Dialister invisus:影响口腔和肠道健康的“隐形变量”

Dialister invisus:影响口腔和肠道健康的“隐形变量”

谷禾健康

Dialister invisus 是一种革兰氏阴性厌氧球杆菌,最早于2003年从人类口腔感染样本中发现,主要来源于牙髓、根管和牙周感染,也可存在于肠道、阴道和呼吸道。它不如典型致病菌广为人知,因此常常被忽视,但近年来研究发现,它可能参与多种疾病的发生发展

Dialister invisus 很少或不利用糖类,主要通过代谢氨基酸和肽获取能量,仅产生微量乙酸和丙酸,部分研究还提示其可能产生乳酸。它不仅存在于口腔环境,也可能与肠道微生态相关,提示口腔菌群与肠道菌群并非完全独立,而可能通过“口腔—肠道轴”相互联系。

越来越多研究发现,Dialister invisus 口腔感染牙周菌群失衡,以及炎症性肠病、肥胖、骨关节炎、结直肠癌、宫颈癌、轻度认知障碍等多种疾病存在关联。它可能并非单纯的共生菌,而是在特定微生态环境下参与炎症反应、菌群失衡或疾病进展

本文将围绕 Dialister invisus 基本特点、分布部位及其与健康和疾病的关系展开介绍。

Dialister invisus 的基本信息

Dialister invisus戴阿利斯特杆菌属Dialister)中的一个重要物种,最早于2003年从人类口腔感染样本中发现,主要来源于牙髓、根管和牙周感染

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细胞形态

•形状与大小:小型球杆菌或卵圆形球菌,大小约0.2–0.4×0.3–0.7µm。常单个、成对、短链或小团块排列。

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doi: 10.1099/ijs.0.02640-0.

•运动性与芽胞:未见明确鞭毛结构,非运动性,不产芽胞

•染色特性:它的一个显著特点是:虽然属于 Firmicutes 门(厚壁菌门),但细胞壁结构为革兰氏阴性型

•菌落形态:在严格厌氧条件下培养时,菌落特点为:极小、圆形、透明或半透明、低凸起、直径约0.5–0.7mm,有资料称常 <0.5 mm、肉眼不易观察

这也是其命名中 “invisus” = 看不见/难以看见 的来源之一。

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生长环境

•氧气需求:专性厌氧(严格厌氧),它偏好低氧或无氧环境,例如:深牙周袋、龈下菌斑、感染根管、坏死牙髓、肠道远端、可能的泌尿生殖道低氧环境

•温度范围:其最适生长温度为30°C–37°C低于25°C或高于45°C通常不生长,这与其人体定植特征相符。

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人群中的分布

• 健康成人

在健康成人中 D.invisus 具有较特殊的“口腔-肠道双生态位”特征:

口腔检出率较高,可>50%;

-肠道检出率中等或较低,不同队列差异大,一项中国队列中:

口腔样本检出约53.2%;

粪便样本检出约4%;

口腔和粪便共同检出约2.6%。

这提示:D.invisus在口腔较常见,而在粪便/肠道中检出率受人群、方法影响较大。

• 口腔分布

D. invisus 人类口腔微生物组成员之一,尤其常见于:

-龈下菌斑;

-深牙周袋;

-感染根管;

-坏死牙髓

-根尖周病灶;

-第三磨牙区域牙菌斑;

-种植体周围炎相关生物膜;

在口腔中,它更多与疾病相关生态位联系紧密,而不是典型健康优势菌。

• 根管感染中的检出率较高

多篇文献显示D.invisus感染根管检出率较高,尤其是:

-慢性根尖周炎

-原发性根管感染

-坏死牙髓

-急性根尖脓肿

-继发性/顽固性根管感染

部分文献报道其在根管感染中的检出率可达:

68%–81%,因此它被认为是候选牙髓/根管病原菌。

• 肠道分布

D.invisus可在肠道中检测到,可能存在三种状态:

-真实低丰度定植者;

-口腔来源、经吞咽进入肠道的过客菌;

-炎症或菌群失衡状态下扩增的机会菌。

目前研究和资料倾向认为它在健康肠道中可能是低丰度共生或过客状态;在炎症性疾病中,其意义更复杂。

• 其他人体部位

Dialister属细菌还曾在以下部位或疾病样本中检出:

-阴道微生物组;

-细菌性阴道病样本;

-输卵管炎样本;

-尿路感染样本;

-脑脓肿;

-伤口或脓性感染。

需注意,部分资料仅鉴定到 Dialister 属水平,未必均确认为D.invisus

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代谢能力

• 非糖发酵型:不利用或很少利用糖类,也就是说,它不是依靠葡萄糖、蔗糖等碳水化合物发酵作为主要能量来源。

• 主要营养来源:主要依靠氨基酸的代谢获取能量,这使其在蛋白水解产物丰富的环境(如坏死牙髓、炎性肠道)中具有生存优势。

• 代谢产物:仅产生微量乙酸(acetate)和少量丙酸(propionate)。有研究还提到可能产生乳酸(lactate)。

• 酶活性

D. invisus常见的酶活性:

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基因组信息

目前对 D. invisus 的基因组结构了解有限,仅 E7.25 菌株提供了部分基因组信息。

  • 基因组大小约 1.9 Mb;
  • 单条染色体;
  • 约 1892个基因;
  • 约 1742个蛋白编码基因;
  • 目前未见明确质粒。

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耐药性

D.invisus的抗菌药物敏感性资料较少,且多停留在 Dialister属水平。

• 万古霉素

大部分Dialister菌株都对万古霉素耐药

这与其革兰阴性样细胞壁结构相符。万古霉素主要作用于革兰阳性菌细胞壁合成,对革兰阴性菌通常效果差

• 卡那霉素与粘菌素

有研究发现D.invisus 粘菌素 colistin 10 μg 敏感,并且Dialister菌株对卡那霉素敏感。

• 抗厌氧菌药物

从厌氧菌治疗经验推测,它可能对部分抗厌氧药物(如甲硝唑、阿莫西林/克拉维酸、克林霉素、碳青霉烯类等)敏感,但不能直接作为临床用药依据。尤其在根管和牙周感染中,治疗核心仍是:

-机械清创;

-根管预备和冲洗;

-牙周刮治和根面平整;

-控制生物膜;

-必要时结合抗菌药物。

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与人体和其他菌群的相互作用

• 与宿主的关系:情境依赖

D.invisus不是简单的“好菌”或“坏菌”。它更像是:情境依赖型共生/机会致病菌。

不同部位和不同生态状态下作用不同:

-健康口腔或肠道中:可能低丰度共存;

-深牙周袋或坏死根管中:可能参与炎症性混合感染;

-健康饮食背景下:可能与抗炎免疫标志物有关;

-肠道炎症背景下:可能作为口腔来源迁移菌或菌群失衡标志物。

• 与口腔菌群的互作

D.invisus常作为复杂口腔厌氧菌群的一部分出现,可能与以下细菌共同存在:

Fusobacterium nucleatum

Treponema socranskii

Treponema denticola

Tannerella forsythia

Porphyromonas gingivalis

Prevotella spp.

Selenomonas sputigena

Anaeroglobus geminatus

Dialister pneumosintes

与”红复合体”协同:常与Porphyromonas gingivalis、Tannerella forsythia、Treponema denticola等强致病菌共存,通过提供代谢底物或改变局部微环境来增强整体菌群的致病性。

早期定植者:在龋齿进展和牙髓炎初期即可出现,为后续厌氧菌(晚定植者)创造低氧、营养丰富的环境。

在牙周炎和根管感染中,它往往不是单独致病,而是参与:

-厌氧生物膜稳定

-蛋白水解生态位维持

-炎症微环境适应

-与其他厌氧菌协同造成组织破坏

• 与 Fusobacterium nucleatum 的潜在关系

F. nucleatum 是口腔生物膜中的“桥梁菌”,可连接早期和晚期定植者。D. invisus 常与 F. nucleatum同时在牙周炎或根管感染中检出,提示:

-二者可能共享低氧、蛋白丰富生态位;

-F.nucleatum 可能促进多菌种生物膜成熟;

-D.invisus 可能作为后期厌氧群落成员参与炎症维持。

注:但目前缺少直接机制实验证明二者存在特异性互利关系。

• 与宿主免疫的互作

作为革兰阴性厌氧菌,D.invisus可能通过细胞壁成分及代谢产物影响宿主免疫:

-激活先天免疫;

-促进局部炎症反应;

-与牙周袋中出血、蛋白酶活性、组织破坏相关微生态状态共现;

-通过短链脂肪酸如乙酸、丙酸影响免疫调节。

还有一项饮食-免疫介导研究分析发现:D. invisus 被认为可介导健康饮食模式与 CRP、IL-6、VEGF、脂联素、α1-抗胰蛋白酶等系统炎症/免疫指标之间的关系。

这提示它在某些健康背景下可能与抗炎或代谢稳态有关。

• 口腔-肠道轴

D. invisus 的特殊之处在于:它可能是少数能够同时出现在口腔和远端肠道的细菌之一。

可能路径包括:

-口腔中定植,随唾液吞咽进入胃肠道;

-健康肠道中多数被清除或低活性存在,当肠道屏障受损、炎症、抗生素使用、PPI使用或菌群失衡时,可能更容易检出或扩增。

Dialister invisus与健康和疾病的关联

Dialister invisus 是一种最初分离自感染根管和深牙周袋的厌氧菌,现有证据主要涉及三方面:口腔致病关联健康状态下的低丰度存在,以及口腔外疾病相关性的尚不确定。

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D.invisus与口腔疾病

口腔疾病是D.invisus证据最集中的领域。该菌于 2003 年作为新种提出,来源主要是感染根管深牙周袋

• 根管感染中检出率较高

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影响因子:5.897

该研究发现Dialister invisus根管感染密切相关,D. invisus 在未治疗牙的原发性根管感染中检出率为17/21,即81%

持续性根管感染中也可检出:在根管治疗失败后的持续性根管感染中,D.invisus 检出率为 3/22,即 14%,明显低于原发性感染,但提示其可能参与难治性或持续性根管感染

但另一项研究纳入60名根管感染患者,包括30例原发性和30例持续性根管感染,并采用改良单步 PCR 检测 D. invisus

原发性根管感染中,D. invisus 阳性率为 7/30(23.3%)

持续性根管感染中,D. invisus 阳性率为 24/30(80%)

• 在牙周炎中检出率更高,可能与牙周炎相关

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影响因子:2.926

该研究纳入 50 项临床研究,涵盖 2739 名牙周炎患者和 1747 名牙周健康者。荟萃分析显示,牙周炎患者检出 D. invisus 的可能性显著更高,约为健康者的 3.37 倍。D. invisus 因此被列为与牙周炎显著相关的 25 种细菌之一,提示其可能参与牙周炎相关菌群失调

需要注意的是,该文分析的是不同研究中微生物检出率/患病率的差异,而非相对丰度的直接定量。因此,更准确地说,D. invisus牙周炎中的检出率升高,并与牙周炎显著相关,但其是否具有致病作用仍需机制研究证实。

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D.invisus在健康中的存在

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影响因子:3.998

D. invisus 并非仅见于疾病的专性病原菌;健康成人口腔样本也可检出该菌,提示其可在健康口腔中低丰度潜伏,并在环境改变时竞争力增强。这与健康人体中 Dialister 丰度较低、而种植体周围炎症病灶中 D. invisus 升高的结果一致。

• 健康口腔可检出低丰度,并非疾病特异存在。

• 健康种植体中Dialister 整体比例较低

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D.invisus与口腔外疾病

口腔外相关证据相对更为分散,且现有研究大多停留在相关性分析层面。

① 炎症性肠病患者中D.invisus丰度更高

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影响因子:11.607

研究发现,人类肠道中主要的琥珀酸消耗菌群为 Phascolarctobacterium 和 Dialister,但两者在粪便微生物组中高度互斥

在体外实验中,研究检测了D. invisus,确认其可利用琥珀酸并将其转化为丙酸。但与 Phascolarctobacterium 相比,Dialister 的琥珀酸消耗速率较慢

既往研究显示,炎症性肠病(IBD)患者中 Phascolarctobacterium 减少Dialister 增加,并更倾向于呈现 Dialister 主导的琥珀酸代谢型。这可能导致肠道琥珀酸清除减慢、粪便琥珀酸水平升高,并与肠道炎症相关

② 牙周健康但肥胖个体中D.invisus呈升高趋势

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影响因子:5.241

这项研究发现,在牙周健康个体中,肥胖与龈下菌群中 Dialister invisus丰度升高有关。研究比较了瘦型与超重/肥胖受试者的龈下菌斑微生物组成,发现 D. invisus 与多种牙周病相关菌一起,在肥胖组中相对丰度更高,并可作为区分肥胖与瘦型个体的差异菌种之一。

此外,D. invisus与肥胖相关的血液代谢紊乱存在关联:其丰度与脂质相关代谢模式呈负相关。总体而言:即使在无牙周炎、牙周临床健康的人群中,肥胖也可能促进 D. invisus 等牙周病相关厌氧菌在龈下菌群中的富集,从而潜在增加肥胖者未来发生牙周病的风险

③ 脊柱关节炎中D.invisus丰度升高

Dialister invisus 脊柱关节炎(SpA),尤其是轴性脊柱关节炎(axSpA)患者中呈升高趋势

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该系统综述纳入 28 项研究,涵盖 1139 名 SpA 患者和 836 名对照。结果显示,在 axSpA/强直性脊柱炎相关研究中,D. invisus 在 3 项研究中一致升高,涉及 130 名病例和 141 名对照,并被列为 axSpA 中潜在有害的肠道菌

属水平上,Dialister 也是 axSpA 中较一致升高的菌属之一,可能与疾病加重有关;既往研究还提示其与骨破坏、骨丢失、ASDAS 升高及影像学阳性 axSpA 相关。因此,推测Dialister可能参与 axSpA 的进展。

④ 结直肠癌患者中丰度升高

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影响因子:3.274

有研究合并分析了 109 个 16S rRNA 肠道微生物组数据集,涵盖 46 名结直肠癌(CRC)患者和 63 名健康对照的粪便样本。

结果显示,物种水平上,D. invisus 在 CRC 病例中显著富集,并与 Prevotella copri、Methanobrevibacter smithii、Bacteroides eggerthii 等共同构成 CRC 相关升高菌群。

随机森林模型进一步表明,D. invisus 是区分 CRC 与健康对照的重要预测菌种之一,并被纳入与临床表型/疾病相关的潜在微生物标志物集合。CRC 相关菌群失衡可能通过影响 NF-κB、TLR、细胞因子等炎症和免疫通路参与肿瘤发生,但相关机制主要基于预测分析。

注:但该研究为基于公开数据的关联性分析,不能证明D.invisus直接促进结直肠癌发生。

⑤ D.invisus与HPV感染患者宫颈癌的风险升高有关

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影响因子:2.74

Dialister invisus 高危 HPV 感染女性发生高级别宫颈病变或宫颈癌风险升高有关。

该研究比较了正常、宫颈上皮内瘤变(CIN)和宫颈癌女性的阴道微生物群,发现 CIN 和宫颈癌患者菌群多样性升高、Lactobacillus crispatus 明显减少且厌氧菌增多。

D. invisus 的检出与 CIN 2/3 或宫颈癌风险显著相关,既往研究也显示,D. invisus 这种革兰阴性球杆菌与细胞学正常女性一年内新发 HPV 型别感染相关。

因此,D. invisus 可能是 HPV 相关宫颈癌变过程中阴道菌群失衡的相关厌氧菌之一。

 D.invisus在轻度认知障碍患者中丰度升高

一项研究比较了 60 名肥胖、以非裔美国女性为主的老年人肠道菌群,包括轻度认知障碍(MCI)患者和认知正常对照。

结果显示,D. invisus 在 MCI 组中显著升高。调整久坐时间、教育水平、相关用药、抗炎药使用和舒张压等因素后,D. invisus 仍为 MCI 组升高的 ASV 之一。

进一步纳入系统性炎症指标 hs-CRP 后,其与 MCI 的关联不再显著,提示这种关联可能部分受炎症通路影响。研究人员认为,D. invisus 更常见于口腔微生物组和牙周病研究,粪便中升高可能反映口腔来源或口腔菌群状态,并间接关联口腔健康、炎症和认知功能下降

D. invisus可能通过系统性炎症认知受损相关;但该研究为病例对照研究,不能证明D.invisus直接导致认知下降,其来源和作用机制仍需进一步验证。

总结

D.invisus不是简单的“好菌”或“坏菌”。它更像是:情境依赖型共生/机会致病菌。是藏在口腔和肠道之间的一个“隐形变量”。它虽然不常被大众关注,但可能连接着口腔健康、肠道微生态、免疫炎症和多种慢性疾病

目前尚无直接证据说明如何专门降低Dialister invisus。更可行的策略是通过规范口腔卫生与饮食、使用广谱漱口剂、益生菌/益生元、草本抗生物膜制剂,以及噬菌体、口腔微生物移植等前沿手段,整体改善口腔微生态失衡,从而间接抑制 Dialister 属等厌氧机会致病菌。临床上,更建议基于口腔微生物检测,在牙周专科医生指导下制定个体化微生态干预方案,而非仅针对单一菌种。

未来如果能进一步明确它在人体内的作用机制,可能为疾病风险评估、微生态干预以及精准健康管理提供新的思路。

注:本账号发表的内容仅是用于信息的分享,在采取任何预防、治疗措施之前,请先咨询临床医生。

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