物组的非培养、基于测序的评估仍然稀缺,本综述也纳入使用经验证的微生物学或生化替代指标(靶向细菌计数、唾液pH、菌斑/牙龈指数)的研究,这些在综合中予以区分。
2.4. 检索策略
在PubMed、ScienceDirect和Cochrane Library数据库中进行全面的电子文献检索,检索2015年1月至2025年12月发表的相关文章,共获得1068条结果。检索策略结合MeSH术语,包括“Mouth”、“Oral Health”、“Microbiota”、“Child”和“Diet”,并组合相关自由词(“oral”、“microbiome”、“microflora”、“pediatric”和“food”)。未设置语言限制。
2.5. 文章筛选与数据收集
使用预定术语进行高级检索。为最小化选择和数据提取偏倚,所有记录由两名评审员独立筛选,数据提取重复进行。评审员之间的分歧通过讨论解决,若无法达成共识则由第三名评审员做出最终决定。检索到的记录导出至Mendeley Reference Manager,自动识别并删除重复条目。除电子数据库检索外,还对全文筛选后保留的研究的参考文献进行向前和向后引文追踪,以识别数据库检索词未捕获的其他合格研究。
2.6. 质量评估与偏倚风险
纳入研究的方法学质量和偏倚风险由两名评审员独立评估。对于随机对照试验,使用Cochrane偏倚风险工具(RoB 2.0);对于非随机设计,应用乔安娜布里格斯研究所(Joanna Briggs Institute, JBI)关键评估检查表,具体包括横断面研究和准实验研究的工具。JBI检查表中每项评为是(Y)、否(N)或不清楚(U)。主要评审员之间的任何分歧通过讨论和第三位评审员协商解决。潜在局限性是发表偏倚的可能性,这可能导致现有文献中阳性结果过度代表,从而夸大估计效应并降低结论准确性。
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结果
3.1. 文章筛选
文献检索共获得1068条记录。去除重复后,筛选出992条独特记录。经过题目和摘要筛选,52篇文章进入全文评审。其中4篇因未提供相关研究目标信息被排除。48篇全文评估后,9篇纳入本综述。此外,通过纳入研究的参考文献向前和向后引文检索识别出7项研究,最终样本为16项研究。由于纳入研究在临床和方法学上存在异质性,特别是研究设计、干预期和饮食暴露的差异,未进行定量荟萃分析。
3.2. 样本特征与研究质量
随机对照试验中,4项研究偏倚风险低:S?derling等2015、Ashwin等2015、Teanpaisan等2023和Zhang等2023。2项研究存在一些担忧:Vilela等2020和Piwat等2020。横断面研究中,4项研究偏倚风险低:Agrawal等2024、Johansson等2018、Chen等2022和Lommi等2022。3项研究因暴露测量不清和缺乏对混杂因素的识别或处理策略而呈现中度偏倚风险:Testa等2016、Pang等2022和Defta等2023。准实验研究中,2项研究偏倚风险低:Sarmento等2019和Dzidic等2018。Xu等2021表现出中度偏倚风险。总体而言,本综述中的证据在纳入研究中表现出低至中度偏倚风险。
3.3. 纳入研究特征
对于每篇纳入的系统综述文章,根据特定基线和临床参数提取数据,包括作者与年份、研究设计、目的、人群、干预期、饮食暴露/干预和主要发现。
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讨论
4.1. 饮食糖类对口腔微生物组的影响
多项研究证据表明,不同食物类别与有益菌失调或更有利的口腔微生物特征相关。尽管糖通过产酸对釉质的致龋作用已确立,但越来越多的证据表明碳水化合物摄入与口腔微生物稳态改变相关,驱动有益菌失调并放大疾病风险。
具体而言,高糖饮食促进产酸和耐酸类群的增殖。Defta等将高糖摄入与革兰氏阳性产酸细菌(尤其是链球菌属(Streptococcus)和放线菌属(Actinomyces))增加相关联,这些是早期龋齿发展的关键驱动因素。Chen等进一步支持,经常摄入含糖饮料(SSBs)的儿童表现出链球菌属、Gemella、Capnocytophaga和奈瑟菌属(Neisseria)丰度更高,这些菌属受底物可用性青睐,参与酸化和生物膜成熟。因此,过量SSB消费使儿科口腔微生物组向较低的α多样性和改变的代谢活动转变,使微生物群落极易出现生态失衡。尽管Chen等研究样本量较大,但两项研究均显示出类似结果,强调糖的摄入促进学龄儿童和青少年产酸和耐酸细菌增加。
然而,纳入的证据也表明糖摄入与口腔健康的关系可能取决于基线微生物组成。Pang等证明龋齿风险不仅与绝对糖暴露相关,还与口腔微生物组的生态配置和功能潜力相关。
这些发现表明,当口腔微生物组已经失调时,即使相对较低的糖摄入也可能促进龋齿发展,尽管需要进一步的纵向研究来阐明这种关系。总体而言,这些发现强调糖摄入与口腔健康的关系不仅限于釉质脱矿,还可能涉及与口腔微生物组组成和功能特征的交互。
4.2. 乳制品和益生菌在口腔微生物组调节中的作用
儿科人群中的益生菌干预一致显示出调节口腔微生物组的能力,尽管临床疗效高度依赖于特定菌株、剂量和给药持续时间。尽管纳入研究间存在方法学差异,但其发现一致支持补充益生菌后致龋微生物减少。
比较递送载体表明,靶向含片制剂相对于益生菌食物基质产生相当甚至更优的生态调节。虽然益生菌乳制品载体(如petit-suisse奶酪和酸奶)有效减少变形链球菌并重塑唾液群落,但分离菌株含片允许更靶向的局部作用。具体而言,使用鼠李糖乳杆菌(L. rhamnosus)SD11或植物乳杆菌(L. plantarum)CCFM8724的短期含片干预不仅快速抑制变形链球菌和真菌病原体(如白色念珠菌(C. albicans)),还直接扩展整体微生物多样性,并富集健康相关的厚壁菌门(Firmicutes)、Granulicatella和Gemella,同时抑制变形菌门(Proteobacteria)和奈瑟菌属等失调类群。
Sarmento等报告,10至12岁儿童食用含干酪乳杆菌(Lacticaseibacillus casei)的益生菌petit-suisse奶酪后,变形链球菌持续减少长达两周。该干预还选择性减少牙周病原体,包括伴放线聚集杆菌(Aggregatibacter actinomycetemcomitans)和牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)。类似地,Xu等观察到,学龄前儿童每日摄入含保加利亚乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)和干酪乳杆菌(Lacticaseibacillus casei)的益生菌酸奶,通过抑制致龋菌属(链球菌属和Gemella)同时富集健康相关类群(如嗜血杆菌属(Haemophilus)、Lautropia和弯曲菌属(Campylobacter))重塑了唾液微生物组。
比较添加和不添加益生菌的牛奶和冰淇淋的研究表明,变形链球菌计数显著减少仅发生在益生菌补充组。这两项研究的饮食暴露时间不同;含副干酪乳杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)SD1的牛奶给予志愿者3个月(每天或每周三天),而含动物双歧杆菌乳亚种(Bifidobacterium animalis subsp. lactis)Bb12和嗜酸乳杆菌La-5的冰淇淋连续使用7天;两项随机研究均证明不同益生菌菌株对1至12岁儿童致龋细菌具有抗菌活性。
然而,非接种乳制品也有助于口腔稳态。研究表明,定期牛奶和乳制品消费可能有助于稳定口腔微生物组,因为这些食物含有钙、磷酸盐和酪蛋白,可缓冲酸、保护釉质并刺激唾液流动,从而维持中性pH。因此,益生菌强化乳制品(包括酸奶、发酵甜点和开菲尔)以及益生菌含片,作为递送有益微生物的有效载体,可抑制致龋病原体并恢复口腔共生平衡。
此外,Carvalho等的系统综述显示,罗伊氏乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri)可能能够通过竞争排斥和罗伊氏菌素产生破坏儿科致病生物膜。然而,其临床疗效是菌株特异性和短暂的。需要持续摄入和严格的口腔卫生以获得持续益处。
4.3. 无糖口香糖和糖果零食对口腔微生物组的比较影响
广泛研究突显了无糖口香糖与含糖糖果对儿科口腔微生物组的鲜明对比影响。S?derling等证明木糖醇口香糖显著减少刺激性和非刺激性唾液中的变形链球菌水平,而不改变全局细菌群落结构。这表明木糖醇对致龋菌种发挥靶向抗菌作用,同时保留整体唾液微生物稳态。
相反,评估含糖零食的研究一致报告与更失调的口腔特征相关。Lommi等报告高甜食摄入与唾液微生物群显著失调转变相关,其特征是产酸和耐酸菌属(如链球菌属和普雷沃菌属(Prevotella))富集,这些菌降低口腔pH并启动釉质脱矿。进一步证据来自Agrawal等,发现习惯性甜食消费与微生物酶变化相关,而非简单的分类学转变。这种摄入与流感嗜血菌(Haemophilus parainfluenzae)和小韦荣氏球菌(Veillonella dispar)诱导的硝酸盐代谢途径呈正相关。关键的是,虽然甜食加速这些酶反应,但乳制品和植物性食物表现出显著较低的相关代谢,这可能与功能转变相关,即含糖零食从根本上重编程口腔生态系统的功能活动向疾病易感性发展。
这种差异强调了用多元醇基无糖口香糖替代传统含糖糖果的治疗潜力,作为维持儿童口腔稳态的非侵入性饮食策略。
4.4. 饮料对儿科口腔微生物组的影响
鉴于其液体配方,饮料在口腔表面快速扩散,对儿科口腔微生物生态系统产生立即和广泛的影响。不同类别的饮料(如苏打水、碳酸水、人工甜味饮料或绿茶)可对儿童和青少年的口腔微生物组产生不同影响。
SSBs和含蔗糖苏打水是最有害的类别,触发唾液pH立即下降,促进釉质脱矿并刺激牙菌斑生物膜内显著的细菌增殖。Chen等证实了这些发现,表明每周至少摄入一次SSBs的儿童口腔微生物组多样性降低。这种习惯诱导显著的失调转变,其特征是链球菌属、Gemella、奈瑟菌属和Capnocytophaga富集,这些菌属与酸化和生物膜成熟密切相关,同时健康相关类群(如梭杆菌属(Fusobacterium)和Lachnoanaerobaculum)显著减少。
Vilela等比较了全绿茶漱口水与其主要分离多酚表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate, EGCG),使用氯己定(chlorhexidine, CHX)作为阳性对照。两种天然制剂均诱导唾液菌落形成单位(colony-forming units, CFU)显著减少;然而,EGCG表现出优于全绿茶的即时抗菌活性,对变异链球菌(Mutans Streptococci)和乳杆菌属(Lactobacilli)的抑制率更高。尽管CHX保持最高的整体杀菌功效,但EGCG和绿茶的快速作用强调了它们作为有效、无毒的天然替代品来抑制关键病原体和支持儿科口腔微生物稳态的可行性,且不会降低唾液pH。
4.5. 全食物对儿科口腔微生物组的影响
最低加工和全食物可通过其结构保留、碳水化合物密度和生物活性成分之间的复杂相互作用影响儿科口腔微生物组。
蜂蜜以其抗菌、抗炎和组织愈合特性而闻名,已被证明可减轻口腔粘膜炎严重程度并支持粘膜修复,间接促进有利的微生物环境。这种抗菌作用在单花品种中已有充分记载,如麦卢卡蜂蜜(Leptospermum scoparium),其利用过氧化氢活性和独特植物化学成分的组合来积极损害耐酸细菌的存活。然而,尽管有这些治疗益处,蜂蜜仍富含简单糖类,需要控制、适度消费,而非不受限制的饮食摄入。
尽管本综述关注儿科口腔微生物组的饮食调节,但饮食的影响应在口腔健康多因素决定因素的更广泛背景下解释。口腔卫生习惯,特别是使用含氟牙膏定期刷牙,对于控制牙菌斑、维持微生物稳态和预防口腔疾病仍然至关重要。因此,饮食策略应与既定的预防性口腔保健措施一起考虑。
4.6. 系统宿主状态和早期生态演替
除直接饮食暴露外,宿主营养状况和早期发育里程碑似乎在塑造口腔微生物恢复力方面发挥重要作用。比较系统营养状态,营养不良显著增加宿主对牙周病原体定植(如戈登链球菌(Streptococcus gordonii)、具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)和齿垢密螺旋体(Treponema denticola))的易感性,即使临床牙龈指数相当。这表明宿主系统健康可能独立于局部菌斑评分影响粘膜对亚临床失调的易感性。此外,纵向证据表明,早期生活事件为长期微生物轨迹奠定基础。虽然先锋定植者(链球菌属和韦荣氏球菌属)自然让位于晚期定居类群(奈瑟菌属和放线菌属),但早期环境破坏(包括母乳喂养不足6个月、剖宫产分娩和早期抗生素使用)改变了这种生态演替。随着时间的推移,先锋物种(如齿蚀链球菌(Streptococcus cristatus))的早期差异与随后的龋齿发生直接相关,表明早期发育因素和宿主营养调节口腔微生物组对后期饮食习惯的反应。
4.7. 局限性与未来展望
当前文献主要限于短期研究设计、父母自我报告偏倚以及对关键混杂因素(包括口腔卫生和氟化物暴露)的不一致控制。此外,许多研究未完全考虑口腔健康的多因素性质,使得难以分离饮食因素对口腔健康结果的特定贡献。再者,大多数研究依赖靶向细菌测定而非功能宏基因组学,忽视了活跃的代射途径。鉴于儿科口腔微生物组随年龄动态演变,未来研究必须优先采用高通量测序的长期纵向队列。这种方法对于建立更稳健的因果关系、追踪整个儿童期的微生物轨迹以及充分阐明早期饮食模式如何塑造终身口腔健康至关重要。
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结论
饮食习惯似乎是影响儿科口腔微生物组的重要可修饰因素,影响微生物稳态和失调之间的平衡。当前证据表明,不同的饮食模式和食物成分可以调节口腔微生物组成和功能,对口腔和全身健康具有重要影响。这些发现支持将基于微生物组的营养策略整合到早期儿科医疗保健和照护者教育中,作为促进长期口腔健康的有前景的非侵入性方法。然而,仍需要进一步的精心设计的纵向和干预研究来加强当前证据,并支持制定用于临床实践的循证饮食建议。