基于高通量测序分析高原环境下部分人群的牙周菌群特征

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目的:利用16S r DNA高通量测序技术探索并分析高原环境下的部分人群的牙周菌群特征,为高原环境中牙周疾病的防治提供一定实验依据与参考。方法:对位于海拔2884米的甘肃甘南地区328名高原武警官兵进行口腔检查,选择符合条件的37名武警官兵,采集其牙菌斑作为研究对象,分为三组,分别为健康组、牙龈炎组及牙周炎组。采用16S r DNA高通量测序手段检测所采集的牙菌斑样本中的菌群,利用QIIME 2、Mothur及Usearch等软件分析群落信息,对样品中OTU的出现频率进行排序,筛选核心菌群,使用R语言、Vegan等软件绘制相对丰度柱状图和热图。对群落进行Alpha多样性分析,计算Alpha多样性指数,绘制稀释曲线图及多样性指数箱体图;通过群落Beta多样性分析,绘制PCA分析图、PCo A分析图、NMDS分析图及PLS-DA分析图,最后进行ADONIS分析,检测分析结果的统计学意义,评估组间物种多样性是否存在显著差异;通过LEf Se分析筛选各组间具有显著差异的物种。结果:测序结果按97%相似度进行聚类得到2147个OUT,涵盖了14门、21纲、33目、59科、114属的细菌。通过群落组成成分分析,健康组的优势菌属为Neisseria奈瑟菌属、Veillonella韦荣菌属、Leptotrichia纤毛菌属、Fusobacterium梭杆菌属、Prevotella普雷沃菌属、Corynebacterium棒杆菌属、Capnocytophaga二氧化碳噬纤维菌属;牙龈炎组的优势菌为Fusobacterium梭杆菌属、Porphyromonas卟啉单胞菌属、Streptococcus链球菌属、Treponema密螺旋体属、Prevotella普雷沃菌属、Neisseria奈瑟菌属、Tannerella坦纳氏菌属;牙周炎组优势菌为Porphyromonas卟啉单胞菌属、Fusobacterium梭杆菌属、Prevotella普雷沃菌属、Treponema密螺旋体属、Tannerella坦纳氏菌属、Leptotrichia纤毛菌属、Fretibacterium依赖杆菌属。健康组的优势菌属均为G-菌,牙龈炎组以厌氧菌居多,牙周炎组均为G-厌氧菌。Alpha多样性指数无显著差异(P>0.05),Beta多样性显示各组间有显著差异,经ADONIS分析检测有统计学意义;LEf Se分析显示对健康组影响较大的物种为奈瑟菌、纤毛菌及二氧化碳噬纤维杆菌属;对牙龈炎组影响较大的物种为梭菌;对牙周炎组影响较大的主要为螺旋体及甲烷短杆菌。结论:高原低氧环境对牙周菌群产生一定影响,长期处于高原环境中,牙周厌氧菌种类及数量增加,可能增加生活在高原区人群的牙周炎易感性,为高原地区牙周疾病的防治提供依据。
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