牙源性上颌窦炎患者拔牙窝与上颌窦共有微生物谱的特征分析

摘要

目的 探讨牙源性上颌窦炎患者拔牙窝感染肉芽组织与上颌窦脓液在亚种-菌株水平是否存在共有微生物谱，为牙源性上颌窦炎的感染溯源及精准抗菌治疗提供依据。方法 本研究已通过单位伦理委员会审查批准，前瞻性纳入2020年10月至2022年8月接受全麻下同期鼻内镜手术及拔牙治疗的9例牙源性上颌窦炎患者，采集拔牙窝感染肉芽组织及上颌窦脓液标本，对16S rRNA进行Illumina MiSeq测序；使用DADA2算法获得扩增子序列变体（amplicon sequence variants,ASV），并以人类口腔微生物组数据库（human oral microbiome database,HOMD）注释至亚种水平。比较两部位共有ASV的检出率及其在上颌窦脓液中的相对丰度。采用通过重构未观察状态进行的群落系统发育分析工具第2版（Phylogenetic Investigation of Communities by Reconstruction of Unobserved States 2,PICRUSt2）预测各样本宏基因组功能。结果 7例患者两部位存在共有ASV，共有ASV以梭杆菌属、小单胞菌属、卟啉单胞菌属和普雷沃菌属最为常见；其中，牙龈卟啉单胞菌、具核梭杆菌在多位患者两部位共检出，且在部分患者上颌窦脓液中的相对丰度>5%。6例患者存在具核梭杆菌或卟啉单胞菌属的同一ASV共检出；具核梭杆菌具核亚种和牙髓卟啉单胞菌的对应ASV在上颌窦脓液中的丰度显著高于拔牙窝肉芽组织。PICRUSt2功能预测提示，上颌窦脓液中拔牙窝来源ASV占比与铁死亡、脂肪细胞因子信号通路、细胞凋亡等10条功能通路显著相关；除生物素代谢外，其余通路在拔牙窝肉芽组织中与上颌窦脓液中拔牙窝来源ASV占比相关性低。去除具核梭杆菌ASV后，上述相关性明显减弱。结论 本研究在亚种-菌株水平证实牙源性上颌窦炎患者拔牙窝感染肉芽组织与上颌窦脓液之间存在共享的微生物谱，上颌窦脓液中相对丰度较高的共检出亚种-菌株属于具核梭杆菌具核亚种和牙髓卟啉单胞菌，为牙源性上颌窦炎感染溯源提供了菌株级微生物学证据。

关键词

牙源性上颌窦炎 / 微生物迁移 / 高通量测序 / 具核梭杆菌 / 卟啉单胞菌 / 牙髓致病菌 / 牙周致病菌 / 16S rRNA