栖牙普雷沃菌的代糖产酸与致龋关系研究

目的:探究栖牙普雷沃菌的代糖产酸与牙本质脱矿及龋病形成的潜在关系。方法:观察栖牙普雷沃菌的形态学特征;在无糖或有糖以及不同pH的培养条件下,紫外分光光度计和pH计检测栖牙普雷沃菌的生长特性,高效液相色谱法(HPLC)检测栖牙普雷沃菌上清液的有机酸含量;将牙本质切片分为对照组、磷酸组和栖牙普雷沃菌组,分别在相应分组培养基中培养1周和2周,SEM,VHM检测各组共培养牙本质的脱矿程度。结果:栖牙普雷沃菌能够发酵蔗糖、葡萄糖产酸,使其最终pH值低至4.7,琥珀酸和乙酸是其主要代谢产物。栖牙普雷沃菌具有一定的耐酸性。此外,栖牙普雷沃菌能够导致牙本质脱矿,与对照组相比,栖牙普雷沃菌组牙本质的维氏硬度值显著降低(P<0.05)。结论:栖牙普雷沃菌的致龋能力可能与其代糖产酸有关。

基于微生物组新颖指数构建龋病菌群诊断模型

目的探讨基于口腔菌群16S核糖体RNA(rRNA)数据的龋病菌群分析与诊断模型的构建及优化。方法检索NCBI、MG-RAST、EMBL-EBI、QIITA等微生物组公开数据库,收集全球范围内人类口腔微生物组的相关研究中所涉及的微生物组数据。通过口腔微生物组搜索引擎(MSE)将龋病测试数据集中的样本(1703例)与健康样本(20540例)进行比对,得到微生物组新颖指数(MNS)并基于该指数构建龋病诊断模型。最后使用非参数多元方差分析比较不同宿主因素对口腔菌群MNS的影响大小,通过控制相关因素优化模型,并利用受试者工作特征(ROC)曲线评价模型效果。结果1)相比于健康样本,龋病样本的微生物多样性降低且菌群结构变异增大;2)ROC曲线对龋病测试数据集进行评估,计算ROC曲线下面积(AUC)为0.67;3)分析表明龋病状态、国家、年龄、龋失补指数(DMFT)及取样位点这5类宿主因素对微生物组MNS有显著影响(P=0.001);4)控制相关宿主因素后的优化诊断模型在中国儿童高龋、中龋、低龋以及混合牙菌斑样本数据集AUC达到0.87、0.74、0.74和0.75。结论基于口腔菌群龋病数据分析构建的龋病诊断模型具有良好的诊断效能。

基于单细胞拉曼技术的口腔病原微生物快速鉴别研究

目的:评价单细胞拉曼技术对3种口腔病原微生物的快速分类效能。方法:(1)培养变异链球菌UA159、白色念珠菌ATCC10231和粪肠球菌ATCC29212至稳定期,绘制生长曲线评估生长状态;(2)测量对数和稳定期菌株单细胞拉曼图谱,使用主成分和随机森林分析方法分析光谱。结果:(1)3个菌株的对数期和稳定期均可被拉曼技术快速区分。准确率分别为:99.6%、99.86%、99.60%;(2)单细胞拉曼技术能够快速精确区分稳定期的3种实验菌株,准确率高达99.68%;(3)通过随机森林算法分析得到3种稳定期实验菌株之间的拉曼差异峰分别为:1126~1128 cm^(-1)、736~744 cm^(-1)、1330~1440 cm^(-1)、778~785 cm^(-1)、1001~1003 cm^(-1)和1431~1481 cm^(-1)。其生物学标志分别为:蛋白质、胸腺嘧啶、脂质、胞嘧啶、尿嘧啶、苯丙氨酸、蛋白质。结论:单细胞拉曼光谱可高效区分物种的生长时期和菌株类别。

基于重水拉曼技术评价口腔抑菌剂对粪肠球菌抑菌效能的研究

目的:开发有效且对患者副作用小的口腔抑菌剂配方,系统评价过氧化氢(hydrogen peroxide,H_(2)O_(2))、次氯酸钠(Sodium hypochlorite,NaClO)对粪肠球菌(Enterococcus faecalis ATCC29212)的抑菌效能。方法:分别采用肉汤稀释法和重水拉曼技术(D_(2)O-labeled single-cell Raman micro-spectroscopy),通过最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和最低抑制代谢浓度(minimum inhibitory concentration based on metabolic activity,MIC-MA)定量评价了抑菌剂对粪肠球菌的生长和代谢抑制作用。结果:对于过氧化氢和次氯酸钠,MIC分别为110 mg/L和0.45 g/L,尽管生长完全停止,但细菌细胞的代谢活性在8 h平均降低了71%、70%,显示出一种“非生长但代谢活跃”(NGMA)的状态,这种状态可能导致潜在的难治性反复感染。而MIC-MA分别为220 mg/L和0.9 g/L时,所有细胞的代谢活动在暴露8 h后完全停止。此外,NaClO+H_(2)O_(2)的组合使用优于单独使用次氯酸钠、过氧化氢。结论:MIC-MA有利于严格评估抗细菌疗效,NaClO+H_(2)O_(2)可作为细菌病原体更有效的抑菌剂方案。