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目的:运用高通量测序技术(high throughput sequencing,HTS)分析中重度牙周炎伴阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)患者龈下菌群结构与外周血TCRβ链CDR3组库特征,初步探索牙周炎(chronic periodontitis,CP)与AD之间的关系,为其可能的相关机制研究提供依据。方法:根据纳入和排除标准,收集来自于遵义医科大学附属口腔医院牙周科中重度牙周炎患者5例(P组),遵义医科大学附属医院神经内科、贵州省第二人民医院老年科AD伴中重度牙周炎患者8例(PAD组),分别记录年龄、性别、牙齿缺失数、探诊出血(bleeding on probing,BOP)、牙周探诊深度(probing depth,PD)、临床附着丧失(clinical attachment loss,CAL)及简易智力状况检查(mini-mental state examination,MMSE)量表评分;采集各组龈下菌斑及外周血,送往武汉华大基因公司进行高通量测序,运用GraphPad 8、SPSS17.0等软件分析各组龈下菌群结构特征和外周血中TCRβ链CDR3区组库特征,并对两组间菌群、组库的差异及其与AD的关系进行相关分析。结果:1、两组在性别、年龄、BOP、PD和CAL上差异无统计学意义(p>0.05);PAD组牙齿缺失数高于P组,差异具有统计学意义(p<0.05);PAD组MMSE量表评分低于P组,差异具有统计学意义(p<0.05)。2、在门水平上,两组丰度均较高的菌门有:拟杆菌门、厚壁菌门、螺旋体门、梭杆菌门、变形杆菌门,两组间差异无统计学意义(p>0.05)。两组口腔龈下菌群属水平排名前4位丰度一致,分别是:卟啉单胞菌属、密螺旋体属、普雷沃菌属、梭杆菌属,其中PAD组中的普雷沃菌属低于P组,差异具有统计学意义(p<0.05);但Pearson相关分析显示,PAD组普雷沃菌属的减少与MMSE量表评分之间无显著相关关系(r=0.187,p=0.658)。在种水平上,两组共检出细菌384种,丰度前十的龈下菌群菌种在两组间的差异无统计学意义(p>0.05)。3、对两组外周血T细胞克隆序列进行比对分析显示:PAD组平均克隆数略高于P组,差异无统计学意义(p>0.05)。4、P、PAD两组外周血样本TCRβ链CDR3组库V、J基因频率分布及V-J组合配对分析(1)对P、PAD两组TRBV基因表达水平进行比较,总共包括了64个TRBV基因片段,对表达水平前20的TRBV基因进行分析,结果显示两组均高频取用TRBV19、TRBV2、TRBV20-1、TRBV29-1;低频取用TRBV27。其中TRBV10-3、TRBV12-3、TRBV15、TRBV19、TRBV20-1、TRBV24-1、TRBV27、TRBV5-1、TRBV6-1、TRBV6-5、TRBV7-6在PAD组中表达频率略高于P组,TRBV10-1、TRBV10-2、TRBV2、TRBV29-1、TRBV7-2、TRBV7-3、TRBV7-8、TRBV7-9、TRBV9在P组中的表达频率略高于PAD组,两组间差异无统计学意义(p>0.05)。(2)对P、PAD两组TRBJ基因表达水平进行比较,结果显示P、PAD两组均高频取用TRBJ1-1、TRBJ1-2、TRBJ1-5、TRBJ2-1、TRBJ2-7;低频取用TRBJ1-4、T RBJ2-4、TRBJ2-6。TRBJ1-2、TRBJ1-3、TRBJ1-5、TRBJ2-4、TRBJ2-6在P组中表达频率略高于PAD组,TRBJ1-1、TRBJ1-4、TRBJ1-6、TRBJ2-1、TRBJ2-2、TRBJ2-3、TRBJ2-5、TRBJ2-7在PAD组中的表达频率略高于P组,经统计学分析,两组间差异无统计学意义(p>0.05)。(3)对P、PAD组外周血13个样本V-J基因配对取用情况进行分析,13个样本均存在高频配对TRBV20-1-TRBJ2-7,P组中的TRBV2-TRBJ2-7取用频率显著高于PAD组,且差异具有统计学意义(p<0.05),但Pearson相关分析显示,PAD组TRB V2-TRBJ2-7取用频率的减少与MMSE量表评分之间无显著相关关系(r=-0.044,p=0.917)。6、对P、PAD两组外周血样本T细胞TCRβ链CDR3组库氨基酸长度进行分析,显示P组以14-15个氨基酸长度为中线的钟型分布,PAD组以14个氨基酸长度的为中线的钟型分布,经统计学分析,P、PAD两组氨基酸长度差异无统计学意义(p>0.05)。7、P、PAD两组样本前10条TCRβ链CDR3组库未发现公共序列,在两组中发现有共同的高度保守的氨基酸序列,即“ETQY、YGYT、NEQF、YEQY”,在PAD组4个样本中发现了单独保守的氨基酸序列“EKLF”,在P组中未出现该氨基酸序列,经统计学分析,该保守氨基酸序列的差异在两组中具有统计学差异(p<0.05)。提示PAD组中出现的特有保守氨基酸序列可能与该组特有抗原有关。结论:1、P、PAD两组龈下菌群构成具有差异;2、P、PAD两组TCRβ链CDR3组库多样性,TRBV、J基因的取用、氨基酸长度等无显著差异;3、TCRβ链CDR3组库中V-J配对基因的取用有差异,PAD组存在的高度保守的氨基酸序列,提示两组TCRβ链CDR3组库特征可能具有一定差异性,同时在两组中发现了差异性龈下菌群物种,推测两组中龈下微生物构成比例及差异性物种可能会影响外周TCRβ链CDR3组库。