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东乡族和汉族患龋者唾液微生物群落结构研究

王少果  
【摘要】:目的:通过Illumina Miseq高通量测序平台对甘肃东乡族和汉族有龋者及无龋者唾液微生物群落结构进行研究,分析东乡族及汉族唾液微生物物种丰度及结构的异同,并分析龋病核心微生物及龋病、民族相关菌属,进一步分析龋病的可能病因,对相应的预防和治疗措施进行指导,以减少龋病的发病率及患病率,从而提高当地居民的生活质量。方法:基于Illumina Miseq高通量测序方法,以28例甘肃东乡族及汉族个体为研究对象[分为4组:东乡有龋组(DC组),东乡无龋组(DH组),汉族有龋组(HC组),汉族无龋组(HH组)],收集唾液样本并提取DNA,16S rRNA基因扩增并进行高通量测序,利用Mothur、MEGAN4、Cluster 3.0和Java Treeview等软件进行细菌群落结构及多样性的差异分析。结果:(1)、本研究中优质样本共20例,共得到252,157条平均长度约为225bp的优质序列,平均每个样本含12,608条优质序列。(2)、本研究中共检测到12,751个OTUs,可分类至28个门,319个属。东乡族唾液样本一共得到7,013个OTUs(DC组:4,544个OTUs,DH组:2,469个OTUs),归属于26个门(DC组:25个,DH组:23个),250个属(DC组:219个,DH组:153个);汉族唾液样本一共得到5,738个OTUs(HC组:2,751个OTUs,HH组:2,987个OTUs),归属于28个门(HC组:25个,HH组:23个),218个属(HC组:171个,HH组:176个)。(3)、α多样性指数分析中,Chao/Ace大于0.5,Simpson指数均小于0.2,Shannon指数均大于2.5,且Coverage大于0.94。东乡族有龋无龋及汉族有龋无龋有着相似的多样性指数。(4)、主成分分析显示,DC组、DH组、HC组和HH组的微生物主成分各自集中但是有交集,说明群落结构存在一定差异但是差异不大。(5)、差异菌属:DC和HC组间,17个菌属含量有差异,优势菌属中,放线菌属(Actinomyces)、纤毛菌属(Leptotrichias)和棒状杆菌属(Corynebacterium)在DC组低于HC组;DH和HH组间,5个菌属存在差异,优势菌属中,放线杆菌属在DH组高于HH组;DH和DC组之间共有16个菌属存在差异,优势菌属中,奈瑟菌属(Neisseria)在DH组高于DC组,纤毛菌属在DH组低于DC组;HH和HC组间,4个菌属存在差异,优势菌属中,罗氏菌属(Rothia)在HH组高于HC组。(6)、核心微生物分析显示,龋病样本中序列比例大于1%的有35个菌属,其中奈瑟菌属、链球菌属(Streptococcus)、放线菌属、纤毛菌属、放线杆菌属(A ctinobacillus)在所有龋病样本中都存在;无龋样本中序列比例大于1%的有18个菌属,其中奈瑟菌属、放线菌属、放线杆菌属、链球菌属、纤毛菌属、孪生菌属(Gemella)在所有无龋样本中都存在。结论:本文从微生态的宏观角度,分析了甘肃东乡族和汉族的唾液微生物与龋病发生发展的关系。(1)说明了唾液中的微生物数目和种类很多,种类很复杂;(2) Illumina Miseq测序技术是一种先进的、完善的测序平台,可以满足科研需求;(3)证实了在龋病和无龋者唾液中,均有核心微生物组存在;(4)在门水平和属水平上,有龋者与无龋者唾液微生物结构均有差异,有龋者的微生物种类较无龋者稍有减少;有些菌属的含量与龋病的发病率有正相关关系,反之亦然;(5)民族之间微生物群落结构存在一定差异,但是相对于环境等因素,该因素引起的差异较小。


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