第１５卷 第１２期２０２０年１２月中国科技论文
ＣＨＩＮＡＳＣＩＥＮＣＥＰＡＰＥＲ
Ｖｏｌ．１５Ｎｏ．１２
Ｄｅｃ．２０２０
β
对糖尿病患者口腔菌结构和丰度的调节作用程梦蓉１，秦立果２，姜大昭１，卢晓云１，张雅利１ peepm
（１．西安交通大学生命科学与技术学院，西安７１００４９；２．西安交通大学机械工程学院，西安７１００４９
）摘 要：利用１６ＳｒＤＮＡ测序技术，探讨了β （β
ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ，３ＨＢ）对健康人与Ⅱ型糖尿病患者口腔菌多样性、菌丰度及差异物种的影响。研究发现：糖尿病患者较健康人口腔微生物数目及物种均匀度无明显差异，
但口腔致病菌（如普雷沃氏菌属、梭杆菌属、消化链球菌属、孪生球菌属、纤毛菌属等）更多；３ＨＢ可以显著改变糖尿病患者口腔菌的组成，
有效降低糖尿病患者口腔中有害菌（
如普雷沃氏菌属、梭杆菌属、纤毛菌属）的丰度，增高口腔正常菌（如罗氏菌属、链球菌属、克雷伯氏菌属）的丰度；３ＨＢ同样具有调节健康人口腔菌稳态的作用，
抑制口腔有害菌，促进有益菌出现。
此研究为临床应用３ＨＢ预防糖尿病患者口腔疾病，开发应用维持口腔菌稳态的３ＨＢ类产品提供了依据。
关键词：微生物学；β ；糖尿病；口腔菌；１６ＳｒＤＮＡ测序中图分类号：Ｑ９３９．９３ 文献标志码：Ａ文章编号：２０９５２７８３（２０２０）１２１３７７０９开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）
：犕狅犱狌犾犪狋狅狉狔犲犳犳犲犮狋狅犳β
犺狔犱狉狅狓狔犫狌狋狔狉犪狋犲狅狀狋犺犲狊狋狉狌犮狋狌狉犲犪狀犱犪犫狌狀犱犪狀犮犲狅犳狅狉犪犾犿犻犮狉狅犫犻狅狋犪犻狀犱犻犪犫犲狋犻犮狆狅狆
狌犾犪狋犻狅狀狊ＣＨＥＮＧＭｅｎｇｒｏｎｇ１，ＱＩＮＬｉｇｕｏ２，ＪＩＡＮＧＤａｚｈａｏ１，ＬＵＸｉａｏｙ
ｕｎ１，ＺＨＡＮＧＹａｌｉ１口罩成型机
（１．犛犮犺狅狅犾狅犳犔犻犳犲犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犡犻’犪狀犑犻犪狅狋狅狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，
犡犻’犪狀７１００４９，犆犺犻狀犪；２．犛犮犺狅狅犾狅犳犕犲犮犺犪狀犻犮犪犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犡犻’犪狀犑犻犪狅狋狅狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，
犡犻’犪狀７１００４９，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：１６ＳｒＤＮＡｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｕｓｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆβ
ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ（３ＨＢ）ｏｎｄｉｖｅｒｓｉｔｙ，ａｂｕｎ ｄａｎｃｅ，ａｎｄｓｐｅｃｉｅｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｆｏｒａｌｆｌｏｒａ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｗｅｒｅｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｔｈｅｎｕｍｂｅｒａｎｄｓｐ
ｅｃｉｅｓｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｏｆｏｒａｌｍｉｃｒｏｂｅｂｅｔｗｅｅｎｄｉａｂｅｔｉｃａｎｄｈｅａｌｔｈｙｐｏｐ
ｕｌａｔｉｏｎｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｄｉａｂｅｔｅｓｐａｔｉｅｎｔｓｈａｄｍｏｒｅｏｒａｌｐａｔｈｏｇｅｎｓｔｈａｎｈｅａｌｔｈｙｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ，ｓｕｃｈａｓ犘狉犲狏狅狋犲犾犾犪，犉狌狊狅犫犪犮狋犲狉犻狌犿，犘犲狆狋狅狊狋狉犲狆狋狅犮狅犮狌狊，犌犲犿犲犾犾犪，犔犲狆
狋狅狋狉犻犮犺犻犪．３ＨＢｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｃｈａｎｇｅｄｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｏｒａｌｍｉｃｒｏｆｌｏｒａｉｎｄｉａｂｅｔｉｃｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｄ
ｅｃｒｅａｓｅｄｔｈｅａｂｕｎｄａｎｃｅｏｆｈａｒｍｆｕｌｂａｃ ｔｅｒｉａｉｎｔｈｅｏｒａｌｃａｖｉｔｙｏｆｄｉａｂｅｔｉｃｐａｔｉｅｎｔｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ犘狉犲狏狅狋犲犾犾犪ａｎｄ犉狌狊狅犫犪犮狋犲狉犻狌犿ａｎｄ犔犲狆
狋狅狋狉犻犮犺犻犪，ａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅａｂｕｎｄａｎｃｅｏｆｃｏｍｍｏｎｏｒａｌｂａｃｔｅｒｉａ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ犚狅狋犺犻犪ａｎｄ犛狋狉犲狆狋狅犮狅犮犮狌狊ａｎｄ犓犾犲犫狊犻犲犾犾犪．３ＨＢａｌｓｏｒｅｇｕｌａｔｅｄｔｈｅｈｏｍｅｏｓｔａｓｉｓｏｆｏｒａｌｍｉｃｒｏｆｌｏ ｒａｉｎｈｅａｌｔｈｙｐｅｏｐ
ｌｅ，ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｈａｒｍｆｕｌｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｅｏｆｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｂａｃｔｅｒｉａ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｓａｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｃｌｉｎｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ３ＨＢｔｏｐｒｅｖｅｎｔｏｒａｌｄｉｓｅａｓｅｓｉｎｄｉａｂｅｔｉｃｐａｔｉｅｎｔｓ，ａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｓａｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐ
ｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ３ＨＢｐｒｏｄｕｃｔｓｔｈａｔｍａｉｎｔａｉｎｔｈｅｓｔｅａｄｙｓ
自动干手器ｔａｔｅｏｆｏｒａｌｆｌｏｒａ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ；β
ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ；ｄｉａｂｅｔｅｓ；ｏｒａｌｆｌｏｒａ；１６ＳｒＤＮＡｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ收稿日期：２０２０ ０３ ３０
基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１９７５４５８）；陕西省自然科学基金资助项目（２０１８ＪＭ７０５５）；白求恩
默克糖尿病研究基金资助项目（Ｇ２０１８０３０
）第一作者：程梦蓉（１９９４—），女，硕士研究生，主要研究方向为天然产物开发与活性评价通信作者：张雅利，教授，主要研究方向为天然产物开发与活性评价、食品营养学，ｙａｒ．ｌｅｅ＠ｍａｉｌ．ｘｊ
ｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 糖尿病是一种常见的慢性多因素代谢性疾病，
口腔菌的改变是影响糖尿病口腔并发症发生和发
展的重要途径之一［１
］。伴随着病程发展，患者唾液葡萄糖、血糖升高及小血管病变均会引起组织细胞局部缺氧，导致口腔厌氧菌繁殖、菌斑分布增加、感 染发生及牙周状况恶化［２ ３
］，进而引发牙周炎、唾液过少、灼口综合征、口腔念珠菌病、口臭等多种口腔
疾病［４
］。目前临床上多用抗生素，易产生副作用，寻糖尿病患者口腔并发症的新资源越来越受到重视。
研究报道，聚β 酯（ｐｏｌｙ β ｈｙｄｒｏｘｙｂｕ ｔｙ
ｒａｔｅ，ＰＨＢ）由微生物合成，具有储存营养及能量、参与微生物细胞代谢［５
］、抑制病原菌生长、调节菌
结构等作用［６ ８
］。β （β
ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ，３ＨＢ）是ＰＨＢ降解产生的脂溶性、
非游离态短链脂肪酸［９
信号采集
］，可通过降低肠道ｐＨ值、
营造酸性环境而抑制肠道酶活性，同时抑制有害菌生长［１０ １１
］。目前关于３ＨＢ对菌影响的相关研究较少，
关于其对口腔菌影响的相关研究更是空白。本文探讨３ＨＢ对健康人和糖尿病患者口腔菌多样性、菌丰度和差异性的影响，为３ＨＢ用于口腔相关疾病的预防及产品开发提供理论依据。
１ 材料、
仪器与方法１．１ 材料与仪器１
）材料３ＨＢ（实验室自制）；ＭｅｔａＶｘ
ＴＭ
文库构建试剂盒
中国科技论文第１５卷
（金唯智生物科技有限公司，南普莱恩菲尔德，美国）。
２）仪器
Ｑｕｂｉｔ２．０荧光计（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ公司，卡尔斯巴德，美国）；Ａｇｉｌｅｎｔ２１００生物分析仪（安捷伦科技有限公司，帕洛阿尔托，美国）；ＩｌｌｕｍｉｎａＭｉＳｅｑ测序系统（Ｉｌｌｕｍｉｎａ公司，圣地亚哥，美国）。
１．２ 方 法
１．２．１ 受试人分组及样品采集
受试人共２０名，包括健康人及糖尿病患者，每类人中有５名男性和５名女性，以减少性别差异对实验结果的影响。要求所有受试人在实验前１个月及实验过程中不使用抗生素，近６个月未使用大剂量益生菌，近７ｄ内未使用局部抗生素，如漱口水。受试人不能为孕期和哺乳期的妇女。健康人应无任何需要长期用药物的慢性疾病，如：肺、心血管、胃肠道、肝脏和肾脏的慢性功能性疾病及肿瘤。糖尿病患者按照临床医学给定的Ⅱ型糖尿病的临床症状确定，并且除糖尿病以外无其他需要长期用药的慢性疾病。受试人在采集样品前１２ｈ内避免饮食、刷牙和使用牙线。
采集的样本为非刺激唾液，受试人漱口后将唾液自行流入５０ｍＬ离心管内，不能咳痰，密封后冰浴下２ｈ内带回实验室加入３ＨＢ。选取健康人和糖尿病患者各５个样本作为实验组，选取样本时
注意男女样本均衡。加入提前过滤除菌的３ＨＢ（１０ｍｍｏｌ／Ｌ），剩余健康人和糖尿病患者各５个样本作为对照组，唾液中加入等量无菌水。１．２．２ 唾液微生物的１６ＳｒＤＮＡ测序
高通量测序文库的构建和基于ＩｌｌｕｍｉｎａＭｉＳｅｑ平台的测序任务由苏州金唯智生物科技有限公司（苏州，中国）完成。使用Ａｇｉｌｅｎｔ２１００生物分析仪检测ＤＮＡ样品浓度，对１６ＳｒＤＮＡＶ３ Ｖ４可变区进行扩增，使用ＭｅｔａＶｘＴＭ文库构建试剂盒构建测序文库。Ａｇｉｌｅｎｔ２１００生物分析仪检测文库质量，Ｑｕｂｉｔ２．０荧光计检测文库浓度。ＤＮＡ文库混合后，按照ＩｌｌｕｍｉｎａＭｉＳｅｑ测序仪器的使用说明书完成ＰＥ２５０／３００双端测序，由ＭｉＳｅｑ自带的ＭｉＳｅｑ控制软件（ＭＣＳ）读取序列信息。
１．２．３ 测序数据的生物信息分析
通过双端测序得到的正反向ｒｅａｄｓ先进行两两组装连接，过滤拼接结果中含有Ｎ的序列，保留序列长度大于２００ｂｐ序列。经过质量过滤，去除嵌合体序列，最终得到的序列用于ＯＴＵ分析，使用Ｖｓｅａｒｃｈ（１．９．６）进行序列聚类（序列相似性设置为９７％），Ｓｉｌｖａ１３２比对１６ＳｒＲＮＡ参考数据库。采用ＲＤＰｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ贝叶斯算法对ＯＴＵ代表性序列进行物种分类学分析，在不同物种分类水平下统计每个样本的落组成。
采用Ｑｉｉｍｅ软件（Ｖｅｒｓｉｏｎ１．９．１）对各样本进行Ａｌｐｈａ多样性指数分析，得到
各样本物种丰富度和均匀度信息，在各个分类水平上进行落结构的统计分析及组间显著性分析。计算Ｕｎｉｆｒａｃ距离，进行Ｂｅｔａ多样性指数组间差异分析，直观展示不同样本和分组之间的落结构差异。使用Ｒ软件（Ｖｅｒｓｉｏｎ３．３．１）将分析结果绘制成图。
２ 结果与分析
２．１ 多样性指数分析
对健康人（Ｃ）组、健康人３ＨＢ干预（Ｃ３ＨＢ）组、糖尿病患者（ＤＭ）组、糖尿病患者３ＨＢ干预（ＤＭ３ＨＢ）组共２０个唾液样本的微生物进行１６ＳｒＤＮＡ的Ｖ３ Ｖ４可变区测序，得到的原始序列经过去除低质量、条形码标记Ｂａｒｃｏｄｅ和引物序列之后，由４组得到的有效序列数及有效序列聚类为ＯＴＵ的数量，结果见表１。
表１ 测序数据结果统计
Ｔａｂｌｅ１ Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｄａｔａｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ
组别
原始序列
数目／条
有效序列
数目／条
有效序列
比／％
ＯＴＵ数
量／个Ｃ５３４５７１２３６２０４４４．１９２０５
Ｃ３ＨＢ４３９８６４３３０７６８７５．２０２１２
ＤＭ５２４４９１３７４３６０７１．３８２４０
ＤＭ３ＨＢ５０７６３１３８５５３２７５．９５２４５
注：Ｃ为健康人组；Ｃ３ＨＢ为健康人３ＨＢ干预组；ＤＭ为糖尿病患者组；ＤＭ３ＨＢ为糖尿病患者３ＨＢ干预组。智能化控制系统
图１为稀释曲线。图中，实验唾液样品的微生物多样性较为丰富，当测序序列数目超过２００００条时，虽然有新的ＯＴＵ被发现，但是稀释曲线随着唾液样品测序深度的增加逐渐趋于平缓。这表明唾液样本的测序数据可以真实反映唾液微生物落
。
Ｃ—健康人组；Ｃ３ＨＢ—健康人３ＨＢ干预组；
ＤＭ—糖尿病患者组；ＤＭ３ＨＢ—糖尿病患者３ＨＢ干预组
图１ 稀释曲线
Ｆｉｇ．１ Ｒａｒｅｆａｃｔｉｏｎｃｕｒｖｅ
２．２ ３犎犅干预下口腔菌犃犾狆犺犪多样性的变化唾液样本多样性的相关性分析如图２所示。图中，Ｃ组、Ｃ３ＨＢ组、ＤＭ组、ＤＭ３ＨＢ组之间共有
８７３１
第１
２期程梦蓉，等：β
对糖尿病患者口腔菌结构和丰度的调节作用ＯＴＵ数目为１７４个，占样品总微生物ＯＴＵ数目（２６７个）的６５．２％，特异性ＯＴＵ数目分别为２、４、７、８个，以ＤＭ３ＨＢ组唾
液特异性ＯＴＵ数目最高。Ｃ３ＨＢ组和ＤＭ３ＨＢ组分别与Ｃ组和ＤＭ组相比，不仅唾液中的微生物ＯＴＵ总量有所增加，
特异性ＯＴＵ的数量也有所增加，因此表明３ＨＢ改变了唾
液微生物的多样性
。
Ｃ—健康人组；Ｃ３ＨＢ—健康人３ＨＢ干预组；
ＤＭ—糖尿病患者组；ＤＭ３ＨＢ—糖尿病患者３ＨＢ干预组
图２ 唾液样本多样性的相关性分析
Ｆｉｇ．２ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓａｌｉｖａｓａｍｐｌｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ａｌｐ
ｈａ多样性分析中，Ｃｈａｏ１指数和Ｓｈａｎｎｏｎ指数可以分别反映菌的物种丰富度及均匀度。３ＨＢ干预下口腔菌Ａｌｐｈａ多样性的变化如图３所示。图中，ＤＭ组与Ｃ组相比，唾液物种数目及均匀度有升高的趋势，但差异无统计学意义（犘＞０．０５
）。Ｃ组和ＤＭ组的微生物Ａｌｐ
ｈａ多样性，在３ＨＢ干预后未有显著差异（犘＞０．０５
）
。Ｃ—健康人组；Ｃ３ＨＢ—健康人３ＨＢ干预组；
ＤＭ—糖尿病患者组；ＤＭ３ＨＢ—糖尿病患者３ＨＢ干预组
图３ ３ＨＢ干预下口腔菌Ａｌｐｈａ多样性的变化Ｆｉｇ．３ Ｃｈａｎｇｅｓｉｎαｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏ
ｆｏｒａｌｆｌｏｒａｗｉｔｈｔｈｅｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｏｆ３ＨＢ
２．３ 终端准入系统
３犎犅干预下口腔菌犅犲狋犪多样性的变化选择主成分分析（ｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ，ＰＣＡ）
，将不同组数据的差异表现在二维坐标图上，通过唾液样本点距离远近反映菌的Ｂｅｔａ多样性。
ＰＣＡ分析如图４所示，４组样本点离散程度不同，
表明不同个体的唾液微生物落存在差异。其中，ＤＭ组样本点更加离散，说明ＤＭ组个体间口腔菌差
异更大，推测糖尿病患者口腔菌平衡被打破。ＤＭ组和Ｃ组样本点未完全分开，表明糖尿病患者和健康人口腔菌组成差异不大。在３ＨＢ干预ＤＭ组唾液后，样本点沿着ＰＣ２和ＰＣ３方向逐渐接近Ｃ组，表明３ＨＢ对口腔菌结构有明显的调节作用
。
Ｃ—健康人组；Ｃ３ＨＢ—健康人３ＨＢ干预组；
ＤＭ—糖尿病患者组；ＤＭ３ＨＢ—糖尿病患者３ＨＢ干预组；
坐标后的百分比代表此成分对样本差异的贡献率。
图４ ＰＣＡ分析Ｆｉｇ．４ ＰＣＡａｎａｌｙ
ｓｉｓ２．４
３犎犅对口腔菌整体结构的影响２．４．１ 对口腔菌门和纲水平上相对丰度的影响
３ＨＢ对口腔菌门及纲水平上相对丰度的影响如图５所示。图５（ａ）显示的所有ＯＴＵ被划分为
１０种菌门，其中厚壁菌门（Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ
）丰度最高，其序列数占总序列数的３７．３５％，其次是拟杆菌门（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ），占总序列数的２９．０６％，而变形菌门（Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）和梭杆菌门（Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉａ）分别占总序列数的１９．００％和１２．２８％。其他，Ｐａｔｅｓｃｉ
ｂａｃ
ｔｅｒｉａ、Ｅｐｓｉｌｏｎｂａｃｔｅｒａｅｏｔａ、螺旋体门（Ｓｐｉｒｏｃｈａｅｔｅｓ）、软壁菌门（Ｔｅｎｅｒｉｃｕｔｅｓ）及互养菌门（Ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｅｔｅｓ）在各样品中不足１％。
不同组受试人口腔菌在门水平上相对丰度有显著差异，ＤＭ组与Ｃ组相比，唾液中的厚壁菌门（Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ）、变形菌门（Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）丰度所降低，梭杆菌门（Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉａ）丰度有显著升高。在３ＨＢ干预Ｃ组唾液后，Ｃ３ＨＢ组唾液中变形菌门（Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）丰度有所升高，厚壁菌门（Ｆｉｒｍｉ
ｃｕｔｅｓ
）丰度有所降低。在３ＨＢ干预ＤＭ组唾液后，ＤＭ３ＨＢ组中口腔菌整体结构接近于Ｃ组，
厚壁菌门（Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ）丰度显著升高，梭杆菌门（Ｆｕｓｏ
ｂａｃｔｅｒｉａ）丰度显著降低。图５（ｂ）中，拟杆菌门的拟杆菌纲（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｉａ）序列数占总序列数的比值最高，为２９．０６％，
变形菌门的γ 变形菌纲（Ｇａｍｍａｐ
ｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）占总序列数的１９．０１％，厚壁菌门的芽孢杆菌纲（Ｂａｃｉｌｌｉ）、厌氧菌纲（Ｎｅｇ
ａｔｉｖｉｃｕｔｅｓ）分别占总序列数的１６．２３％、１２．５０％，梭杆菌门的梭杆菌纲（Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｉａ
）占总序列数的１２．２８％，放线菌门的放线菌纲（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ）占１．０１％，
这些菌纲在纲水平上丰度占优势地位。９
７３１
中国科技论文第１５卷
Ｃ—健康人组；Ｃ３ＨＢ—健康人３ＨＢ干预组；
ＤＭ—糖尿病患者组；ＤＭ３ＨＢ—糖尿病患者３ＨＢ干预组
图５ ３ＨＢ对口腔菌门及纲水平上相对丰度的影响
Ｆｉｇ．５ Ｅｆｆｅｃｔｏｆ３ＨＢｏｎｒｅｌａｔｉｖｅａｂｕｎｄａｎｃｅｏｆｄｏｍｉｎａｎｔｐｈｙｌａａｎｄｃｌａｓｓ
ＤＭ组与Ｃ组相比，唾液中的芽孢杆菌纲（Ｂａ ｃｉｌｌｉ）和厌氧菌纲（Ｎｅｇａｔｉｖｉｃｕｔｅｓ）丰度有所降低，梭杆菌纲（Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｉａ）及梭菌纲（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ）丰度显著升高，表明糖尿病患者口腔环境更容易导致牙周病。在３ＨＢ干预ＤＭ组唾液后，ＤＭ３ＨＢ组唾液中的芽孢杆菌纲（Ｂａｃｉｌｌｉ）丰度显著升高，梭杆菌纲（Ｆｕｓｏ ｂａｃｔｅｒｉｉａ）和梭菌纲（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ）丰度显著降低。在３ＨＢ干预Ｃ组唾液后，Ｃ３ＨＢ组唾液中的厌氧菌纲（Ｎｅｇａｔｉｖｉｃｕｔｅｓ）丰度显著降低，γ 变形菌纲（Ｇａｍｍａ ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）丰度显著升高。２．４．２ 对口腔菌目和科水平上相对丰度的影响３ＨＢ对口腔菌目及科水平上相对丰度的影响如图６所示。图６（ａ）中，在菌目水平，丰度占优势地位的菌目如下：拟杆菌目（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄａｌｅｓ）序列数占总序列数的２８．７９％，乳杆菌目（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌａｌｅｓ）占总序列数的１５．３９％，巴斯德氏菌目（Ｐａｓｔｅｕｒｅｌｌａｌｅｓ）占总序列数的１３．８９％，厌氧菌纲的月形单胞菌目（Ｓｅｌ ｅｎｏｍｏ
ｎａｄａｌｅｓ）占总序列数的１２．５０％，梭杆菌门的梭杆菌目（Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ）占总序列数的１２．２８％，其他，梭菌目（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｌｅｓ）、β
变形菌目
Ｃ—健康人组；Ｃ３ＨＢ—健康人３ＨＢ干预组；ＤＭ—糖尿病患者组；ＤＭ３ＨＢ—糖尿病患者３ＨＢ干预组
图６ ３ＨＢ对口腔菌目及科水平上相对丰度的影响
Ｆｉｇ．６ Ｅｆｆｅｃｔｏｆ３ＨＢｏｎｒｅｌａｔｉｖｅａｂｕｎｄａｎｃｅｏｆｄｏｍｉｎａｎｔｏｒｄｅｒａｎｄｆａｍｉｌｙ０
８
３
１
第１２期程梦蓉，等：β 对糖尿病患者口腔菌结构和丰度的调节作用
（Ｂｅｔａｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ）、肠杆菌目（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａ
ｌｅｓ）分别占８．６０％、４．０５％、１．０３％。
４组唾液微生物的相对丰度各不相同，生物多样性有明显差异。与Ｃ组相比，ＤＭ组唾液中的梭杆菌
目（Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ）和梭菌目（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｌｅｓ）丰度显著升高，月形单胞菌目（Ｓｅｌｅｎｏｍｏｎａｄａｌｅｓ）和乳杆菌目（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌａｌｅｓ）丰度显著降低。在３ＨＢ干预
Ｃ组和ＤＭ组唾液后，其菌分布均发生变化。ＤＭ３ＨＢ组唾液中的梭杆菌目（Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ）和巴斯德氏菌目（Ｐａｓｔｅｕｒｅｌｌａｌｅｓ）丰度有所降低，肠杆菌目（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ）、乳杆菌目（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌａｌｅｓ）、β 变形菌目（Ｂｅｔａｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａｌｅｓ）丰度有所升高。其中Ｃ３ＨＢ组唾液中月形单胞菌目（Ｓｅｌｅｎｏｍ
ｏｎａｄａｌｅｓ）丰度显著降低，乳杆菌目（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌａｌｅｓ）丰度显著升高。
图６（ｂ）中，在菌科水平，丰度占优势地位的前
１０种菌科如下：普雷沃氏菌科（Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａｃｅａｅ）、紫单胞菌科（Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｄａｃｅａｅ）、巴氏杆菌科（Ｐａｓｔｅｕ ｒｅｌｌａｃｅａｅ）、链球菌科（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃａｃｅａｅ）和韦荣氏菌科（Ｖｅｉｌｌｏｎｅｌｌａｃｅａｅ）的序列数分别占总序列数的１４．４４％、１４．２８％、１３．８９％、１２．７９％、１２．５０％，消化链球菌科（Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃａｃｅａｅ）、奈瑟氏球菌科（Ｎｅｉｓｓｅｒｉａｃｅ
ａｅ）的序列数分别占总序列数的５．６５％、４．００％，肉杆菌科（Ｃａｒｎｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ）、毛螺菌科（Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａｃｅａｅ）和梭杆菌科（Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ）的序列数分别占总序列数的２．２３％、１．４４％、１．１３％。
ＤＭ组与Ｃ组相比，唾液中的梭杆菌科（Ｆｕｓｏ ｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ）、普雷沃氏菌科（Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａｃｅａｅ）丰度显著升高，链球菌科（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃａｃｅａｅ）、肠杆菌科（Ｅｎ ｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ）、紫单胞菌科（Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｄａｃｅ ａｅ）丰度显著降低。在３ＨＢ干预ＤＭ组唾液后，ＤＭ３ＨＢ组唾液中的梭杆菌科（Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ）、普雷沃氏菌科（Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａｃｅａｅ）丰度显著降低，链球菌科（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃａｃｅａｅ）、肠杆菌科（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅ ａｅ）、紫单胞菌科（Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｄａｃｅａｅ）丰度显著升高。在３ＨＢ干预Ｃ组唾液后，Ｃ３ＨＢ组唾液中的韦荣氏菌科（Ｖｅｉｌｌｏｎｅｌｌａｃｅａｅ）丰度显著降低。
２．４．３ 对口腔菌属水平上相对丰度的影响
３ＨＢ对口腔菌属水平上相对丰度的影响如图７所示。图７中，丰度占优势地位的１０种菌属为：卟啉单胞菌属（犘狅狉狆犺狔狉狅犿狅狀犪狊）、链球菌属（犛狋狉犲狆 狋狅犮狅犮犮狌狊）、嗜血杆菌属（犎犪犲犿狅狆犺犻犾狌狊）、韦永氏球菌属（犞犲犻犾犾狅狀犲犾犾犪）、梭杆菌属（
犉狌狊狅犫犪犮狋犲狉犻狌犿）、拟普雷沃氏菌属（犃犾犾狅狆狉犲狏狅狋犲犾犾犪）、消化链球菌属（犘犲狆 狋狅狊狋狉犲狆狋狅犮狅犮狌狊）、犘狉犲狏狅狋犲犾犾犪＿７、奈瑟菌属（犖犲犻狊狊犲 狉犻犪）、普雷沃氏菌属（犘狉犲狏狅狋犲犾犾犪），其序列数占总序列数的比值分别为１４．２８％、１２．７９％、１２．５７％、１１．４４％、１１．３２％、５．９７％、５．５６％、５．２９％、３．７１％、２．２９％。
ＤＭ组与Ｃ组相比，唾液中的消化链球菌（犘犲狆 狋狅狊狋狉犲狆狋狅犮狅犮狌狊）、普雷沃氏菌属（犘狉犲狏狅狋犲犾犾犪）、
拟普雷
Ｃ—健康人组；Ｃ３ＨＢ—健康人３ＨＢ干预组；
ＤＭ—糖尿病患者组；ＤＭ３ＨＢ—糖尿病患者３ＨＢ干预组
图７ ３ＨＢ对口腔菌属水平上相对丰度的影响
Ｆｉｇ．７ Ｅｆｆｅｃｔｏｆ３ＨＢｏｎｒｅｌａｔｉｖｅａｂｕｎｄａｎｃｅ
ｏｆｄｏｍｉｎａｎｔｇｅｎｕｓ
沃氏菌属（犃犾犾狅狆狉犲狏狅狋犲犾犾犪）、梭杆菌属（犉狌狊狅犫犪犮狋犲狉犻 狌犿）、孪生球菌属（犌犲犿犲犾犾犪）、纤毛菌属（犔犲狆狋狅 狋狉犻犮犺犻犪）、凝聚杆菌属（犃犵犵狉犲犵犪狋犻犫犪犮狋犲狉）丰度显著升高，链球菌属（犛狋狉犲狆狋狅犮狅犮犮狌狊）、韦永氏球菌属（犞犲犻犾 犾狅狀犲犾犾犪）和嗜血杆菌属（犎犪犲犿狅狆犺犻犾狌狊）、罗氏菌属（犚狅狋犺犻犪）丰度显著降低。在３ＨＢ干预ＤＭ组唾液后，ＤＭ３ＨＢ组唾液中的梭杆菌属（犉狌狊狅犫犪犮狋犲狉犻狌犿）丰度明显降低，纤毛菌属（犔犲狆狋狅狋狉犻犮犺犻犪）、普雷沃氏菌属（犘狉犲狏狅狋犲犾犾犪）、嗜血杆菌属（犎犪犲犿狅狆犺犻犾狌狊）也表现出相同的趋势，丰度显著降低，而链球菌属（犛狋狉犲狆狋狅 犮狅犮犮狌狊）和克雷伯氏菌属（犓犾犲犫狊犻犲犾犾犪）、罗氏菌属（犚狅狋
犺犻犪）丰度显著升高。在３ＨＢ干预Ｃ组唾液后，Ｃ３ＨＢ组唾液中的卟啉单胞菌属（犘狅狉狆犺狔狉狅犿狅狀犪狊）、韦永氏球菌属（犞犲犻犾犾狅狀犲犾犾犪）和纤毛菌属（犔犲狆狋狅 狋狉犻犮犺犻犪）丰度显著降低，嗜血杆菌属（犎犪犲犿狅狆犺犻犾狌狊）、链球菌属（犛狋狉犲狆狋狅犮狅犮犮狌狊）丰度显著升高。以上结果表明，３ＨＢ可以使糖尿病患者口腔菌向着健康的方向发展。
２．５ ３犎犅对口腔物种的差异性分析
健康人和糖尿病患者口腔菌中关键菌属的差异如图８所示，３ＨＢ干预下健康人口腔菌中关键菌属的变化如图９所示，３ＨＢ干预下糖尿病患者口腔菌中关键菌属的变化如图１０所示。
图８中，ＤＭ组和Ｃ组相比，唾液中拟普雷沃氏菌属（犃犾犾狅狆狉犲狏狅狋犲犾犾犪）、普雷沃氏菌属（犘狉犲狏狅狋犲犾犾犪）、犘狉犲狏狅狋犲犾犾犪＿７以及消化链球菌属（犘犲狆狋狅狊狋狉犲狆狋狅犮狅犮 犮狌狊）丰度显著升高，卟啉单胞菌属（犘狅狉狆犺狔狉狅犿狅狀犪狊）
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