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口腔微生物组指南(下):菌群失衡与龋齿、牙周炎,及全身疾病风险与干预

谷禾健康

近年来,越来越多的人开始关注口腔健康。但实际上,很多口腔问题早已在悄悄增加。无论是儿童常见的龋齿,成年人困扰的口臭,还是中老年人高发的牙周病,其发生率都在不断上升。其中,牙周炎因患病人数众多、进展隐匿,已被认为是一个重要的公共卫生问题。

更值得关注的是,口腔健康并不仅仅关乎牙齿本身。过去十多年的研究发现,口腔微生物与全身健康之间存在着密切联系。例如,牙周炎与糖尿病、心血管疾病、类风湿性关节炎,甚至阿尔茨海默病等慢性疾病之间,都存在一定关联。

在口腔微生物组(上)篇中,我们探讨了口腔微生物组的复杂性,口腔菌群的定植与平衡(口腔微生物组指南(上):认识菌群定植、共生与失调,守护全身健康),接下来这篇,我们将深入了解口腔微生物组如何与多种系统性疾病相互作用,揭示其潜在机制和临床意义。通过分析口腔微生物组的失调如何影响心血管疾病、糖尿病、认知衰退等健康问题,我们将为口腔健康管理提供新的视角和干预策略。

01
当口腔菌群失衡,最先出问题的口腔病

龋 齿
为什么爱吃糖会把菌斑推向致病状态

► 龋齿的本质与成因

龋齿,俗称“蛀牙”,本质上并不是某一种细菌单独造成的结果,而是一种由微生物介导、受饮食驱动的牙体硬组织进行性破坏。它的关键,在于牙菌斑生物膜的生态平衡是否被打破。

健康状态下,牙面菌群与宿主处于动态平衡之中。但当口腔长期受到可发酵碳水化合物,尤其是蔗糖的反复冲击时,这种平衡就会开始偏移。

根据“生态学假说”,龋病并非由单一病原体引起,而是整个龈上微生物组在持续糖压力下发生生态演替的结果。

► 生态平衡的破坏与致龋循环

糖被摄入后,菌斑中的产酸菌会迅速代谢底物,产生大量乳酸,使局部pH值下降。若这种过程反复发生,菌斑环境就会长期处于酸化状态。当pH持续低于约5.5时,对酸敏感的共生菌受到抑制,而更耐酸、也更善于产酸的菌群则被逐渐富集。于是,菌群结构开始从相对稳定的共生状态,转向更有利于致龋的失调状态

在这一过程中,变形链球菌Streptococcus mutans)和乳杆菌Lactobacillus)是典型代表。它们既能产酸,又能耐受酸性环境,因此在低pH条件下更容易获得优势,并进一步强化局部酸化,形成一个自我维持的“致龋恶性循环”。

龈上牙菌斑的不同形态

Kim et al., 2020

► 龋齿的复杂性

其中, S. mutans之所以重要,不只是因为它产酸能力强,还因为它能够利用蔗糖合成大量胞外多糖(EPS)。

EPS作为生物膜基质,一方面促进细菌在牙面的黏附、聚集和生物膜成熟,另一方面形成物理屏障,削弱唾液的缓冲作用,使酸性产物更容易在生物膜深层积聚。结果是,牙釉质长期暴露于低pH微环境中,脱矿逐渐发生,最终形成龋损

► 细菌、真菌的协同作用

近年来的研究还提示,龋病并不完全是细菌。尤其在严重早期儿童龋中,白色念珠菌Candida albicans)也可能参与致病过程。它与 S. mutans 之间存在明显的跨界协同: 白色念珠菌的菌丝可为 S. mutans 提供附着支架,而 S. mutans 产生的EPS又能将 C. albicans 稳定嵌入生物膜。两者共同存在时,生物膜的结构稳定性和产酸能力都会增强,从而加重牙体组织破坏

因此,更准确地说,龋齿是口腔微生物组由共生走向失调的典型结果。当菌斑生态被持续推向一个更酸、更黏、更利于致龋菌生存的方向时,龋病就开始发生了。

牙周病
牙龈发炎、牙槽骨吸收,菌群是怎样失控的

牙周病是一类影响牙齿支持组织的慢性炎症性疾病,主要包括牙龈炎牙周炎。它的起点并不复杂:龈下菌斑生物膜发生失调。但问题在于,这种失调一旦越过某个阈值,后果就不简单。

牙龈炎是牙周病的早期阶段,也是相对可逆的阶段。它通常由菌斑堆积引发,表现为牙龈红肿、出血。这个阶段,微生物组的整体变化还不算剧烈,但已经开始出现向革兰氏阴性菌倾斜的趋势。如果炎症长期得不到控制,病变就会向深部组织推进,逐渐发展为牙周炎。

► 牙周炎的生态变化与关键病原体(牙龈卟啉单胞菌等)

牙周炎的关键变化,是生态位变了。随着牙周袋形成,龈下环境变得更加缺氧,同时龈沟液渗出增加,局部富含蛋白质、血红素和宿主组织降解产物。这种环境不再适合原本占优势的健康相关菌,反而更有利于严格厌氧、蛋白水解型细菌扩张。

因此,牙周炎是一个多物种协同驱动的失调过程。其中,牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)常被视为关键病原体。它能够通过牙龈蛋白酶等毒力因子破坏宿主免疫监视、操纵炎症反应,为整个致病菌群创造更有利的生存条件。

与此同时,福赛斯坦纳菌(Tannerella forsythia)齿垢密螺旋体(Treponema denticola)也常与其共同富集,被视为重度牙周炎的核心相关菌群。

► 牙周炎的复杂性与恶性循环

除了这些重要菌,其他厌氧菌也在其中发挥协同作用。比如,具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)常被称为“桥梁菌”,因为它能够连接早期和晚期定植菌,促进更复杂的生物膜形成。与此同时,Prevotella intermedia、Parvimonas micra、Filifactor alocis等菌也常参与其中,共同塑造出一个更稳定、也更具破坏性的龈下微生态。

► 牙周炎:多样性增加

和龋病不同,牙周炎的微生物变化并不主要表现为少数菌独占优势,而常常表现为多样性增加。这提示牙周袋已经形成了一个更复杂的生态系统:营养来源更多,微环境分层更明显,不同细菌之间的协作也更强

换句话说,牙周炎不是简单的感染加重,而是一个失调群落逐步成熟的过程。

► 失调菌群与宿主炎症反应相互放大——造成组织破坏

这些菌群通过LPS、蛋白酶和其他代谢产物持续刺激宿主,诱导一种过度而破坏性的炎症反应。最终,胶原纤维被降解牙槽骨发生吸收,牙齿支持组织逐渐丧失,临床上就表现为牙周袋加深、附着丧失、牙齿松动,甚至脱落

所以,牙周病更像是口腔微生物组在龈下环境中完成了一次方向错误的重组:菌群越失调,炎症越难控制;炎症越持续,越有利于致病菌继续扩张。牙周炎的进展,正是这种恶性循环的结果。

口腔念珠菌病
当共生真菌变成机会致病菌

口腔念珠菌病,俗称“鹅口疮”,是最常见的口腔真菌感染,主要由白色念珠菌(Candida albicans)过度生长所致。它的特殊之处在于:白色念珠菌本来就是口腔中的常见共生菌。问题在于什么条件下,它会从共生状态转向致病状态

► 这种转变通常发生在宿主防御被削弱的时候

常见诱因包括免疫力下降、长期使用广谱抗生素、佩戴义齿以及唾液分泌减少。这些因素看似不同,但共同指向一点:它们都会改变口腔原有的微生态平衡,使原本受到限制的念珠菌获得扩张机会。

►口腔念珠菌病的发生,同样嵌在微生物之间的相互作用之中

抗生素的使用就是典型例子。它在抑制细菌感染的同时,也会杀灭那些原本对白色念珠菌具有抑制作用的细菌,从而为真菌过度生长腾出空间。

更复杂的是,口腔中的细菌对念珠菌并不都是拮抗的。一些细菌会与其形成协同关系。例如,口腔链球菌(Streptococcus oralis)增强白色念珠菌的黏附、生物膜形成和对宿主组织的侵袭能力。

相反,也有一些共生菌具有保护作用。比如乳酸杆菌(Lactobacillus)能够通过产生乳酸、过氧化氢和细菌素等物质,抑制白色念珠菌的生长及其菌丝形成,在维持细菌—真菌平衡中发挥重要作用。

► 从致病机制看,白色念珠菌的关键是毒力状态的切换

其致病性主要依赖于几个环节:

  • 形态转换——即从酵母型转变为更具侵袭性的菌丝型;
  • 黏附能力增强——更容易附着于黏膜或义齿表面;
  • 生物膜形成——提高其定植稳定性与耐受性;
  • 分泌蛋白水解酶和毒素,尤其是Candidalysin,从而损伤上皮屏障并诱发炎症反应。

► 白色念珠菌转为致病菌,出现白斑

当这些过程被启动后,白色念珠菌就不再只是“定植者”,而成为能够黏附侵入损伤上皮的机会致病者。临床上,最终表现为口腔黏膜上的典型白色斑块

因此,口腔念珠菌病是一次真菌—细菌—宿主三者失衡。当抑制力量减弱、协同因素增强,而白色念珠菌又完成了从共生型向侵袭型的切换,疾病就发生了。

02
口腔问题为什么不只发生在口腔里

牙周袋:一个容易被忽视的炎症和细菌储源

如果说龋病和牙周病首先是口腔局部的微生态失衡,那么更值得警惕的是:这种失衡并不总停留在口腔内部

尤其在牙周炎中,牙周袋可以被视为一个持续存在的炎症和细菌储源。在这个环境里,失调的龈下微生物群长期定植,局部炎症不断维持,牙龈上皮屏障也随之受损,甚至形成溃疡面。这样一来,口腔与全身之间原本相对清晰的边界,就变得不再稳固

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这意味着,牙周袋更像是一个持续向外释放细菌、细菌产物和炎症介质的源头。日常生活中,咀嚼、刷牙等看似普通的动作,都可能造成短暂菌血症,使口腔中的微生物或其成分进入血液循环。

因此,牙周炎的意义不能只理解为牙龈发炎或牙槽骨吸收。从全身角度看,它还代表着一种持续存在的炎症。也正因为如此,口腔健康与全身健康之间的关系,是可能存在明确的生物学通路。

细菌、毒素和炎症介质,如何从口腔影响全身

口腔微生物组失调之所以可能影响全身,主要有三条路径:细菌本身进入循环细菌产物进入循环,以及局部炎症介质外

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路径一,细菌本身进入循环

牙周炎时,受损的牙龈屏障为细菌进入血流提供了直接通道

研究已经在动脉粥样硬化斑块、关节滑液,甚至阿尔茨海默病患者的大脑中,检测到牙周相关致病菌的DNA或菌体本身,如Porphyromonas gingivalis 和 Fusobacterium nucleatum

这并不意味着口腔细菌必然是这些疾病的单一病因,但至少说明,它们并非始终被限制在口腔局部。

路径二,细菌产物进入循环

细菌结构成分和代谢产物的系统性作用,其中最典型的是革兰氏阴性菌外膜上的脂多糖(LPS)。

LPS进入血液后,可与宿主细胞表面的Toll样受体4(TLR4)结合,激活NF-κB等炎症信号通路,诱导TNF-α、IL-6、IL-1β等促炎细胞因子产生,从而推动或维持一种低度的全身炎症状态。

口腔源LPS驱动的代谢性内毒素血症,被认为是连接牙周炎与胰岛素抵抗、动脉粥样硬化等代谢性疾病的重要机制之一。

路径三,局部炎症介质溢出到全身循环

牙周炎病灶中会续产生大量TNF-α、IL-6、IL-1β、PGE₂和MMPs。这些分子不仅参与局部组织破坏,也可能进入循环对远端器官产生影响

比如,升高的TNF-α和IL-6可干扰肝脏和脂肪组织的胰岛素信号传导,促进胰岛素抵抗;同样,这类炎症因子也会加重血管内皮功能障碍,促进动脉粥样硬化斑块形成与不稳定。

从这个意义上说,牙周炎并不是一个封闭在口腔里的局部事件。它更像是一个持续释放炎症信号的慢性病灶。

为什么口腔炎症和全身慢病常常互相加重

口腔与全身之间的关系,关键不只在于口腔炎症影响全身,还在于它们之间往往是双向作用

◐ 全身慢性病 👉 口腔

一方面,糖尿病、肥胖、心血管疾病等慢性病常伴随着持续的低度系统性炎症。这种全身炎症状态会改变口腔局部环境,对口腔微生物组施加新的选择压力,促进失调发生。

在2型糖尿病患者中,高血糖可导致中性粒细胞趋化和吞噬能力下降削弱机体对牙菌斑细菌的清除能力;同时,AGEs积累又会过度激活巨噬细胞,放大TNF-α、IL-1β等促炎反应,使局部组织破坏更重更难恢复

◑ 口腔 👉 全身慢性病

另一方面,系统性炎症还会改变龈沟液和唾液成分。牙龈血管通透性增加后,龈沟液流量上升,其中富含血清蛋白、炎症介质和宿主降解产物,为蛋白水解型牙周致病菌提供了更有利的营养条件。

对糖尿病患者而言,唾液和龈沟液中的葡萄糖浓度升高,又进一步为糖酵解细菌提供额外底物,推动致龋菌和部分牙周相关菌扩张。

恶性循环

慢性炎症还常伴随氧化应激增强。过量活性氧不仅会损伤牙周组织,也会进一步改变微生物生存环境。结果是,原本已经失衡的口腔微生物组更容易向致病方向偏移,而失调菌群又反过来加剧牙周炎、龋病等口腔疾病的严重程度。

于是就形成了一个典型的恶性循环

全身慢病所伴随的低度炎症 → 改变口腔局部环境 → 促进口腔微生物组失调 → 加重口腔炎症 → 进一步推高全身炎症负担。

这也解释了为什么对一些慢性病患者来说,口腔问题往往不是孤立出现的。它既是局部失衡的结果,也可能是全身炎症状态的一部分表现。

03
口腔微生物组相关的疾病及临床研究

越来越多研究提示,口腔微生物组并不是孤立的局部生态。尽管不同疾病的证据强度并不一致,但它与代谢、免疫、炎症以及神经退行性过程之间,可能存在真实的生物学联系。

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1.糖尿病
被高血糖重塑的口腔微生物组

在口腔微生物组与全身疾病的联系中,2型糖尿病(T2D)与牙周炎是目前证据较充分。

菌群为什么会失衡?因为生态位先变了

糖尿病并不会凭空制造某一种致病菌,而是先改变了菌群赖以生存的生态位。高血糖状态下,唾液和龈沟液中的葡萄糖浓度升高,唾液pH下降,龈沟液渗出增多,局部血清蛋白和组织降解产物也更容易进入牙周袋。对微生物而言,这意味着营养底物更丰富、炎症相关分子更多、局部环境更有利于耐炎症和机会致病菌扩张,导致口腔菌群往往会逐渐偏离共生状态,滑向更具炎症驱动性的失调状态

菌群结构变化

系统综述显示,与健康对照相比,2型糖尿病患者口腔微生物组中常可见厚壁菌门富集,部分研究还观察到梭杆菌门Fusobacteria)增多,而拟杆菌门健康人群中更常见。

属水平上,Prevotella、Catonella、Leptotrichia、Rothia 等菌属更常被报道为富集。另一些研究则提示,2型糖尿病患者中还可能出现变形菌门增加,而梭杆菌门弯曲杆菌门相对减少。

虽然不同研究结果不完全一致,但糖尿病导致的改变反映了菌群结构和功能整体向促炎方向偏移

菌群功能的重组

关于菌群α多样性的研究结果也并不统一:有的研究发现升高,有的发现降低。这恰恰说明,关键不在于“菌更多还是更少”,而在于菌群之间的关系代谢分工生态功能被重新组织了。

已有研究提示,血糖控制较差时,龈下产丁酸菌减少;而糖尿病相关代谢紊乱可伴随琥珀酸积累进一步增强Fusobacterium nucleatum、Porphyromonas gingivalis 等牙周相关菌的生长优势和毒力表达。

炎症本身也在塑造菌群

糖尿病相关的菌群失调,并不只是高糖“喂出来”的结果,炎症本身也是力量。研究显示,糖尿病状态下,中性粒细胞趋化、吞噬和杀菌功能受损,巨噬细胞更倾向于维持促炎表型,T细胞反应也更偏向Th1/Th17而非免疫调节状态。结果是,机体一方面对菌斑清除不足,另一方面局部炎症又持续放大,最终形成“清除不够、炎症过强、修复不足”的失衡状态。

动物实验发现,糖尿病易感小鼠在疾病进展过程中会出现口腔菌群明显重塑;而阻断 IL-17 通路后,糖尿病背景下口腔菌群的致病性可以被部分削弱。

也就是说,炎症并不只是菌群失调的后果,它反过来也在推动菌群向更具致病性的方向演化。

2型糖尿病与牙周炎之间的双向循环关系

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doi: 10.1080/20002297.2026.2635233

微生物通路与全身健康

口腔微生物组不仅因为它影响牙龈和牙周组织,还可能通过代谢通路参与更广泛的全身调控。

口腔菌群参与的硝酸盐–亚硝酸盐–一氧化氮(NO)通路逐渐受到关注。部分口腔细菌能够将唾液中的硝酸盐还原为亚硝酸盐,后者进一步参与体内NO生成。NO与血管舒张、葡萄糖代谢和免疫调节密切相关,因此这条通路可能是连接口腔健康心脏代谢健康的重要桥梁。

已有小型实验研究发现,干扰口腔硝酸盐还原菌会影响血压和代谢反应;ORIGINS研究也提示,反映更强亚硝酸盐生成能力的微生物标志,与更低的心代谢风险评分相关。

这意味着,牙周炎相关的菌群失调,可能不仅加重局部炎症,也可能削弱NO相关代谢通路。

牙周炎对糖代谢的影响

牙周病中的细菌、脂多糖(LPS)及炎症介可持续进入循环,推动低度全身炎症,干扰胰岛素信号,并促进胰岛素抵抗。

纵向研究和荟萃分析提示,牙周炎与新发糖尿病风险升高相关;

一项荟萃分析显示,牙周炎与新发糖尿病风险增加相关,风险比约为1.26(95% CI 1.12–1.41)。

ORIGINS研究进一步将龈下菌群组成与炎症水平、胰岛素抵抗前驱糖尿病患病率及后续血糖变化联系起来,表明口腔菌群失调可能不仅是糖尿病的结果,也可能参与糖代谢恶化。

治疗牙周,也可能帮助控糖

随机对照试验、系统综述和Cochrane综述显示,牙周治疗后 3–4个月,糖尿病患者的 HbA1c平均可下降约0.43%

这一变化幅度虽然不算巨大,但已具有明确临床意义,也说明控制牙周炎可能减轻代谢负担

综上所述,高血糖持续改变口腔生态位,推动菌群结构、代谢功能和宿主反应失衡;失调菌群又通过局部炎症、系统炎症、NO通路受损及潜在的口腔—肠道轴效应,反过来参与糖代谢恶化。因此,牙周管理应被纳入整体代谢管理的一部分

2.肥胖
口腔微生物组重塑加剧牙周炎风险

肥胖除了与肠道微生物组的稳定关联外,越来越多的证据显示,肥胖状态也伴随口腔微生物组的系统性重塑,并可能通过炎症代谢通路与牙周炎形成相互促进的双向关系。

肥胖相关的脂肪组织炎症可导致循环中TNF-α、IL-6、CRP等炎症介质升高,诱发或加重胰岛素抵抗。同时,脂肪因子谱系失衡(如瘦素升高、脂联素下降)可影响中性粒细胞与巨噬细胞功能,改变组织修复与免疫稳态,使牙周组织更易处于促炎破坏性微环境,为牙周相关致病菌的定植与扩张提供生态位基础。

慢性牙周炎与肥胖之间的双向联系机制

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doi: 10.1016/j.jds.2025.07.009

门水平的偏移

研究显示,肥胖个体的唾液中常观察到厚壁菌门相对富集,而拟杆菌门在非肥胖个体中更占优势。这一现象与部分2型糖尿病研究的结果相似,提示口腔微生物组可能对“能量过剩—低度炎症—代谢紊乱”背景存在共同响应模式。这类门水平差异反映了群落生态结构的整体偏移,提示肥胖状态下口腔微生态稳态更易被打破,并向促炎相关的结构迁移。

属水平变化:从“饮食底物信号”到“牙周致病潜能”

在属水平上,肥胖个体唾液中显著富集的菌属包括:

  • 普雷沃菌属(Prevotella):其富集在多项研究中重复出现,反映了肥胖相关饮食结构与口腔底物环境改变的适应性重排。
  • 放线聚集杆菌属(Aggregatibacter):该属中的A. actinomycetemcomitans与侵袭性牙周炎密切相关,其在肥胖人群中的升高提示肥胖可能促使口腔微生态向更高牙周致病潜能的方向移动,从而加大全身炎症与局部牙周破坏风险。

肥胖相关口腔菌群改变,同时包含营养底物改变、免疫炎症偏移与致病潜能上调等多个层面。

肥胖与牙周致病菌群:即便无临床牙周炎,也可能预先定植

除了上述菌属,一些与牙周病相关的“菌团复合体”细菌也与肥胖相关,并且在部分研究中,这种关联可在统计上独立于临床牙周炎的存在。值得注意的是,传统上与重度牙周炎密切相关的核心病原组合(“红色复合体”)包括:

  • 牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)
  • 福赛斯坦纳菌(Tannerella forsythia)
  • 齿垢密螺旋体(Treponema denticola)

这一现象提示肥胖可能通过系统性炎症与免疫调节改变,先行改变口腔/牙周生态位,使这些牙周相关病原体更易稳定存在,随后在菌斑积累或局部屏障受损等条件下进一步推动牙周组织破坏

表明肥胖不仅是牙周炎的背景风险因素,也可能通过驱动牙周致病菌群的结构性偏移参与疾病进程。

致肥胖微生物组

致肥胖微生物组(obesogenic microbiota)的讨论框架同样适用于口腔。肥胖的慢性低度炎症与脂肪因子失衡背景下,口腔微生物组更易发生促炎牙周致病方向的生态重组。这种重组可能通过增强局部与系统炎症、加重胰岛素抵抗相关通路,反过来参与肥胖相关代谢风险与牙周并发症的形成。

因此,在肥胖人群中评估与干预口腔微生态(尤其是龈下/唾液菌群及牙周状态),可能具有超越口腔局部的代谢与炎症管理意义。

3.肝病
牙周炎加重肝纤维化,口腔微生态影响肝功能

近年来,越来越多临床研究支持“口腔—肠道—肝轴”的存在,即牙周炎相关口腔失衡可通过全身炎症、内毒素血症及口源菌经肠道转运等途径影响肝脏。

现有系统综述纳入的 20 项研究总体提示:口腔炎症与肝损伤之间具有生物学合理性,但因果关系尚未建立,且不同研究在样本来源、检测方法和肝病表型上存在较大异质性。

MASLD/NAFLD:以牙龈卟啉单胞菌为代表的牙周致病菌最受关注


在各类肝病中,关于 MASLD/NAFLD 的证据最多。现有研究显示,牙周炎暴露,尤其是牙龈卟啉单胞菌,与 NAFLD 更重的肝脏表型、特别是肝纤维化进展相关。

部分研究发现,唾液中牙龈卟啉单胞菌检出率在 NAFLD 患者中更高,其侵袭性 fimA 基因型与病情进展有关;另有研究提示,牙龈卟啉单胞菌升高肝脏硬度增加及进展性纤维化风险升高相关。

除牙龈卟啉单胞菌外,Aggregatibacter actinomycetemcomitans、Prevotella intermedia、Tannerella forsythia、Fusobacterium nucleatum也被反复提及。

其中特别是 A. actinomycetemcomitans 与更差的代谢/肝脏表型(如胰岛素抵抗、脂肪肝程度)有关,而 NAFLD 相关口腔失衡中还可见 Porphyromonas endodontalis、Prevotella intermedia、Fusobacterium nucleatum增多。不过,需要注意的是,并非所有研究都支持单一病原体模型。

大样本人群研究显示,血清抗牙龈卟啉单胞菌抗体与 NAFLD 并无明确关联;相反,较新的 16S 研究更支持群落水平信号,即与 MASLD 相关的并非单一菌,而是以 Neisseria、Streptococcus、Fusobacterium、Veillonella 为优势的唾液微生物群结构变化。

口腔-肠道-肝脏轴将牙周炎与非酒精性脂肪性肝病联系起来

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doi: 10.2147/IJGM.S554833

其他肝病类型:病毒性肝炎、肝硬化、酒精性肝炎和 HCC 亦可见口腔微生态异常


除脂肪性肝病外,病毒性肝炎肝硬化患者也常伴有更重的牙周负担

研究提示,在 HBV/HCV 相关肝病中,牙周炎与肝纤维化进展存在关联;肝硬化患者口腔中“红复合体”相关菌群,即牙龈卟啉单胞菌、Tannerella forsythia 和 Treponema denticola,可相对增多。另一方面,也有研究指出,肝硬化合并牙周炎患者的龈下菌群并不一定表现为经典红/橙复合体富集,而更像是免疫功能受损背景下的非典型失衡


在 AAH 中,患者针对牙龈卟啉单胞菌的IgG/IgA/IgM 水平升高,且 IgM 反应与肝损伤指标相关。


在 HCC 尤其是 MASH/NASH-HCC 中,现有小样本研究提示 Fusobacterium nucleatum富集最为稳定,而牙龈卟啉单胞菌、Tannerella forsythia、Prevotella intermedia 也有升高趋势

另有研究发现,HBV→肝硬化→HCC 进展过程中,唾液菌群多样性下降,并伴随分期相关的口腔菌群变化,提示其可能具有一定的分层或标志物价值

可能机制:全身炎症、内毒素和口源菌-肠道转运是主要通路


现有证据更支持间接机制而非频繁的直接细菌移位。牙周致病菌及其产物,尤其是 LPS 和毒力因子,可激活 TLR/NF-κB 信号通路,促进 TNF-α、IL-1β、IL-6 等促炎因子释放,诱导氧化应激激活肝内 Kupffer 细胞,从而推动脂肪变性、炎症和纤维化。

通过吞咽唾液口源菌及其内毒素还可进入肠道,改变肠道菌群和屏障功能,经门静脉进入肝脏,形成“口腔—肠道—肝”炎症放大回路。值得注意的是, 在失代偿期肝硬化腹水患者中,研究未在腹水中检出牙龈卟啉单胞菌或 A. actinomycetemcomitans,提示临床上更可能是炎症/内毒素介导,而非直接转位至腹水。

4.炎症性肠病
双向关联、口腔—肠道轴

炎症性肠病(IBD)主要包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD),是一类以慢性肠道炎症、菌群失衡和免疫异常为特征的疾病。现有研究普遍提示,IBD 与牙周炎存在明确的双向关联:IBD 患者牙周炎的患病率和严重程度更高,而牙周病人群发生 IBD,尤其是 UC 的风险也可能升高。这提示两者可能通过“口腔—肠道轴”相互影响。

微生物机制:口源致病菌与肠道失衡相互牵连


牙周炎相关菌群可通过消化道或血源途径影响肠道生态,其中较受关注的“桥接菌”包括 Klebsiella、Porphyromonas gingivalis、Fusobacterium nucleatum 、 Candida albicans

其中,P. gingivalis 及其所在的“红复合体”成员 Treponema denticola、Tannerella forsythia 是牙周炎的重要致病菌F. nucleatum 破坏肠黏膜屏障;Candida albicans 也可能参与肠道炎症放大

IBD肠道菌群常表现为多样性下降,厚壁菌门减少,变形菌门增加;放线菌门在部分研究中增加;拟杆菌门的变化各研究结果不一,不同IBD亚型间存在差异。其中产丁酸菌 Faecalibacterium prausnitzii 明显减少,被认为与肠道抗炎能力下降密切相关。

IBD 对口腔微生态的反向影响


IBD 不仅累及肠道,也会反向改变口腔生态。已有研究发现,IBD 患者口腔中 Spirochaetes、Bacteroidetes 、 Prevotella 增多,而健康人口腔中常见的 Streptococcus 减少;部分研究还提示口腔 Firmicutes、Fusobacteria 下降。由于这些变化与牙周炎相关生态失衡存在重叠,IBD 可能通过重塑口腔微环境,进一步促进牙周炎症发展。

牙周炎与炎症性肠病之间的微生物相关性

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doi: 10.3389/fcimb.2023.1132420

共同免疫通路:Th17/Treg 失衡与促炎因子升高

IBD 与牙周炎共享多条免疫炎症机制,其中 Th17/Treg 失衡 是最核心的共同通路之一。口源致病菌可通过 TLR/MyD88/NF-κB 等信号通路激活免疫反应,促进 IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-17 等促炎因子升高,并通过 RANKL、M-CSF 和 MMP-9 等途径加重组织破坏和屏障损伤。相对地,Treg 相关的 IL-10 和 TGF-β 保护作用减弱,也会进一步推动口腔与肠道炎症的恶性循环

总体来看,IBD 与牙周炎之间存在较明确的双向联系,其核心基础在于口源致病菌向肠道迁移、IBD 反向重塑口腔微生态,以及共同的免疫炎症失衡。不过,现有证据仍以相关性研究为主,其因果关系及干预价值仍需更多纵向和机制研究进一步验证。

5.类风湿关节炎
口腔微生物组可能是重要诱因之一

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, 简称RA)是一种以关节滑膜慢性炎症为核心的系统性自身免疫病,通常由遗传易感(如特定HLA-DRB1基因型)与环境因素(如吸烟、感染)共同触发。

牙周炎与类风湿关节炎:关联强、且可能可逆

近年证据提示,牙周炎相关的口腔微生物组失调可能是RA的重要环境触发因素之一。流行病学研究相对一致地显示:RA患者更易合并且更易出现重度牙周炎;反之,牙周炎人群RA风险上升

更值得注意的是,在RA患者中,牙周炎严重程度往往与疾病活动度(如DAS28)及炎症指标(CRP、ESR)呈正相关;而非手术牙周治疗(NSPT)在改善牙周状况的同时,也被报道可在一定程度上降低RA活动度

这些现象提示:口腔炎症与RA并非简单“共病”,而可能共享可被干预的炎症—免疫通路。

关键桥梁:异常瓜氨酸化与ACPA,并非一定从关节开始


RA最具代表性的免疫学特征之一是抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA)。

ACPA常在关节症状出现前多年即可检出,提示RA的自身免疫启动可能发生在关节之外

“黏膜起源假说”据此提出:口腔、肺、肠道等黏膜部位的慢性炎症与微生物刺激,可能先诱导异常的蛋白瓜氨酸化,继而打破免疫耐受,推动ACPA产生与成熟。牙周炎局部环境中宿主PAD酶活性升高、龈沟液/牙龈组织中瓜氨酸化蛋白增加,也为“口腔先行”的路径提供了生物学可解释性。

类风湿性关节炎发病机制中的口腔-肠道-免疫-营养轴

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doi: 10.3390/ijms27052385

两类机制型关键菌:牙龈卟啉单胞菌直接促瓜氨酸化;伴放线聚集杆菌诱导超瓜氨酸化

  • 牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis) 它被称为连接牙周炎与RA的“明星菌”,原因在于其携带宿主所不具备的细菌源性PAD酶——PPAD。在牙龈蛋白酶(gingipains)等毒力因子的配合下,牙龈卟啉单胞菌可更高效地产生/暴露底物并直接促进宿主蛋白瓜氨酸化,从而生成新的抗原表位,推动ACPA反应,并在动物实验中被证明可加重关节炎表型。
  • 伴放线聚集杆菌(Aggregatibacter actinomycetemcomitans) 其分泌的白细胞毒素A(LtxA)可靶向中性粒细胞等免疫细胞并造成膜损伤,引发钙离子内流,进而非特异性激活宿主PAD2/PAD4,导致细胞内蛋白发生大规模的超瓜氨酸化(hypercitrullination)。这些高负荷的瓜氨酸化抗原释放后,可能成为强烈的自身免疫刺激源,促进ACPA形成。

高危个体的口腔失调:可能早于关节炎发作


尚未出现典型关节炎表现、但已ACPA阳性的RA高危人群中,研究者已观察到口腔微生物组失调特征:即使在牙周临床表现不典型的位点,也可出现偏向牙周炎样的生态结构,并更易检出或富集与牙周炎相关的菌群(其中包括上述关键菌)。

与此同时,“双向瓜氨酸化/分子模拟”也被提出:宿主炎症反应既可瓜氨酸化自身蛋白,也可能瓜氨酸化细菌蛋白;部分抗体可能先针对细菌抗原产生,随后因交叉反应转向自身靶点,从而推动自身免疫扩展


总体而言,现有证据支持:牙周炎相关口腔微生物组失调可能通过异常瓜氨酸化—ACPA轴参与RA的启动与放大,其中牙龈卟啉单胞菌(PPAD)与伴放线聚集杆菌(LtxA)是目前机制链条中最关键的两类病原线索。

因此,从口腔微生物组视角看,RA并不一定是“从关节开始”的疾病;在遗传易感个体中,口腔黏膜可能提供了一个长期、低度但持续的自身抗原生成与免疫驱动场景,也使口腔健康干预成为值得关注的辅助策略之一。

干预方向

非手术牙周治疗(NSPT),包括龈上刮治、龈下刮治强化口腔卫生指导,是牙周管理的标准措施,也是类风湿关节炎和牙周炎患者最常采用的干预措施。非手术牙周治疗可以显著改善牙周结果,如探诊深度、附着丧失和牙龈出血指数。更重要的是,在接受神经内分泌治疗的类风湿关节炎患者的短期随访中,他们的全身炎症指标(如疾病活动评分和急性期反应物)显示出下降趋势

然而,这些系统性益处通常仅在3到6个月的随访期内有效,其可持续性尚未通过长期研究得到确认。

抗菌辅助治疗:在牙周临床实践中,阿莫西林甲硝唑的短期系统应用是非手术治疗的常见强化措施。特别是对于具有侵袭性或难治性牙周炎的患者。

系统性抗生素治疗需要考虑药物耐药性和个体耐受性的风险。因此,抗菌辅助治疗应被视为RA患者严重或难治性牙周炎的个体化选择,并需仔细评估与微生物群破坏相关的潜在系统性影响。

生物制剂:研究表明,生物制剂如抗TNF和抗IL-6与某些患者牙周炎症指标的降低相关,提示全身炎症的缓解可能对牙周健康带来益处。

普遍认为,良好的口腔卫生行为(如定期刷牙、使用牙线和牙间刷)、戒烟以及定期专业维护和口腔菌群检测可以显著降低牙周病复发的风险。对于类风湿患者,纳入口腔健康教育和长期随访可以帮助减少局部炎症负担,从而在一定程度上降低全身炎症水平

多学科合作是提高治疗效果的关键:类风湿科与牙周医生的联合管理可以实现疾病信息共享和协调治疗计划,避免治疗盲点,促进RA和牙周病的双重控制。未来的临床研究还应将牙周和类风湿结果设定为共同终点,以更全面地评估干预的临床意义。

6.高血压
信号明确,但特征菌尚未定型

高血压(Hypertension)是全球超过12亿人面临的重大健康问题。越来越多的研究表明,它与口腔微生物群密切相关。

与T2D和肥胖相比,高血压与口腔微生物组的结果具有异质性。“两者有关联”这一点明确,但具体是哪些菌升高、哪些菌下降,不同研究之间并不总是一致。

高血压口腔菌群变化

从群落特征看,关于α多样性和β多样性的结果并不统一:有研究发现高血压患者多样性下降,也有研究发现升高,还有一些研究未见显著差异。

具体而言,Atopobium、Prevotella、Bacteroides、Streptococcus、Veillonella等细菌在高血压患者的唾液中丰度显著升高

牙周相关菌群,可能是更稳定的一条线索

相比“单个属是否升高”,牙周致病相关菌群的富集也许是理解高血压更有意义的切入点。

牙周炎的致病菌和抗体负荷较高收缩压、舒张压和高血压患病率显著相关。据报道,包括中间普里沃菌P. intermedia)、牙龈卟啉单胞菌P. gingivalis)和具核梭杆菌F. nucleatum)在内的多种牙周细菌与高血压显著相关。

口腔微生物易位参与了高血压的进展

尽管在生理条件下,胃和胆汁酸可以杀死大多数微生物,但口腔微生物仍可通过吞咽直接进入肠道,尤其是在牙周感染的情况下。

来自重度牙周炎患者的卟啉单胞菌科梭杆菌属可在小鼠肠道中易位并定植。牙龈卟啉单胞菌通过FimA菌毛侵入树突状细胞作为转运载体,从而进入人类主动脉内皮细胞,对高血压构成威胁。

在接受人类口腔微生物移植的高血压患者和高血压小鼠中,韦荣氏球菌是口腔-肠道间常见的稳定富集的传递菌

菌群代谢物的调节作用

在重度牙周炎患者和实验性牙周炎ApoE-/-小鼠的血清中,发现三甲基胺N-氧化物TMAO)水平升高,导致肠道菌群失调和内皮功能受损(图A)。高血压患者的独特代谢簇龈下菌斑中的微生物群显著相关。

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doi: 10.3389/fcimb.2025.1731845

牙周病原体通过诱导内皮功能障碍来加重高血压

研究发现,牙周炎患者的肱动脉血流介导性扩张(FMD)下降暗示内皮功能受损。同时,严重感染的牙周组织释放的促炎介质可进入体循环,进而影响内皮功能。宿主免疫系统对微生物感染作出反应,因此不同易感性的宿主个体之间血管内皮损伤程度不同。牙周炎症可通过血管内皮细胞上的受体(包括TLR-2和TLR-4)检测到,从而激活炎症级联反应,释放促炎细胞因子并促进粘附分子的表达。

一氧化氮(NO)水平的调节

口腔微生物组通过调节一氧化氮(NO)水平影响高血压。

NO是由内皮细胞产生的血管舒张剂,具有重要的生理功能。内源性NO由特定的NOS合成,以L-精氨酸为底物,利用氧气、NADPH等(还需BH4等多种辅因子),将L-精氨酸转化为L-瓜氨酸,同时生成NO。

NOS主要分为三类:

神经型NOS、诱导型NOS、内皮型NOS

其中内皮型NOS(eNOS)是维持内皮完整性和血管张力的关键调节因子。

释放的NO可以立即被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。唾液腺和饮食中的硝酸盐可以通过口腔细菌中的硝酸盐还原酶还原为亚硝酸盐,随后再被去硝化细菌转化为NO。

研究表明,正常血压个体的唾液中NO和微生物多样性较高

多种口腔微生物,包括Neisseria、Haemophilus、Granulicatella、Veillonella、Prevotella、Corynebacterium、Actinomyces、Rothia,能够还原硝酸盐。

具体而言,Streptococcus mutans、Fusobacterium nucleatum、Veillonella dispar具有亚硝酸盐还原能力。然而,感染牙龈卟啉单胞菌的内皮细胞会产生过量的活性氧(ROS),这可能干扰NO通路,并降低NO的生物活性。

值得注意的是,NO的释放还具有抗菌活性,能够对抗与牙周炎相关的细菌,如Aggregatibacter actinomycetemcomitans、F. nucleatum。然而,使用抗菌漱口水可能会导致口腔微生物组的组成变化,从而影响NO的产生。

多项研究表明,使用抗菌漱口水会降低唾液和血浆中的硝酸盐/亚硝酸盐浓度,导致血压升高。相反,含有无机硝酸盐和抗氧化剂的漱口水可以影响口腔微生物组的多样性和结构,促进肠-唾液循环,并在一周内有助于降低血压。

另一项荟萃分析未显示漱口水使用与血压之间存在显著关系。这种不一致的可能原因包括漱口水的成分和使用时间的差异,以及高血压的严重程度不同。

理解这一机制不仅有助于我们更好地认识高血压的病理生理,还可能为其预防和治疗提供新的思路。

心血管疾病(CVDs)中口腔-肠道轴的机制

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doi: 10.3389/fcimb.2025.1658502

7.动脉粥样硬化
口腔菌群参与血管炎症与斑块形成

动脉粥样硬化的核心病理基础是血管内膜脂质沉积、慢性炎症内皮功能障碍

口腔菌群在血管炎症与斑块形成中的作用

现有研究提示,口腔微生物组可能通过系统性炎症、菌血症、血管内皮损伤以及代谢紊乱等多条路径参与其进展。牙周炎患者常伴随白细胞计数升高以及 TNF-α、IL-6、IL-8、aMMP-8 等炎症标志物升高,这种低度全身炎症可促进内皮功能障碍,并增加动脉粥样硬化风险。

口腔菌群的变化与动脉粥样硬化的关联

在菌群层面,已有研究发现,动脉粥样硬化患者唾液中 Streptococcus、Lactobacillus、Actinobacteria、Cutibacterium 的丰度较高,而 Bacteroidetes 相对减少。

多项研究在动脉粥样硬化斑块中检测到了口腔来源细菌或其DNA,其中较常被提及的包括 Veillonella、Streptococcus 以及牙周相关病原体牙龈卟啉单胞菌

有研究甚至提示,牙龈卟啉单胞菌是冠状动脉和股动脉标本中检出的优势菌之一。与此同时,Fusobacterium nucleatum 还被报道可通过促进肝脏糖酵解脂质生成,加重动脉粥样硬化表型。

8.心肌梗死
可能影响梗死后损伤修复

心肌梗死(MI)患者常表现出更差的牙周状态,且口腔微生物组组成也出现改变。

心肌梗死:牙周健康与口腔微生物组变化

临床研究显示,心肌梗死患者往往具有更深的牙周袋更重的牙周炎,并伴随牙龈卟啉单胞菌普雷沃菌属丰度升高;此外,针对 Tannerella forsythia 的较低抗体水平还被报道与心肌梗死患者更高的心血管死亡风险相关。

在更直接的证据层面,研究者已在心肌梗死患者斑块中检测到Viridans Streptococci和 Aggregatibacter actinomycetemcomitans

口腔微生物组对心肌梗死及其后果的影响

动物实验进一步提示,口腔菌群不仅可能与梗死发生有关,还可能影响梗死后的炎症修复过程:例如,牙龈卟啉单胞菌可侵入缺血心肌,其LPS可激活 CD8+ T细胞、增强 MMP-9 活性并加重心肌破裂风险;其毒力因子 gingipains 还可通过干扰自噬过程损伤梗死后心肌。

另有研究提示,Streptococcus 可沿“口腔—肠道轴”转移并加重实验性心肌梗死。因而,从口腔微生物组角度看,心肌梗死相关改变不仅体现在有无某种菌,更涉及炎症放大、免疫重编程和远隔器官损伤修复失衡。

9.感染性心内膜炎
口腔菌血症具临床指向性的例证

感染性心内膜炎(IE)是一种涉及心脏瓣膜感染的疾病。在几类心血管疾病中,感染性心内膜炎与口腔微生物的联系最为直接。

链球菌属(尤其口腔链球菌)是口腔中最常见、同时也是心内膜炎中重要的一类病原。口腔来源链球菌不仅可进入血流,还可通过影响单核细胞向树突状细胞分化,干扰宿主对病原体的清除

除链球菌外,口腔微生物中的 HACEK 群也与感染性心内膜炎密切相关,包括 Haemophilus parainfluenzae、Aggregatibacter spp.、Cardiobacterium spp.、Eikenella corrodens \Kingella spp.

其中,A. actinomycetemcomitans 的关联尤受关注。该菌不仅与牙周感染相关,还可借助黏附因子 EmaA 结合心脏瓣膜中高表达的I型胶原,因此被认为是从口腔到心脏瓣膜传播的代表性病原之一。

总体而言,一个清晰的“口腔—心脏”路径:牙周炎或口腔操作导致菌血症,随后病原在易感瓣膜表面黏附、定植并形成感染灶。

心血管疾病相关口腔-肠道菌群的作用机制

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doi: 10.3389/fcimb.2025.1658502

10.心力衰竭
证据仍有限,但炎症与NO通路值得关注

已有研究提示,较差的牙周状态和口腔微生物多样性变化与心力衰竭发生风险有关;同时,P. gingivalis抗体水平升高也与更高的心力衰竭患病风险相关。

动物研究进一步表明,P. gingivalis 诱导的牙周炎可加速保留射血分数心衰(HFpEF)的进展,其机制可能涉及全身炎症升高和NO耗竭。此外,在射血分数降低型心衰(HFrEF)患者中,还观察到口腔硝酸盐还原能力下降,提示口腔菌群参与的硝酸盐–亚硝酸盐–NO通路可能是心力衰竭的重要调节环节。

由于NO与血管舒张、微循环灌注和心肌功能密切相关,这一发现使调节口腔微生态补充无机硝酸盐成为潜在干预方向。另一方面,心力衰竭本身也可通过肠道屏障受损加重肠道失调,而口腔菌群向肠道转移可能进一步放大全身炎症,形成“口腔—肠道—心脏”恶性循环。

11.阿尔茨海默
口腔菌群可能参与,不只是伴随现象

如果说心血管疾病中的关键问题,是口腔炎症如何影响血管;那么在阿尔茨海默病(AD)中,更值得关注的则是:口腔微生物组失调,是否会通过慢性炎症屏障破坏神经免疫激活,参与神经退行性过程。

现有证据提示,牙周炎牙齿缺失较差口腔卫生与认知下降及 AD 风险升高有关。包括 ARIC 在内的一些前瞻性人群研究,以及多项医保数据库研究,都反复给出了相似方向的信号:口腔健康越差,后续认知结局往往也越不理想

需要强调的是,这类研究首先说明的是“相关”,而不是已经完成严格意义上的因果证明。

口腔菌群失调与阿尔茨海默病

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doi.org/10.1016/j.bcp.2025.117362

牙周相关病原体及其成分在中枢层面的线索

在 AD 相关研究中,最常被提及的菌是牙龈卟啉单胞菌P. gingivalis)。

Dominy 团队等研究曾在 AD 患者脑组织中检测到 P. gingivalis 及其毒力因子 gingipains;此外,Treponema denticola、其他口腔螺旋体,以及部分口腔来源细菌 DNA,也在部分研究中被报道与 AD 脑组织或外周标志物有关。

从机制上看,关键可能是“牙周炎储源”持续向脑部相关通路施压

牙周炎可反复造成短暂菌血症,并持续释放LPS、蛋白酶促炎介质。在老龄化血脑屏障功能下降全身低度炎症存在的背景下,这些信号更可能通过血行途径放大神经炎症。尤其是 P. gingivalis 的 LPS 和 gingipains,被认为可激活小胶质细胞,诱导 TNF-α、IL-1β、IL-6 等炎症反应,并与 Aβ 沉积、tau 异常磷酸化 等 AD 关键病理过程相关。动物实验也提示,口腔感染牙周致病菌暴露可加重脑内炎症和淀粉样病理改变。

“口腔-大脑轴”以及牙龈卟啉单胞菌在阿尔茨海默病病理学中的拟议作用

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doi: 10.1080/20002297.2026.2635233

AD 相关的口腔微生物信号

以 P. gingivalis、T. denticola、Tannerella forsythia 等为代表的牙周致病生态位,在长期失调状态下,持续提供炎症刺激病原成分免疫扰动;而宿主衰老、屏障脆弱和神经免疫失衡,则决定了这些信号是否会进一步转化为中枢损伤。

牙周炎可能作为一个长期炎症与病原储源,通过系统炎症、病原转位和神经免疫激活,参与 AD 的发生发展。

不过,现阶段证据仍以关联和机制研究为主;要把它真正提升为可操作的风险预测或干预靶点,仍需要更多纵向队列和干预研究支持。

12.帕金森
口腔致病菌增多,牙周病风险升高

多项研究发现,帕金森(PD)患者在唾液、龈下菌斑和口腔软组织的微生物组谱与健康对照组不同。

基于16S rRNA测序的研究显示,PD患者口腔软组织菌群的β多样性显著降低,并表现出更高的致病菌负荷。常见的富集类群包括Prevotella、StreptococcusLactobacillus,此外,Streptococcus mutans、Kingella oralis、Veillonella等菌群也有所增加,而Treponema、Lachnospiraceae相对减少。

帕金森的流涎、吞咽困难唾液pH变化可能重塑口腔微环境,因此这些差异应视为与帕金森相关的微生态信号。

牙周炎与PD风险

牙周疾病被视为帕金森的危险因素,病例-对照研究显示帕金森与探诊出血及炎症标志物升高相关。中国台湾省的回顾性匹配队列显示,牙周病患者随访中的PD新发风险更高(调整后HR≈1.43)。此外,在无牙周病个体中,定期洁治PD风险降低相关。

13.精神疾病
抑郁与焦虑、自闭症、精神分裂

抑郁与焦虑:口腔菌群改变更多体现为炎症背景下的相关信号

已有研究提示,抑郁或焦虑人群可出现唾液或其他口腔生态位菌群组成改变,部分文献反复提到 Streptococcus、Prevotella、Veillonella、Neisseria、Actinomyces 等常见口腔菌属的丰度差异。与此同时,这类人群常伴随较差的口腔卫生牙龈炎/牙周炎负担增加以及炎症指标升高,因此口腔菌群变化很可能与慢性低度炎症状态共同出现,而不一定直接参与精神症状的发生。

口腔微生物组在抑郁、焦虑中的研究仍以横断面观察为主,现阶段更适合将其视为一种相关生物学信号,而非已确立的病因机制。

自闭症谱系障碍:可见菌群差异,但受饮食和行为因素影响较大

关于自闭症谱系障碍(ASD)的口腔微生物研究,多集中于儿童人群。现有研究普遍提示,ASD 患儿与神经典型儿童相比,在唾液、牙菌斑或口腔拭子样本中可见菌群组成差异,但不同研究之间的一致性相对有限。

被报道发生变化的通常仍是口腔常见优势菌属,如Streptococcus、Prevotella、Veillonella、Neisseria、Actinomyces 等。

这一领域解释难度较大,主要因为 ASD 儿童往往同时存在饮食偏好明显口腔清洁配合度差异龋病或牙周炎风险升高抗生素或其他药物暴露等情况,上述因素都可能显著影响口腔微生态。

ASD 相关的口腔菌群改变可能反映了行为、饮食、口腔卫生与炎症状态共同作用下的生态偏移,但尚不足以作为独立的诊断标志物。

口腔微生物群影响神经精神疾病的可能机制

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doi.org/10.1016/j.bbr.2024.115111

精神分裂症:菌群差异存在,但药物和生活方式混杂尤为突出

这一领域受到的混杂因素可能比前两类疾病更复杂。

吸烟率升高抗精神病药物使用、代谢异常、口腔卫生不良及牙周疾病负担增加,均可能显著改变口腔微生态。现有研究提示,精神分裂症患者与健康对照之间可见菌群组成差异,涉及的菌群仍多为 Streptococcus、Prevotella、Veillonella、Neisseria、Actinomyces 等口腔常见类群,以及与牙周炎生态位相关的变化。

精神分裂症中的口腔菌群异常与疾病相关的免疫炎症异常、代谢改变及口腔健康状况相互交织。未来研究尤其需要对吸烟、用药和牙周状态进行严格分层,才能更清楚地判断口腔微生物组改变的临床意义。

14.慢性肾病
口腔微生物组也会发生明显重塑

与健康对照相比,CKD患者口腔菌群的整体结构不同,且微生物多样性往往升高。在菌群组成上,链球菌属、放线菌属Actinomyces)、纤细菌属Leptotrichia)以及柠檬酸杆菌属Citrobacter)等更常见;而普雷沃菌属、Alloprevotella、Haemophilus则相对减少。

CKD患者常伴随尿素代谢异常唾液成分变化慢性炎症状态,这些因素都可能改变口腔微环境,从而影响菌群定植与竞争。

功能预测分析还发现,CKD相关口腔菌群在精氨酸代谢和色氨酸代谢方面增强,提示其可能通过炎症放大NO相关通路受扰以及尿毒症毒素前体增加等机制,参与疾病进展。

一些口腔菌与肾功能指标之间还存在相关性。例如,Prevotella较好的肾功能指标相关,而部分富集菌则与血肌酐、尿素氮升高eGFR下降相关。

从口腔微生物组的角度看,CKD不仅伴随局部微生态失调,这些变化还有望成为一种无创辅助筛查和风险评估线索。不过,目前相关证据仍以观察性研究为主,其因果关系和具体机制仍需进一步研究确认。

15.癌症
口腔癌、食管癌、胃癌、结直肠癌、肺癌等

口腔微生物组失调与多器官肿瘤相关,反复出现的关键菌主要是牙龈卟啉单胞菌、具核梭杆菌和齿垢密螺旋体。

共同机制主要包括:慢性炎症(LPS、gingipains、胶原酶、细胞裂解毒素)、直接致基因毒性(乙醛、亚硝化反应、CDT)、免疫逃逸/免疫抑制(TLR/NLR、MDSC、TAN/TAM、TIGIT/CEACAM1)以及信号与表观遗传重编程(NF-κB、MAPK/ERK、PI3K/AKT、JAK/STAT、WNT/β-catenin、Notch、COX-2、CpG高甲基化)。

可能的传播途径包括吞咽进入消化道菌血症/淋巴播散微误吸黏膜直接转移

✨ 口腔癌

口腔鳞状细胞癌(OSCC)中常见富集菌包括:P. gingivalis、F. nucleatum、

Prevotella intermedia、P. melaninogenica、Tannerella forsythia、Peptostreptococcus、Parvimonas、Capnocytophaga、

Streptococcus anginosus

其中,P. gingivalis可上调miR-21/PDCD4/AP-1、激活PI3K/AKT和NF-κB/MAPK、抑制凋亡并增强侵袭和耐药;F. nucleatum与炎症型菌群特征相关;S. anginosus可趋化并激活中性粒细胞和单核细胞,促进上皮异常增生。

部分研究还发现P. gingivalis可上调肿瘤细胞免疫检查点相关分子。

✨ 食管癌

食管癌,尤其是食管鳞癌(ESCC),最常见相关菌为P. gingivalis;其在食管组织中的检出与分期、病理特征、生存有关,血清IgG/IgA抗-P. gingivalis抗体也被提出可作为诊断/预后线索。

其他相关菌包括F. nucleatum、T. denticola、Prevotella、S. anginosus

其中,T. denticola偏向通过持续黏膜定植、低度慢性炎症、NF-κB相关细胞因子信号和蛋白水解性组织破坏参与癌变;F. nucleatum可经NLRP3炎症小体—MDSC通路促进顺铂耐药,并可通过自噬相关机制增强化疗耐受;唾液中PrevotellaP. gingivalis/Prevotella比值也被用于风险识别。

✨ 胃癌

胃癌中常见变化包括Streptococcus富集。研究提示其与谷胱甘肽、半胱氨酸、蛋氨酸等代谢通路增强相关。

多种口腔链球菌,如S. mitis、S. gordonii、S. salivarius、S. sanguinis、S. oralis,具有酒精脱氢酶(ADH)活性,可将乙醇代谢为乙醛,增加致癌暴露。整体上,口腔来源菌可能沿口腔—胃轴参与胃内菌群重塑和代谢异常。

✨ 结直肠癌

结直肠癌(CRC)中:

最核心的菌是具核梭杆菌(F. nucleatum)

其次是牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)

具核梭杆菌

具核梭杆菌可经菌血症或淋巴播散到达结直肠,也可耐受胃酸后经消化道转移;其表面蛋白FadA与E-cadherin结合,激活β-catenin信号,Fap2可结合肿瘤表面的Gal-GalNAc并与免疫抑制受体TIGIT作用,抑制NK/T细胞杀伤;同时可诱导IL-8、CXCL1分泌,促进迁移,并在MSI-H CRC中与CD68+巨噬细胞增多相关,还可促进CD103+树突细胞和Foxp3+ Treg扩增。

具核梭杆菌促进结直肠癌进展的机制

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DOI: 10.1080/20002297.2026.2635233

牙龈卟啉单胞菌

牙龈卟啉单胞菌可通过gingipains降解细胞外基质、免疫球蛋白、补体和细胞因子,促进免疫逃逸;还可激活NLRP3炎症小体、诱导细胞衰老、上调PI3K/AKT、JAK/STAT3、MAPK/ERK、WNT/β-catenin,抑制caspase-3/9介导的凋亡,并通过调控miR-203/SOCS3维持抗凋亡状态。

部分研究已尝试将粪便F. nucleatum DNA作为结直肠癌标志物。

与结直肠癌相关的口腔微生物丰度

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doi: 10.3390/pathogens14121233

✨ 肺癌

肺癌相关口腔来源菌常见于Streptococcus、Prevotella、Veillonella、Haemophilus、Rothia、Neisseria、Porphyromonas等。

机制上以炎症驱动最突出。P. gingivalisA. actinomycetemcomitans可通过TLR识别及其下游TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8等炎症因子上调促进肿瘤微环境形成;A. actinomycetemcomitans产生的CDT还可诱导DNA双链断裂和持续炎症。

非小细胞肺癌中TLR4、TLR5、TLR7、TLR8表达升高,部分可能与口腔病原体诱导的DNA甲基化/受体表达重塑有关。F. nucleatum还可通过FadA–E-cadherin–β-catenin轴促进侵袭和转移。

口腔微生物组与肺癌相关性的总结

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doi: 10.3390/cancers18040591

干预方向

口腔保健的重要性:专业的口腔卫生干预对肺癌患者尤其重要。研究表明,良好的口腔卫生可以显著降低误吸性肺炎的发生率,这对于免疫系统受损的肺癌患者尤为关键。定期的口腔护理和牙周治疗可以帮助减少病原体的转移,从而降低肺部感染的风险。

抗微生物肽(AMPs):AMPs在肺癌治疗中也显示出潜力。这些小肽具有广谱的抗菌、抗病毒和抗肿瘤能力,可能通过调节免疫反应和直接杀死癌细胞来改善治疗效果。

将口腔健康纳入整体健康促进策略被认为是一种有效的癌症预防方法。良好的口腔卫生习惯和定期口腔菌群检测被视为降低肺癌及其他癌症风险的重要措施。

在化疗前,特别是在高剂量化疗之前,将牙周治疗纳入治疗方案具有优势。

目前已知的针对口腔微生物群的策略

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doi: 10.3390/cancers18040591

✨ 胰腺癌

唾液中,胰腺癌患者可见Neisseria elongata和Streptococcus mitis减少,Veillonella、Campylobacter、Prevotella较常见;

后续研究又提示Leptotrichia、P. gingivalis、A. actinomycetemcomitans、Streptococcus 升高,舌苔中Leptotrichia、Fusobacterium也可增多

前瞻性研究发现,抗P. gingivalis抗体水平升高与后续胰腺癌风险增加相关;胰腺癌组织中Fusobacterium spp.相对丰度更高

机制上,P. gingivalis可激活PAR2/NF-κB、ERK1/2-Ets1和p38/HSP27,诱导proMMP-9表达并促进基质降解;还可促进肿瘤相关中性粒细胞释放中性粒细胞弹性蛋白酶,增强肿瘤发生,并可上调胰腺癌相关基因Reg3A/G。另有研究提出口腔菌可能参与p53相关突变过程。

✨ 其他

肝癌、膀胱癌、宫颈癌、乳腺癌等这些癌症反复被关注的仍是P. gingivalis、F. nucleatum、T. denticola等牙周相关菌,其可能通过慢性炎症、免疫失衡、菌血症/门静脉途径转移参与肿瘤微环境形成。

现阶段以相关性证据为主,缺乏足够机制验证。

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DOI: 10.1080/20002297.2026.2635233

04
某些生理阶段口腔问题高发的原因:激素与口腔微生态

口腔健康是会随着机体内环境的变化而动态波动。其中,一个经常被忽视、却极为关键的因素,就是激素水平的改变

青春期、妊娠期、更年期以及长期应激状态,都是机体激素谱发生明显变化的阶段。此时,口腔黏膜、牙龈血管、唾液分泌、局部免疫反应,乃至口腔微生物组本身,都会随之发生重塑。

换句话说,许多人在这些阶段更容易出现牙龈出血、口干、口臭、牙周炎加重或念珠菌感染,并不只是“清洁没做好”,而往往是激素变化、宿主反应和微生物生态改变共同作用的结果。

青春期
激素变化为什么会让牙龈更敏感

很多青少年出现牙龈红肿、刷牙出血,并不一定是因为菌斑突然增多,而是因为激素变化先把牙龈的“反应阈值”调低了。

性激素水平上升后,牙龈血管通透性增加,龈沟液渗出变多。GCF 中富含蛋白质、肽类、血红素及宿主组织降解产物,这会使龈下环境更有利于厌氧菌和蛋白水解型菌群生长。结果是,原本相对稳定的龈下微生态更容易向炎症相关方向偏移

在这一过程中,Prevotella intermedia 是最经典的代表,因为它能够利用孕酮雌二醇作为维生素 K 的替代物,从而在青春期更容易获得生长优势。与此同时,Capnocytophaga等与青春期牙龈炎相关的菌群也常可增加。如果局部菌斑控制本就欠佳,龈下生态位还可能进一步向更典型的牙周炎相关群落偏移,使 Tannerella 和 Treponema 这类厌氧菌更容易稳定存在

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此外,青春期也常伴随饮食频率增加含糖零食摄入上升口腔清洁不稳定,这会使龋病风险同步增高。在这一背景下,S. mutans 等致龋菌也更容易在菌斑中获得优势。因此,青春期口腔问题增加,往往并不局限于牙龈炎,而是可能同时表现为牙龈炎症易感性上升龋病风险增加

妊娠期
为什么孕期更容易出现牙龈炎和菌群波动?

妊娠期激素波动最显著的生理阶段之一。高水平雌激素和孕激素明显增加牙龈血流和血管通透性,使龈沟液渗出增多,牙龈组织更容易肿胀、充血和出血。与此同时,局部免疫反应也发生适应性调整,使牙龈对菌斑刺激的炎症反应更强,这就构成了“妊娠期牙龈炎”的基本背景。

从微生物角度看,孕期最典型的仍然是 P. intermedia,因为它可利用孕酮和雌二醇促进生长。

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除此之外,研究还常观察到牙周相关菌增加,包括 Porphyromonas gingivalis、Tannerella forsythia 、 Treponema denticola 等,使龈下微生态更偏向经典牙周致病群落。

越来越多证据提示,口腔菌群本身也在参与局部激素代谢。与牙周病相关的 Tannerella、Treponema、Prevotella 等菌属中存在表达 GUS 酶的成员,理论上可参与结合型雌激素的去结合与再活化;而 S. mutans 和 T. denticola 等细菌则被发现具有 5α-还原酶羟类固醇脱氢酶等相关活性,可能影响孕激素雄激素在口腔局部的利用方式。

这也解释了为什么孕期菌群波动常常具有一定可逆性。分娩后随着激素水平回落,牙龈血管通透性、GCF 渗出和局部免疫状态逐渐恢复,孕期被“偏袒”的厌氧菌群也可能部分回落。

因此,妊娠期口腔变化:高激素状态下口腔微生态被暂时推向更促炎、更利于牙周相关菌扩张的方向。

激素-宿主与激素-微生物的相互作用

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Rus et al., 2025

更年期
口干、炎症和机会性感染为何增加

更年期与长期应激:口腔黏膜屏障变弱,唾液防御下降,炎症更容易持续,机会致病微生物也更容易获得优势。

更年期——雌激素下降

雌激素减少后,口腔黏膜可出现萎缩和干燥唾液分泌也常减少

唾液不仅是润滑液,更是口腔最重要的“生态稳定器”之一:它负责机械冲刷、缓冲酸性环境,并提供抗菌蛋白和免疫分子。当唾液减少时,口腔清除能力下降,酸性代谢产物更易积聚黏膜也更容易受到刺激和损伤


在这种环境下,Candida albicans 等机会致病真菌更容易由共生状态转向致病状态,而 S. mutans 致龋菌也可能因低唾液、低缓冲状态而更容易获得优势,因此更年期常同时表现为口干、灼口感、龋病风险增加以及机会性感染增多

与此同时,雌激素下降还会影响牙周组织和牙槽骨稳态,使已有牙周基础问题的人更容易出现炎症持续附着丧失。在这种背景下,龈下菌群也更容易向牙周炎相关群落偏移,包括 P. gingivalis、Tannerella forsythia、Treponema denticola 等菌更可能持续存在并维持慢性炎症。

应激状态——皮质醇升高

皮质醇可通过调节甚至抑制局部免疫反应,削弱机体对病原体的控制能力,使炎症更容易迁延不愈。研究发现,长期应激与牙周病加重相关,且唾液皮质醇水平升高时,一些牙周相关菌促炎菌也更容易增加。在这种背景下,Fusobacterium nucleatum、P. gingivalis、Tannerella、Treponema 等菌更可能在牙周袋环境中扩张,并形成“菌群失调—炎症持续—宿主防御下降”的循环。

因此,无论是更年期还是长期应激,口腔问题在于激素改变了唾液、黏膜、免疫和龈下生态位,最终让致龋菌、牙周相关菌和机会致病真菌更容易获得生存优势。

总的来说,激素改变宿主,宿主改变生态位;而生态位一旦改变,微生物组就会随之重排。口腔在这些生理阶段表现出的“敏感”“易炎症”或“易感染”,本质上正是这种激素—微生物互作的临床体现。

05
维持口腔与全身健康的微生物组干预

鉴于口腔微生物组在健康与疾病中的核心作用,通过主动干预来调节其组成和功能,以恢复或维持微生态平衡,已成为现代口腔医学和预防医学的重要方向。当口腔微生物组从共生状态转向失调状态时,多种干预措施可以用来打破疾病的恶性循环,促进向健康状态的恢复。

传统干预
生物膜控制与化学疗法

早期阶段,重点是预防和建立独立的护理习惯。传统的口腔健康维护策略主要集中在对牙菌斑生物膜的物理和化学控制上。

机械性菌斑去除

这是最基础也是最重要的干预手段。日常的刷牙和使用牙线(或牙间刷)能够物理性地破坏和清除牙齿表面的生物膜,阻止其成熟和矿化(形成牙结石)

对于已经形成的龈下菌斑和牙结石,则需要通过专业的牙周治疗,如龈上洁治(洗牙)和龈下刮治及根面平整(SRP),由牙科专业人员使用专门器械进行彻底清除。这些机械性方法是治疗牙龈炎和牙周炎的基石,其目标是尽可能地降低微生物负荷,为牙周组织的愈合创造条件。

抗菌药物与化学制剂

在某些情况下,单纯的机械清创不足以控制感染,需要辅助使用化学制剂。

——漱

含有氯己定(Chlorhexidine)或西吡氯铵(Cetylpyridinium Chloride)等广谱抗菌成分的漱口水,可以作为短期辅助措施,用于控制菌斑和牙龈炎。然而,长期使用(特别是Chlorhexidine)可能导致牙齿着色、味觉改变以及对口腔微生物组的非选择性破坏,甚至可能干扰有益的硝酸盐还原通路,因此不推荐常规长期使用。

——抗生素

重度或侵袭性牙周炎的治疗中,有时会在SRP的基础上联合使用全身性抗生素(如甲硝唑联合阿莫西林)。抗生素能够有效杀灭侵入组织的深层病原体。然而,抗生素的滥用是导致抗菌素耐药性(Antimicrobial Resistance, AMR)全球危机的主要原因。口腔微生物组被认为是耐药基因的一个重要“储存库”(即“口腔抗性基因组”),这些耐药基因可以通过水平基因转移在不同细菌之间传播。因此,抗生素的使用必须严格遵循指南,仅限于必要的病例,以避免加剧耐药性问题。

全身抗生素仅在C级牙周炎病例中适用。

早期筛查
风险评估

通过分析口腔微生物组的组成,可以识别潜在的健康风险。例如,特定的致病菌如牙龈卟啉单胞菌与心血管疾病、糖尿病等慢性病的发生密切相关。

定期的口腔微生物检测可以帮助医生及早发现这些风险,从而进行干预。根据患者的口腔微生物组特征,制定个性化的口腔护理和治疗方案。

为了有效应对这些潜在风险,传统的生物膜控制与机械性菌斑去除是早期干预的基础,日常的刷牙和使用牙线能够有效阻止牙菌斑的形成,降低微生物负荷,为牙周组织的愈合创造条件。这些措施不仅有助于维护口腔健康,还为个性化护理方案的实施提供了支持。

新兴干预
生态学调节策略

新兴的干预方法更侧重于从生态学角度调节微生物组,旨在“扶持益菌、抑制害菌”,恢复微生态的健康平衡

饮食干预

◎地中海饮食:其抗炎特性可能对改善牙周健康和整体健康有益,尤其是在与类风湿关节炎和其他炎症性疾病相关的背景下。

◎抗氧化剂丰富的食物:富含抗氧化剂水果和蔬菜(如柠檬和浆果)被推荐用于维持口腔微生物组的健康。

◎多酚和类黄酮:最近的证据表明,食物来源的天然产品,尤其是多酚和类黄酮,作为P. gingivalis毒力因子的强效抑制剂,专门针对牙龈蛋白酶(Rgp和KGP)以减弱细菌的致病性。这些化合物不仅抑制细菌生长和生物膜形成,还通过干扰膜结合的特异性转运酶破坏能量代谢。

◎Omega-3脂肪酸补充剂:已被证明在作为牙周治疗的辅助治疗时改善临床参数(探诊袋深度和临床附着水平)。这种双重作用(减少口腔病原负荷和毒力,同时调节肠道微生物群)强化了营养在干预口腔-肠道轴源头中的作用。

◎姜黄素:作为一种多酚化合物,具有抗炎、抗氧化、抗菌特性。它通过调节关键的炎症通路(如NF-κB)和氧化应激反应,展现出对多种口腔疾病的治疗潜力,如牙周病、龋齿、复发性口腔炎等。

多种口腔疾病中姜黄素制剂的临床试验总结

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DOI:10.3389/FPHAR.2025.1661443

临床上,局部姜黄素已被证明能够减少慢性牙周炎患者的微生物负荷。姜黄素甚至可以在非常低的浓度(20 μg/mL)下抑制P. gingivalis生物膜形成超过80%。

姜黄素的抗菌作用包括对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌的抑制,是一种有吸引力的辅助或替代治疗选择。

姜黄素与药物协同治疗

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DOI:10.3389/FPHAR.2025.1661443

益生菌

一些益生菌能产生细菌素、过氧化氢和有机酸,直接抑制致病菌的生长。例如,唾液链球菌K12和M18菌株(Streptococcus salivarius K12, M18)能产生细菌素,抑制引起咽炎的化脓性链球菌和部分致龋菌

注:唾液链球菌K12菌株S. salivarius BLIS K12)能产生细菌素,主要抑制引起咽炎的化脓性链球菌(S. pyogenes);M18菌株(BLIS M18)则更侧重于抑制致龋菌 S. mutans,两者功能各有侧重。

调节免疫反应:益生菌可以与宿主免疫细胞相互作用,调节细胞因子的产生,减轻过度的炎症反应。

目前,已有研究表明,含有特定乳杆菌(如Lactobacillus reuteri)或双歧杆菌(如Bifidobacterium animalis subsp. lactis HN019)的益生菌产品,作为牙周治疗的辅助手段,可能有助于改善牙周临床指标。

一项研究表明,作为冷冻干燥片的L. salivarius可使牙周炎患者的下列菌群减少:

P. intermedia、P. gingivalis、T. forsythia、

T. denticola、A. actinomycetemcomitans

另一个潜在的菌株是益生菌Clostridium butyricum MIYAIRI 588(CBM588),其在肠道失调的治疗中显示出疗效。C. butyricum被报道能够降低全身炎症反应,促进稳态维持,并减少肺癌患者化疗引起的腹泻。2024年报告的研究结果强调CBM588作为牙周治疗的治疗辅助剂的有效性。

另一项研究的作者证明,接受ICI治疗的非小细胞肺癌(NSCLC)患者接受MIYAIRI588后,生存期倾向于延长,与未治疗组相比。

然而,关于口腔益生菌的最佳菌株、剂量和应用方式,仍需要更多高质量的临床研究来确定。

益生元

在口腔中,一些不易被宿主或致病菌利用的碳水化合物,如木糖醇和某些寡糖,可以被视为益生元。木糖醇不能被变形链球菌有效代谢,但会被其摄取,从而干扰其能量代谢并抑制其生长。同时,木糖醇还能刺激唾液分泌,有助于中和酸性环境。如前所述,膳食中的硝酸盐也可以被看作一种益生元,它能选择性地促进硝酸盐还原菌的生长,这些菌通过产生亚硝酸盐来抑制致病菌并有益于心血管健康。

噬菌体

噬菌体是感染和杀死细菌的病毒,具有极高的特异性。这使得能够有针对性地消灭单一病原物种,如牙龈卟啉单胞菌,而不会对周围生态系统造成附带损害。

在牙周炎的背景下,噬菌体疗法的目标是诱导失调生物膜群落的解散,从而解决炎症,允许健康的、平衡的群落重新建立。

另一种精准方法涉及针对特定的毒力因子。例如,已经开发出针对P. gingivalis的牙龈蛋白酶的小分子抑制剂。通过中和这一关键毒力因子,这些抑制剂可以使病原体失去能力,减少其造成组织破坏和操控宿主免疫反应的能力。这些化合物目前正在临床试验中,潜在用于治疗牙周炎以及AD,因为牙龈蛋白酶在神经炎症中的作用。

这些高度针对性的策略体现了恢复生态平衡而非无差别杀灭微生物的转变,提供了一种更可持续且潜在更有效的方法来管理与微生物失调相关的疾病。

靶向治疗策略的转化通路

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doi: 10.3389/fcimb.2025.1658502

促进口腔健康和预防癌症的公共卫生干预战略框架

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doi: 10.1007/s12672-026-04527-x

结 语

口腔,是我们与外部世界最早接触的界面,也是最容易发生生态失调、却最容易被忽视的部位。

纵观全文,我们看到的不只是一份关于”口腔细菌”的科普,而是一幅口腔微生物组与全身健康深度交织的系统性图景。

龋齿、牙周炎,是菌群失调在口腔局部的最初体现;糖尿病、心血管疾病、类风湿关节炎、阿尔茨海默病,乃至结直肠癌、胰腺癌,是这种失调通过炎症通路、菌血症和神经免疫信号向全身蔓延的可能后果。这条路径,已经从流行病学的相关信号,逐渐向机制层面的清晰证据推进。

和肠道菌群检测相比,口腔菌群检测具有几个独特优势:

  • 取样极为便捷:唾液、舌苔菌、龈下菌斑拭子,无需侵入性操作,可重复采集,适合用于长期动态监测;
  • 信号出现早:研究表明,多种慢性病的口腔菌群异常早于临床症状出现。例如,类风湿关节炎高危人群在出现关节症状前,口腔微生态已呈现失调特征;部分肿瘤相关标志菌(如 P. gingivalis、F. nucleatum)在唾液中的检出,也先于影像学或病理学阳性发现;
  • 与全身风险高度相关:牙周致病菌负荷与糖尿病控制程度、心血管事件风险、认知下降速率之间存在有意义的统计关联,使口腔菌群具备一定的系统性健康预警价值。

换言之,口腔菌群检测不只是牙科问题,它正在成为一种面向全身健康的早期预警工具

未来,随着组学技术的成本下降、唾液,肠道等多组学检测的普及,以及人工智能辅助菌群解读能力的提升,口腔,肠道联合微生物组有望成为慢性病早筛、个性化健康管理精准干预不可或缺的一环。

注:本账号内容仅供学习和交流,不构成任何形式的医疗建议。

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口腔微生物组指南(上):认识菌群定植、共生与失调,守护全身健康

当我们谈论人体微生态时,最先想到的往往是肠道。但你是否知道,我们的口腔其实是人体内多样性仅次于肠道的第二大微生物栖息地

近年来越来越多研究提示,口腔作为人体与外界环境交互的重要门户,栖息着高度复杂和动态的微生物群落,即口腔微生物组。这一微生态系统在维持宿主口腔乃至全身健康有着比想象中更深的联系。

现代人常见的龋病、口臭、牙周炎等问题,很多时候都不是某一种“坏菌”突然出现,而是原本受控的微生态关系发生倾斜。

想真正理解口腔菌群,关键不只是记住有哪些细菌,而是理解它如何定植、如何维持平衡,又如何在失调时影响口腔与全身。

本文将从口腔微生物组的组成、建立过程、共生稳态与失调机制出发,帮助大家建立一个更清晰的理解框架。

编者按:

本文是一篇基于近年综述与代表性研究整理的科普性综述,重点讨论口腔微生物组的构成、稳态与失调,以及其与部分全身疾病之间的研究联系。

需要特别说明的是,本文涉及癌症、认知衰退与痴呆、类风湿性关节炎、糖尿病等内容时,所引用的许多证据目前仍以观察性研究和相关性研究为主,不能简单理解为直接因果关系。不同主题的证据成熟度并不一致,相关机制也仍在持续研究中。

全文分上下两部分,本文为上篇;下篇将进一步讨论口腔微生物组与系统性疾病的研究进展、潜在机制、干预策略及临床意义。

01
什么是口腔微生物组

从生态学视角来看,口腔微生物组是一个由细菌、古菌、真菌、病毒和原生动物等多种微生物组成的复杂生态系统。这些微生物以生物膜的形式存在牙面、舌背、黏膜、龈沟等不同部位,与宿主长期共处,共同维持口腔环境的稳定。

换句话说,口腔微生物并不是偶然闯入的污染者,而是从出生起就开始定植的长期居民。

超700种菌:谁构成了口腔群落的核心骨架?

据估计,一般健康的人类口腔及上呼吸消化道中可发现超过700种细菌。

注:其中约58%已被正式命名,16%虽可培养但尚未命名,另有26%仅作为“不可培养的系统发育型”被识别。

在这些细菌中,厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)和螺旋体门(Spirochaetes)是六个最主要的门类,占据了口腔细菌群落的绝大部分

口腔微观:不同位置,住着不同的微生物

口腔独特的解剖结构,包括非脱落的硬组织表面(如牙齿、修复体)和持续脱落的软组织表面(如颊黏膜、舌、腭),以及流动的唾液,为不同微生物提供了多样化的生态位。这些生态位在物理化学条件(如pH、温度、氧化还原电位、营养可得性)上存在显著差异,从而赋予了口腔“空间异质性”,并塑造了具有高度位点特异性的微生物群。

例如:

  • 舌背:乳头和隐窝结构为厌氧菌提供了庇护所;
  • 颊黏膜:因上皮细胞快速脱落而难以形成厚生物膜;
  • 牙齿:因其非脱落的物理特性(尤其是窝沟和邻间隙),成为了成熟、复杂的牙菌斑附着与发育的理想基底。

口腔核心微生物组

尽管个体间差异巨大,但在健康人群中,不同口腔位点存在着相对稳定的“核心微生物组”,这些核心成员负责维持口腔的功能稳定性和生态平衡。例如,研究发现,在健康个体的多个口腔位点中Streptococcus mitisGemella haemolysansGranulicatella adiacens 几乎普遍存在。

除了细菌,口腔中还存在“核心真菌组”,其中念珠菌属Candida)最为常见,其次是枝孢属(Cladosporium)、短梗霉属(Aureobasidium)等。

口腔病毒组(virome)则以噬菌体为主,它们通过调节细菌宿主的种群动态和基因交换,在塑造口腔微生物群落结构中发挥着关键作用。

古菌(archaeome)虽然丰度较低,但产甲烷菌如Methanobrevibacter oralis在牙周炎等病理状态下丰度会增加,提示其可能参与疾病过程。

综上,口腔菌群是一个多物种、多领域、高度结构化和功能化的微生态系统。它与宿主共同进化,形成了一个被称为“共生体”的超级有机体。理解这个微生态系统的组成、结构及其与宿主的相互作用,是揭示其在口腔及全身健康与疾病中作用的基础。

健康的口腔里,微生物群落是如何运转的?

健康状态下,口腔微生物组与宿主之间维持着“共生”或“健康平衡”的和谐关系。

在这个状态下,多样化的微生物群通过协同作用,共同执行多种有益功能。它们参与营养物质的初步消化与转化,例如,某些口腔细菌能够代谢膳食中的硝酸盐,产生具有血管舒张和抗菌作用的亚硝酸盐和一氧化氮,这不仅有助于调节血压,还能抑制致病菌的生长。

此外,共生微生物通过“定植抵抗”机制,占据口腔内的生态位,与外来病原体竞争营养和附着位点,从而构成了抵御感染的第一道生物防线

口腔微生物组与宿主健康之间的复杂相互作用

Dame-Teixeira et al., 2025, 第1章

一旦打破生态平衡,问题悄然出现

这种微妙的平衡可能被多种因素打破,导致向“失调”状态的转变。

年龄、感染、环境因素、生活习惯(如高糖饮食、吸烟、饮酒)以及抗菌药物的不当使用,都会对口腔微生物组施加选择压力,破坏其多样性和稳定性。

例如,高糖饮食会促进产酸菌(如变形链球菌)的过度生长,导致口腔环境酸化,从而引发龋齿。同样,宿主的全身性疾病,如糖尿病、高血压、肥胖等代谢综合征,也会通过改变唾液成分、影响免疫应答等方式,加剧口腔微生物的失调。

近年来,随着高通量技术的发展,我们对口腔微生物组的认识正在迅速深化。自2010年以来,相关研究文献数量呈指数级增长(下图)。

1950年~2023年间,以“口腔微生物组”

为主题已发表论文数量变化趋势

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Dame-Teixeira et al., 2025, 第1章

图中显示,自2005年左右,尤其是2010年以后,相关研究呈现指数级增长。

这些研究从单纯的物种鉴定(它们是谁?)发展到功能分析(它们在做什么?),并整合宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学和代谢组学等多组学数据,逐步帮我们理解整个口腔微生态奠定了证据基础。

这些进展不仅揭示了口腔微生物组的复杂性,也为开发基于调节微生物组的个体化预防和治疗策略提供了新的契机

02
口腔微生物组是如何建立起来的?

人类口腔微生物组的建立是一个从生命最早期开始,贯穿一生的动态过程。它并非与生俱来,而是在出生后通过与环境的持续互动逐步获得和演替的。这一过程受到一系列内在(宿主相关)和外在(环境相关)因素的复杂调控,共同塑造了每个个体独特而又具有共性的口腔微生态系统。

人类从胎儿到老年的生命历程示意图

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改编自 DOI: 10.1007/978-3-031-79146-8_2

生命早期的初始定植

出生后,喂养方式成为塑造口腔微生物组的另一个重要因素。婴儿吃进去的不仅是营养,也是微生态的“种子”与“养料”。

母乳:不仅是营养的来源,更是一个动态的生物系统,含有丰富的微生物、人乳寡糖(HMOs)、免疫球蛋白和抗菌蛋白。母乳喂养能够将母亲的特定菌株(如双歧杆菌属)传递给婴儿,为其肠道和口腔“播种”有益菌 。

HMOs作为益生元,能够选择性地促进有益菌(尤其是Bifidobacterium infantis)的生长,同时抑制病原体的黏附 。因此,与配方奶喂养的婴儿相比,母乳喂养婴儿的口腔微生物组通常具有更高的多样性,其中部分变化被认为更接近健康相关模式。

辅食:随着固体食物的引入,婴儿的口腔微生物组会经历又一次重大转变,多样性显著增加,以适应更复杂的碳水化合物和营养物质。

从婴儿期到成年的演替过程

随着个体的成长口腔的物理环境也在不断变化,这为微生物的演替提供了新的生态位。其中,牙齿的萌出是一个重要阶段。

► 无牙期:以软组织表面为主

无牙期,口腔内只有软组织黏膜表面,主要定植的是早期定植菌,例如:

  • 链球菌属、韦荣菌属等。

► 约 6–10 个月:第一颗乳牙萌出

大约在6-10个月时,第一颗乳牙的萌出为微生物提供了独特的“非脱落表面”,使得能够形成更稳定、更复杂的生物膜(牙菌斑)。

随着乳牙列的完全建立,口腔微生物的多样性显著增加,例如下列菌群开始繁盛:

  • 奈瑟菌属(Neisseria)
  • 放线菌属(Actinomyces)等

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► 混合牙列期与恒牙期:厌氧菌定植条件增强

进入混合牙列期和恒牙期,口腔的解剖结构变得更加复杂,为更多厌氧菌的定植创造了条件。

牙龈沟的形成提供了一个低氧、富含蛋白质(龈沟液)的微环境,特别适合严格厌氧和蛋白水解菌(如牙周病相关菌群)的生长。

在这一过程中,微生物群落的组成从以革兰氏阳性兼性菌为主,逐渐向包含更多革兰氏阴性厌氧菌的成熟群落演替。

► 青春期:激素变化驱动的第二次转变

青春期是另一个重要的转变阶段。性激素(如雌二醇、孕酮和睾酮)水平的急剧上升,会直接或间接地影响口腔微环境

这些激素可以被某些口腔细菌利用作为生长因子,同时也会改变牙龈组织的血管通透性和炎症反应,导致所谓的“青春期牙龈炎” 。

这期间,龈下微生物组中与牙龈炎相关的菌群丰度会增加,例如:

  • 普雷沃菌属
  • 梭杆菌属
  • 螺旋体

成人口腔内不同生态位及其优势细菌类群

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DOI: 10.1007/978-3-031-79146-8_2

牙菌斑和舌部具有高微生物多样性,而口腔黏膜的多样性相对较低。

影响微生物组获得与建立的其他因素

除了上述生理阶段的变化,还有多种因素持续塑造着口腔微生物组的构成。

✦遗传与宿主防御:身体“筛选”哪些菌容易留下

宿主的遗传背景决定了其免疫系统的特征,如唾液中抗菌蛋白(溶菌酶、乳铁蛋白等)的含量和活性、主要组织相容性复合体(MHC/HLA)的类型等。这会影响哪些微生物更容易定植下来,并长期保留下来。

例如,唾液淀粉酶基因(AMY1)拷贝数较高的人,其唾液中雷沃菌属卟啉单胞菌属的水平也更高

✦社会与环境接触:微生物在人与人/动物之间流动

口腔微生物会通过接触持续传播。

婴儿早期主要受母亲影响,随着成长,兄弟姐妹、照料者宠物集体环境的作用也会逐渐增强。

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✦药物使用:抗生素改变菌群起跑线

抗生素的使用,尤其是在生命早期,会对口腔微生物组的建立产生深远影响。

广谱抗生素会无差别地杀灭有益菌和有害菌(好坏一起杀),可能导致菌群失调,并为机会致病菌(如念珠菌)的过度生长创造条件。

✦口腔卫生与生活方式:直接改变牙菌斑与口腔环境

口腔卫生习惯(如刷牙、使用牙线)直接影响牙菌斑的量和组成。

不良的口腔卫生会导致菌斑堆积,促进厌氧菌和致病菌的生长。吸烟和饮酒等生活方式因素也会通过改变口腔的氧化还原电位、pH值和免疫反应,导致微生物组失调增加牙周病和癌症的风险。

✦成年稳定与老年再变化:从平衡到更易失衡

进入成年期后,健康口腔微生物组通常进入相对稳定阶段

然而,随着年龄的增长,生理性衰老(如唾液流速下降、免疫功能减退)以及慢性疾病和多重用药的累积效应,会再次改变这种平衡,可能导致机会性病原体(如肠杆菌科、葡萄球菌属)的丰度增加,从而增加老年人患口腔及全身性疾病的风险

总的来说,口腔微生物组并非一成不变,而是在多种因素作用下不断调整。接下来,需要进一步理解它与宿主之间如何形成并维持这种共生平衡。

03
健康依赖的不是消灭菌而是共生平衡

经过数千年的共同进化,人类与栖居其身的微生物群落形成了一种深刻的互利共生关系。种共生关系主要通过微生物稳态宿主稳定性的相互支撑来实现。

微生物稳态:群落内部的协作与拮抗

健康状态下,口腔微生物并不是各自为战,而是形成了一个相互作用网络,这个网络让菌群具备两种能力:

  • 时间稳定性:长期看结构和功能不容易大幅波动。
  • 复原力:受到干扰(饮食、刷牙、抗生素等)后,能尽量保持或恢复原来的状态。

这种稳态主要靠两类关系共同维持:互利协作相互拮抗

↗互利关系:代谢协作与交叉喂养

口腔微生物的主要营养来源于宿主饮食、唾液和龈沟液中的大分子,如糖蛋白和蛋白质。

单个微生物菌种往往“吃不完整”,不具备完全降解这些复杂底物的能力,因此需要不同物种之间通过酶促互补进行代谢合作。这种现象被称为“交叉喂养”,即一个物种的代谢产物成为另一个物种的营养底物。

——典型例子:产酸菌 × 耗酸菌

  • 链球菌属等糖酵解细菌分解碳水 → 产生乳酸(酸性强)
  • 韦荣菌属(Veillonella)等能利用乳酸 → 产生丙酸、乙酸等相对弱一些的酸

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这个协作带来两点好处:

  • 营养利用更充分(一层层把能量“榨干”)
  • 有助于缓冲 pH(减少环境过度酸化的风险)

整体上,这类代谢网络会提升群落效率,增强了其稳定性。

↘拮抗关系:竞争与抑制

口腔生态位很拥挤共生菌为了守住地盘,也会用各种方式压制竞争者,尤其是潜在致病菌。这些拮抗作用是维持微生物平衡的关键

——产生细菌素:定向“抑菌武器”

许多共生菌能够产生小分子的抗菌肽,即细菌素,它们可以特异性地杀灭或抑制亲缘关系较近的细菌。

例如,唾液链球菌(Streptococcus salivarius)产生的Salivaricin(一种细菌素)可以抑制引起咽喉炎的化脓性链球菌S. pyogenes)

从无龋个体中分离出的Streptococcus dentisani也能产生细菌素,有效抑制变形链球菌S. mutans)和具核梭杆菌F. nucleatum)等致病菌的生长。

——产生过氧化氢:用“氧化压力”压制对手

多种共生链球菌(如S. sanguinis, S. gordonii, S. oralis)能够通过丙酮酸氧化酶产生过氧化氢。

过氧化氢(H₂O₂)对许多无法有效应对氧化应激的厌氧致病菌(如P. gingivalis)和产酸菌(如S. mutans)具有强大的抗菌活性。这种机制在早期菌斑形成和应对糖冲击时尤为重要。

——产碱缓冲 pH:把酸中和掉

除了交叉喂养,一些细菌还能通过代谢氨基酸(如精氨酸)和尿素来产生氨(NH₃),从而中和酸性产物,提高局部pH值。

例如,精氨酸脱亚胺酶系统(ADS)在多种链球菌和放线菌中存在,它降解精氨酸产生氨,不仅能缓冲pH,其代谢过程本身还会消耗精氨酸,从而抑制依赖精氨酸的S. mutans的毒力表达。

——群体感应信号的干扰

微生物通过释放和感知被称为“自诱导物”的信号分子来进行种内和种间的通讯,这一过程称为群体感应(QS)。QS系统调控着生物膜形成、毒力因子产生等多种群体行为。

一些共生菌能够干扰致病菌的QS信号。例如,部分S. gordonii菌株可以抑制S. mutans的CSP信号肽,从而削弱其形成生物膜和产生细菌素的能力。

口腔健康条件下微生物间的相互作用机制

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doi: 10.1007/978-3-031-79146-8_3

维持口腔稳态的关键:定植抵抗与免疫稳态

宿主与口腔微生物组之间的共生关系,不仅体现在微生物群落内部的自我调节,更体现在其与宿主免疫系统的协同作用上,共同维持宿主的稳定与健康。

◉ 定植抵抗:常驻菌先占位,外来菌难落脚

健康的常驻微生物群通过“占位”效应,物理性地占据了口腔黏膜和牙齿表面的附着位点,从而阻止了外来病原体的入侵和定植。这种现象被称为“定植抵抗”。

它主要通过两种方式实现:

  • 一是竞争性排斥,即常驻菌与入侵菌竞争有限的营养物质和结合位点;
  • 二是通过前述的拮抗机制(如产生细菌素、H₂O₂等)主动抑制或杀灭入侵者,这被称为“微生物排斥”。

这种由微生物组提供的天然屏障,是宿主抵御感染的第一道防线。

◉ 免疫稳态与耐受:不是不管,而是受控共存

口腔黏膜持续暴露于大量的微生物及其抗原之下,但通常不会引发剧烈的炎症反应,这表明宿主免疫系统已经进化出一种与共生微生物和平共处的机制,即免疫耐受。

这种耐受并非免疫系统的“无视”而是一种主动的、精细调控的平衡状态:既控制微生物,又避免过度炎症伤害自己。

共生菌如何帮助维持这种平衡?

共生微生物的某些分子信号(MAMPs,可理解为“微生物特征信号”)会被宿主的模式识别受体识别(如Toll样受体,TLRs),持续地“教育”和“校准”宿主的免疫系统。在健康状态下,这种相互作用倾向于诱导一种“促耐受”的免疫环境,主要体现在:

——诱导调节性T细胞(Treg)

共生菌及其代谢产物(如短链脂肪酸)可以促进Treg细胞的分化。

Treg细胞通过分泌如IL-10、TGF-β等抗炎细胞因子,来抑制过度的炎症反应,防止对共生菌产生有害的免疫攻击。

——促进分泌型IgA(sIgA)产生

sIgA是黏膜免疫的主要抗体。它能够“包裹”微生物,阻止其黏附到上皮细胞表面并侵入组织,同时不激活强烈的炎症反应

这种机制常被理解为温和的免疫排斥:既能控制微生物数量,又能避免组织损伤。

——强化上皮屏障

共生菌能够刺激上皮细胞产生黏蛋白抗菌肽(AMPs),增强黏膜的物理和化学屏障功能,进一步限制微生物与宿主免疫细胞的直接接触。

口腔微生物群与宿主免疫系统的相互作用机制

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doi: 10.1007/978-3-031-79146-8_3

口腔微生态具备定植抵抗、免疫耐受和屏障防御等多重稳定机制,但并不是建立起来就能一直维持下去,真正日复一日改写这套系统的,往往是那些看似普通的生活因素——尤其是饮食。下一章我们来具体了解。

04
饮食与营养对口腔微生物组的影响

人类饮食变迁与口腔微生物组的共同进化

🪨 旧石器时代
高纤维、低精制糖
→ 菌群多样性更高,龋病较少

🌾 新石器时代
谷物进入主食,碳水摄入增加
→ 产酸相关菌增多,龋病开始上升

🏭 工业革命至今
精制糖和加工食品大量增加
→ 产酸、耐酸菌占优势,微生态更易失衡

人类历史进程中饮食结构的变化与口腔微生物组的演变

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doi: 10.1007/978-3-031-79146-8_4

宏量营养素与微量营养素调控口腔微生态

食物中的宏量营养素(碳水化合物、蛋白质、脂肪)和微量营养素(维生素、矿物质)通过多种途径影响口腔微生物组宿主反应

◯ 碳水化合物:一把双刃剑

碳水化合物是口腔微生物最主要的能量来源,但其类型和加工程度决定了其对口腔健康的影响。

——可发酵碳水(尤其精制糖/蔗糖):更易推动失调

可发酵碳水化合物,特别是蔗糖等精制糖,能被口腔中的糖酵解细菌(如变形链球菌、乳杆菌)迅速代谢,产生大量有机酸(主要是乳酸),导致牙菌斑pH值急剧下降

频繁的攻击会破坏牙釉质的矿物质平衡,引发脱矿,最终形成龋洞

——蔗糖:不仅产酸,还让菌斑黏更厚难清除

变形链球菌还能利用蔗糖合成不溶性的胞外多糖(EPS),这些黏性的葡聚糖构成了生物膜的骨架,不仅促进了细菌的黏附聚集,还形成了一个扩散屏障,使酸性产物更难被唾液中和,从而加剧了局部的酸性微环境

——复杂碳水/膳食纤维:整体更友好

复杂碳水化合物,如全谷物、蔬菜和豆类中富含的膳食纤维,对口腔健康则更为有益。这些纤维不易被口腔细菌直接发酵,因此不会引起pH的剧烈下降。

更重要的是,富含纤维的食物通常需要更多的咀嚼,这能刺激唾液分泌,增强唾液的冲刷和缓冲作用,有助于清除食物残渣和中和酸性物质。

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◯ 脂肪和蛋白质:来源与平衡是关键

脂肪和蛋白质对口腔微生物组的影响相对复杂,且与其来源密切相关。

——脂肪:不同类型,炎症倾向不同

饱和脂肪和反式脂肪,常见于加工食品、动物脂肪和部分植物油中,被认为是促炎性的。

  • 高脂饮食可能通过诱导全身性的低度炎症状态,间接影响牙周组织的免疫反应,从而增加牙周炎的风险。

不饱和脂肪酸,特别是来自鱼油、坚果和橄榄油的ω-3多不饱和脂肪酸,具有抗炎特性

  • 补充ω-3脂肪酸被证明可以减轻牙周组织的炎症反应,对牙周炎的辅助治疗具有潜在益处。

——蛋白质:既是宿主营养成分,也可能被某些致病菌利用

蛋白质是构成唾液和龈沟液的重要成分,也是许多蛋白水解型牙周致病菌(如P. gingivalis)的主要营养来源。

牙周炎状态下,富含蛋白质的龈沟液为这些病原体的生长提供了有利条件

然而,饮食中的蛋白质来源同样重要。有研究指出,过量摄入动物蛋白可能与更高的炎症水平相关,而植物蛋白则可能更有益于健康。

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◯ 微量营养素:免疫与修复的调节剂

维生素和矿物质等微量营养素虽然需求量小,但在维持口腔组织完整性调节免疫功能方面发挥着不可或缺的作用。它们的缺乏会直接损害口腔健康。

——维生素C(抗坏血酸)

胶原蛋白合成所必需的,对维持牙龈牙周膜的结构完整性至关重要。

严重缺乏维生素C会导致坏血病,其典型症状之一就是牙龈出血牙齿松动

维生素C还是一种重要的抗氧化剂,有助于中和炎症过程中产生的活性氧(ROS),保护牙周组织免受氧化损伤。

——维生素D

钙磷代谢骨骼健康中起着核心作用。它能促进牙槽骨的矿化,并具有重要的免疫调节功能,可以抑制过度的炎症反应。

维生素D缺乏与牙周炎的严重程度增加骨质疏松相关。

——B族维生素

参与多种细胞代谢过程,其缺乏可导致多种口腔黏膜疾病,如舌炎、口角炎和复发性阿弗他溃疡。

——抗氧化剂

抗氧化剂(维生素A、E、类胡萝卜素、多酚等)广泛存在于水果、蔬菜、茶和红酒中。这些物质能够清除自由基,减轻氧化应激,从而保护细胞免受损伤,对预防牙周炎和口腔癌具有积极意义

综上所述,饮食不仅是口腔疾病(尤其是龋病和牙周炎)发生的重要风险因素,也是维持口腔微生态平衡和宿主健康的关键调控手段。一个均衡的、富含全食品、纤维、维生素和抗氧化剂,同时限制精制糖和饱和脂肪的饮食模式,是促进口腔共生、预防疾病的基石。

05
口腔–肠道轴

胃肠道是人体内最庞大、最复杂的微生物生态系统,从口腔延伸至肛门。传统上,口腔和肠道被视为两个相对独立的微生物栖息地,由胃酸、胆汁和物理距离等屏障隔开。然而,近年的研究揭示了两者之间存在着密切而动态的联系,这一联系被称为“口腔–肠道轴”(Oral-Gut Axis)。

通过该轴,口腔微生物及其代谢产物能够影响肠道微生态宿主健康,反之亦然。理解口腔–肠道轴的机制,有助于我们从更整体的角度看待多种慢性炎症性疾病、代谢性疾病乃至癌症的相关研究线索。

口腔与肠道微生物组的生物地理学特征

——口腔和肠道的菌群,并不一样

在健康状态下,胃肠道沿线的微生物群落表现出显著的体位特异性。每一段消化道的环境都不一样,比如:

  • 酸碱度(pH)不同
  • 氧气多少不同
  • 营养条件不同

这些差异决定了什么样的细菌适合住在哪里

比如,里的环境酸性很强,细菌数量相对较少;而到了结肠,细菌数量就会大幅增加,种类也更加丰富。

胃:约10³-10⁴/mL 结肠:10¹¹-10¹²/g

人体消化道不同部位的微生物群落分布示意图

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——但它们之间并不是完全隔绝的

尽管存在显著的体位特异性,但在健康个体中,口腔和肠道之间仍存在一定程度的微生物重叠。研究发现,一些常见的口腔细菌,如:

  • 唾液链球菌(Streptococcus salivarius)
  • 副流感嗜血杆菌(Haemophilus parainfluenzae)
  • 部分韦荣菌属

也可能在肠道中被检测到,尽管丰度通常很低。这表明,口腔微生物向肠道的“转位”是一个生理现象

问题不在于会不会进入,而在于它们进入后能不能存活、定植和扩张。

口腔微生物向肠道的转位机制

——口腔微生物主要通过两条途径到达肠道

  • 吞咽每天,我们吞咽大约1.5升的唾液,其中含有高达10¹¹个细菌。这些细菌必须经受胃酸、胆汁盐和消化酶的严酷考验。虽然大多数细菌会被杀死,但部分耐酸性较强或被食物包裹的细菌能够存活下来,到达肠道。例如,牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)在生物膜状态下对胃酸具有更强的抵抗力。关于牙龈卟啉单胞菌,详见谷禾之前的文章:牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)——从口臭/牙周致病菌到全身疾病
  • 血液循环除了吞下去,口腔细菌还有另一条更隐蔽的路:血液循环。如果口腔存在炎症,特别是牙周炎,会导致牙龈上皮屏障受损和血管通透性增加。哪怕只是日常活动如咀嚼、刷牙,都可能导致口腔细菌短暂进入血液循环,形成“短暂菌血症”。这些细菌随后可能通过血液循环到达远端器官,包括肠道,并在特定条件下定植。

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——为什么健康人通常没事?

虽然口腔细菌确实可能到达肠道,但健康人的肠道并不会轻易让它们安家。

在健康状态下,肠道自身的防御机制——包括完整的黏膜屏障、强大的免疫系统(肠道相关淋巴组织,GALT)以及由常驻肠道菌群构成的“定植抵抗

这些机制会共同作用,限制外来细菌在肠道中长期生存。因此,口腔菌在健康肠道中通常只是匆匆过客。

口腔–肠道轴失调与疾病

宿主健康状况发生改变时,口腔–肠道轴的平衡可能被打破,导致口腔细菌在肠道中的“异位定植”,这与多种疾病的发生发展密切相关。

✦ 肠道疾病:口腔细菌可能火上浇油

在炎症性肠病(IBD,包括克罗恩病溃疡性结肠炎)患者中,肠道黏膜屏障功能受损,通透性增加。

研究发现,IBD患者的肠道中,常常能检测到更多口腔来源的细菌,例如:

  • 具核梭杆菌
  • 韦荣菌属细菌
  • 链球菌属细菌

具核梭杆菌不仅在口腔中发挥作用,还可能通过口腔–肠道轴影响全身健康。

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<来源:谷禾口腔菌群检测数据库>

动物实验也提供了进一步证据。

如果把患有牙周炎小鼠的口腔菌群,移植给无菌小鼠,后者会出现更明显的肠道炎症,尤其是与Th17细胞相关的免疫反应增强。而这种反应,正是IBD的重要发病机制之一。

提到口腔细菌与疾病的关系,具核梭杆菌F. nucleatum)是一个非常典型的例子。

研究发现,具核梭杆菌在结直肠癌(CRC)组织中高度富集,并通过其黏附素FadA与肿瘤细胞的E-cadherin结合,进一步激活Wnt/β-catenin信号通路,促进肿瘤增殖

简单说,就是它可能帮助肿瘤细胞长得更快、扩增得更多。这也说明,某些原本生活在口腔里的细菌,一旦进入异常环境,可能不只是旁观者。

✦ 肝脏疾病:口腔细菌也可能影响肝脏

肝硬化和非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者中,也观察到肠道中口腔细菌的富集

这可能与肝功能受损导致胆汁酸代谢异常肠道屏障功下降有关。口腔细菌及其产物(如LPS)通过门静脉系统进入肝脏,可能加剧肝脏的炎症和纤维化进程。

✦ 系统性炎症性疾病:可能牵动全身免疫

在类风湿关节炎(RA)等自身免疫病中,腔–肠道轴也可能扮演了重要角色。

牙周炎是类风湿关节炎的已知风险因素。口腔病原体(如P. gingivalis)不仅能在口腔局部诱导产生针对瓜氨酸化蛋白的抗体(ACPA),还可能转位至肠道,进一步扰乱肠道免疫系统,加剧全身性自身免疫反应。

口腔中的慢性炎症,可能通过肠道这个“中转站”,放大成全身性问题。

✦ 口腔+肠道菌群:可能提示病情轻重

研究通过对唾液和粪便样本的微生物组成进行分析将牙周炎患者分为不同的口腔-肠道谱型

牙周炎患者的口腔-肠道微生物谱聚类分析

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doi: 10.1007/978-3-031-79146-8_5

某些谱型与更严重的临床症状(如高比例深牙周袋、牙齿缺失)相关,提示口腔与肠道微生物的特定组合可能预示着疾病的严重程度

临床意义与展望

口腔–肠道轴的发现,为我们从一个更宏观、更系统的角度理解健康与疾病提供了新的框架。它强调了口腔健康对于维持肠道微生态平衡和预防相关疾病的重要性。

临床上,牙周炎患者的肠道微生物组中,与牙周病相关的口腔类群数量明显更高,且某些口腔菌(如F. nucleatum)在粪便中的丰度与牙周病的严重程度相关。

这提示,粪便中的口腔微生物特征可能成为评估口腔健康状况预测相关系统性疾病风险的非侵入性生物标志物。

06
口腔硝酸盐向亚硝酸盐的转化

近年来,口腔微生物组的一个特定代谢功能受到了科学界的广泛关注:

将膳食中的硝酸盐(NO₃⁻)

还原为亚硝酸盐(NO₂⁻)

这一过程不仅是口腔微生态系统内部复杂代谢网络的一部分,更通过一个被称为“肠-唾液循环”的途径,对人体的口腔及全身健康产生深远的有益影响。

口腔细菌不仅是潜在的致病者,更是维持宿主生理稳态的重要合作伙伴。

硝酸盐的来源、肠–唾液循环

硝酸盐是自然界中广泛存在的含氮化合物,我们日常饮食中的绿叶蔬菜,如菜、生菜、芝麻菜、甜菜根,是其最主要的来源。

当我们摄入这些富含硝酸盐的食物后,约25%的硝酸盐会被肠道吸收进入血液循环。随后,一个有趣的循环开始了:血液中的硝酸盐被唾液腺主动摄取并浓缩,其浓度可比血浆高出10倍以上,然后随唾液分泌回口腔

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在口腔中,这些来自饮食和唾液的硝酸盐,被特定的口腔细菌利用。这些细菌拥有效率极高的硝酸盐还原酶,能将硝酸盐(NO₃⁻)还原为亚硝酸盐(NO₂⁻)。随后,含有亚硝酸盐的唾液被吞咽,进入胃肠道。在胃的酸性环境中,亚硝酸盐可以被非酶促地转化为一氧化氮(NO)和其他活性氮物种(RNS)。

部分未被转化的亚硝酸盐被小肠吸收进入血液,成为全身NO的循环储备库。最终,血液中大部分的NO和亚硝酸盐会被重新氧化为硝酸盐,再次进入肠-唾液循环。这一完整的通路确保了口腔和全身持续获得由微生物介导产生的亚硝酸盐和NO。

硝酸盐-亚硝酸盐-一氧化氮通路在口腔和全身健康中的作用示意图

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Washio and Takahashi, 2025

这个关键步骤,人体自己做不了→依赖菌群

这里有一个很重要的点:

哺乳动物细胞自身并不擅长把硝酸盐变成亚硝酸盐,因此,这一关键步骤完全依赖于口腔中的微生物

研究表明,口腔中的亚硝酸盐产生能力存在显著的个体间差异,这主要取决于口腔微生物组中“亚硝酸盐产生菌”的数量和活性

口腔中的亚硝酸盐产生菌

通过琼脂覆盖培养法等技术,研究人员从唾液、牙菌斑和舌苔中分离并鉴定出多种具有硝酸盐还原能力的细菌。这些细菌大多是口腔中的常见共生菌,而非罕见物种,这表明亚硝酸盐的产生是健康口腔微生态的一项普遍功能。主要的亚硝酸盐产生菌包括:

  • 韦荣菌属 (Veillonella)
  • 放线菌属(Actinomyces)
  • 罗氏菌属(Rothia)
  • 奈瑟菌属 (Neisseria)
  • 嗜血杆菌属 (Haemophilus)
  • 普雷沃菌属(Prevotella)

例如奈瑟菌属,是口腔微生物组中的一种重要细菌,在硝酸盐还原过程中发挥关键作用。通过谷禾口腔菌群检测报告,可以了解到其具体丰度及其在口腔微生物组中的表现,部分奈瑟菌属如下:

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<来源:谷禾口腔菌群检测数据库>

——舌苔后部是“核心工作区”

这些菌主要定植在舌背后部的低氧区域,这里为硝酸盐还原酶的活性提供了理想环境。研究发现,舌苔的亚硝酸盐产生活性通常高于牙菌斑,凸显了舌在这一通路中的核心地位。

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持续摄入富含硝酸盐的饮食,不仅能提供底物,还能作为一种益生元,选择性地增加口腔中硝酸盐还原菌(如奈瑟菌属罗氏菌属)的丰度,从而正向增强整个系统的亚硝酸盐生成能力。

亚硝酸盐对口腔健康有什么好处?

口腔微生物产生的亚硝酸盐及其下游产物一氧化氮,对维持口腔健康具有多重益处,尤其是在预防两大主要口腔疾病——龋齿牙周炎方面。

◉ 预防龋齿

亚硝酸盐的防龋机制是多方面的:

——直接抗菌作用

亚硝酸盐在酸性条件下可质子化形成亚硝酸(HNO₂),后者能穿透细菌细胞膜,干扰其能量代谢和关键酶的功能。这对主要的致龋菌——变形链球菌S. mutans)具有显著的抑制作用。

——抑制产酸

糖吃进去后,细菌产酸的能力可能会被部分压住。

龋齿的一个关键过程,就是细菌分解糖分后产酸,使口腔环境变酸,进而腐蚀牙齿亚硝酸盐能够抑制牙菌斑微生物的糖酵解过程,从而减少有机酸的产生,减缓菌斑pH值的下降。研究表明,摄入富含硝酸盐的蔬菜汁可以显著缓冲食糖后的口腔酸性环境。

龋齿的发生与口腔内多种细菌的活动密切相关,通过监测口腔内的龋齿相关菌群丰度及是否超标,可以更好地掌握口腔微生物组的动态变化。

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<来源:谷禾口腔菌群检测数据库>

——帮助菌群恢复平衡

亚硝酸盐对不同细菌的敏感性不同,它能抑制产酸/耐酸菌的生长,同时可能对硝酸盐还原菌影响较小或无影响。这种选择性压力有助于将失调的、致龋的微生物组向更健康的、共生的方向逆转。

——与乳酸代谢的生态协同

韦荣菌属等细菌在利用乳酸的同时进行硝酸盐还原。这一过程既消耗了致龋的乳酸,又产生了具有保护作用的亚硝酸盐,形成了一个精妙的负反馈调节环路,有助于维持口腔pH稳态。

◉ 预防牙周炎

亚硝酸盐一氧化氮(NO)对牙周健康同样有益。

首先,它们对多种主要的牙周致病菌,如牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)、中间普雷沃菌(P. intermedia)、具核梭杆菌(F. nucleatum),也具有抗菌活性

其次,NO作为一种重要的信号分子,具有强大的血管舒张抗炎作用。通过改善牙龈组织的微循环血流,NO有助于输送营养和免疫细胞,清除代谢废物,从而促进牙龈炎症的消退和组织修复。临床研究已表明,摄入富含硝酸盐的莴苣汁可以减轻慢性牙龈炎患者的牙龈炎症症状。

亚硝酸盐的影响,不止停留在口腔

通过肠-唾液循环,口腔微生物组的硝酸盐代谢功能超越了口腔局部,对全身健康,特别是心血管系统,产生了系统性的积极影响。

最核心的作用是调节血压

由口腔产生的亚硝酸盐进入循环系统后,在缺氧组织中被有效还原为NO。NO是内皮细胞产生的一种关键的血管舒张因子,能够松弛血管平滑肌,降低外周血管阻力,从而降低血压

大量临床试验证实,补充膳食硝酸盐(如饮用甜菜根汁)能够显著降低高血压患者的血压。

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一个很关键的证据:抗菌漱口水打断这条通路

重要的是,当使用抗菌漱口水清除口腔中的硝酸盐还原菌后,这种降压效应会明显减弱甚至消失,这证明了口腔微生物组在这一过程中的核心地位。因此,一个功能活跃的口腔硝酸盐还原菌群,可以作为内源性NO生成途径(依赖内皮NO合酶)的一个重要补充,尤其是在衰老或疾病状态下内皮功能受损时。

也就是说,口腔微生物组的功能状态,可能真的会影响全身血压调节。

其他潜在好处也在被关注

NO还具有改善运动表现、保护胃黏膜增强认知功能等多种潜在益处。

例如,补充硝酸盐可以降低运动时的耗氧量,提高肌肉收缩效率,从而提升耐力运动表现。

那硝酸盐会不会有风险?

很多人会担心一个问题:硝酸盐和亚硝酸盐会不会形成致癌物,比如亚硝胺?

这个担忧曾经非常常见。

然而,目前的主流科学观点认为,对于通过蔬菜摄入的硝酸盐,这种风险极低。因为蔬菜中富含维生素C和多酚等抗氧化剂,能够有效抑制亚硝胺的形成。因此,从健康角度看,摄入富含硝酸盐的蔬菜所带来的益处远大于其潜在风险。

总之,口腔微生物组的硝酸盐代谢功能是宿主-微生物共生关系的一个典范。它不仅通过局部抗菌和pH调节作用维护口腔健康,还通过肠-唾液循环系统性地贡献于心血管健康

这也带来了一个很有意义的启发:

将硝酸盐视为一种重要的益生元,将硝酸盐还原菌视为潜在的益生菌,为通过饮食和微生态干预来预防和管理慢性疾病提供了新的思路。

07
唾液在口腔微生物组的积极作用

唾液是口腔环境的命脉,它不仅仅是水的简单混合物,而是一种复杂的生物流体,富含多种有机和无机成分。

在维持口腔微生物组与宿主之间的共生关系中,唾液扮演着不可或缺的守护者角色。它通过机械清洁、免疫防御、缓冲调节和组织保护等多重机制,主动塑造和调控着口腔微生态的平衡,是抵御口腔及全身感染的第一道关键防线。

唾液的物理与机械功能

冲洗与清洁

我们每天都在不断分泌和吞咽唾液,伴随着吞咽动作,唾液能够有效地将食物残渣、脱落的上皮细胞以及未牢固附着的微生物从口腔中清除这一过程被称为“唾液清除”

据估计,一个健康成年人每天仅通过吞咽唾液,

就能清除掉大约 800亿(8×10¹⁰)个细菌!

唾液流速是关键

高流速的唾液能更快地稀释和冲走食糖后产生的酸,以及减少细菌在牙面的停留时间,从而降低龋病的风险。相反,唾液分泌减少(口干症)的患者,其口腔细菌载量通常更高,患龋齿、牙周病和口腔念珠菌病的风险也显著增加

润滑口腔,帮助吞咽和说话

除了冲洗功能,唾液还是口腔的重要润滑剂。

唾液中的黏蛋白等糖蛋白赋予了唾液黏弹性,使其能够在口腔软硬组织表面形成一层润滑膜。这层膜有几个非常实际的作用:

  • 保护口腔黏膜,减少咀嚼时的机械摩擦
  • 湿润食物,帮助食物形成易吞咽的食团
  • 帮助舌头和口唇灵活运动,支持发音与言语

唾液作为口腔“守护者”的多重功能

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DOI: 10.1007/978-3-031-79146-8_7

唾液的化学防御:不让口腔变酸

缓冲pH调节

细菌导致蛀牙的一个核心武器是:产酸。而唾液的一个重要任务,就是把口腔的酸碱度(pH值)维持在中性范围(大约 6.5 – 7.5 之间)。

唾液里自带了一套碳酸氢盐缓冲系统。当我们吃了酸性食物,或者细菌开始大量产酸时,这套系统就会迅速出动,把酸中和掉

有意思的是,当你咀嚼食物时,唾液流速会加快,里面的碳酸氢盐浓度也会跟着升高,中和酸的能力就变得更强

此外,一些口腔细菌也能通过分解唾液中的尿素产生氨,辅助提高pH值,共同维持口腔环境的稳定。

唾液和口腔微生物之间并不是简单的“防守与进攻”关系,很多时候更像是一种动态协作。

免疫防御:非特异性与特异性免疫

唾液并不是机械地“冲走细菌”,它本身还含有大量具有抗菌和免疫作用的分子,它们协同作用,构成一个强大的防御网络

◖溶菌酶:直接破坏细菌细胞壁

溶菌酶能够水解革兰氏阳性菌细胞壁的肽聚糖,导致细菌裂解死亡。它还具有非酶依赖的抗革兰氏阴性菌活性,并能促进细菌聚集,便于清除

◖乳铁蛋白:不给细菌“吃铁”

乳铁蛋白是一种铁结合蛋白,通过螯合游离的铁离子,剥夺了细菌生长所必需的铁元素,从而发挥抑菌作用(营养免疫)。此外,它还具有不依赖铁的直接杀菌抗病毒活性。

◖乳过氧化物酶系统:抑制细菌产酸和代谢

该系统利用细菌代谢产生的过氧化氢(H₂O₂)和唾液中的硫氰酸盐(SCN⁻)作为底物,生成具有强氧化性的次硫氰酸(OSCN⁻),后者能抑制多种细菌的糖酵解酶,从而阻断其产酸和生长。

简单来说,就是让细菌“没法高效产酸、没法顺利生长”。

◖组蛋白、抗菌肽:广谱抗菌抗真菌

组蛋白是一类富含组氨酸的阳离子肽,具有广谱的抗真菌(特别是抗白色念珠菌)和抗菌活性。它们通过破坏微生物细胞膜的完整性或干扰其内部代谢来发挥作用。

防御素 Cathelicidin (LL-37) 这些是小分子的阳离子抗菌肽,主要由上皮细胞和中性粒细胞分泌。它们能像分子飞镖一样插入微生物的细胞膜,形成孔道,导致细胞内容物泄漏而死亡

◖sIgA:温和但精准的免疫控制者

分泌型免疫球蛋白A (sIgA)是唾液中最主要的抗体,也是黏膜适应性免疫的核心

它的特别之处在于:不是通过强烈炎症来“消灭一切”,而是通过更温和的方式控制微生物。

sIgA能够特异性地结合入侵的微生物和毒素,通过免疫排斥机制阻止它们黏附到宿主细胞表面,并促进它们以聚集体的形式被唾液清除。sIgA在不引发强烈炎症反应的情况下控制微生物,是维持黏膜稳态的关键。

唾液中的非特异性与特异性免疫防御

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DOI: 10.1007/978-3-031-79146-8_7

唾液会给口腔表面加上一层保护膜

唾液中的蛋白质和糖蛋白(如黏蛋白、富含脯氨酸蛋白、软蛋白等)会择性地吸附在牙齿和口腔黏膜表面,形成一层厚度仅为几百纳米的无细胞有机薄膜,分别称为获得性釉质膜黏膜膜

这层唾液膜具有双重功能:

  • 保护作用

它作为一道物理屏障,保护牙釉质免受酸的直接侵蚀,减缓脱矿过程。同时,膜中的钙结合蛋白(如软蛋白)有助于将钙和磷酸盐离子富集在牙齿表面,促进再矿化(相当于帮助牙齿进行微小损伤的自我修复)。对于软组织,黏膜膜则提供了润滑和保湿,防止干燥和机械损伤。

  • 决定谁先在口腔里安家

这层膜还有一个非常有意思的生态学功能:

它会影响微生物最初如何在口腔表面定植。

不同的唾液蛋白会选择性地结合不同的细菌,相当于为特定微生物提供落脚点。这意味着,唾液膜并不是单纯被动地让细菌附着,而是在一定程度上选择性地决定谁先成为第一批定植者

例如,α-淀粉酶可以结合某些链球菌,而富含脯氨酸蛋白则为另一些细菌提供受体。

最早附着的那批细菌,往往会影响后续整个牙菌斑生物膜的形成顺序和组成。

总的来说,唾液是维持口腔微生态平衡的重要保障。可一旦唾液分泌减少或功能受损,原本稳定的菌群关系就可能被打破,口腔也会由健康走向失衡。接下来,我们就看看口腔微生态失调是如何发生的。

08
口腔微生态的失调

在健康状态下,口腔微生物组与宿主维持着一种动态的共生平衡。然而,当这种平衡被宿主、环境或微生物自身的因素打破时,就会导致失调

失调并非简单地指有害细菌的增加,而是一个更复杂的生态学概念,指微生物群落的组成、结构和/或功能发生有害的改变,从而增加了宿主患病的风险。

口腔微生态失调是龋病、牙周炎等主要口腔疾病的核心驱动力,并与多种系统性疾病密切相关。

失调的生态学假说

理解口腔失调的关键在于“生态学假说”(Ecological Plaque Hypothesis)。该假说由Philip Marsh提出,这个假说认为,口腔疾病并不是单纯由菌太多引起,也不只是由某一种坏菌单独造成,而是局部环境发生改变后,整个微生物群发生了致病的重组

简单来说,它强调三件事:

1

疾病的本质是生态失衡

在健康的口腔里,一些潜在致病菌其实本来就可能存在,只是数量很低,而且被共生菌群和宿主防御系统共同压制着

问题不在于它们有没有,而在于潜在致病菌会不会在合适的环境下突然占上风

2

环境变化是失调的起点

当口腔局部环境出现明显变化时,比如:

  • pH 值下降
  • 氧气减少
  • 营养来源改变
  • 炎症产物增多

原有的微生物平衡就会被打破。某些原本不占优势的微生物,会因此获得更适合自己的生存条件。

1

菌群演替会推动疾病不断加重

一旦新的环境开始偏向某些致病相关微生物,它们就会逐渐增殖,并进一步改变周围环境。
这种改变又会继续压制共生菌、扶持致病菌,形成一个自我强化的恶性循环,最终推动疾病发生和进展。

龋病牙周炎,就是两个典型例子。

——在龋病中:高糖让口腔变酸

如果长期频繁摄入糖分,口腔中的细菌就会不断把糖发酵成酸。于是,口腔环境反复酸化

这种酸性环境抑制了对酸敏感的共生菌(如S. sanguinis),同时促进了耐酸和产酸菌(如变形链球菌和乳杆菌)的生长。这些菌的增殖又会产生更多的酸,使失调状态加剧,最终导致牙齿脱矿,龋病发生。

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——在牙周炎中:缺氧和炎症改变生态位

牙周炎的过程则有所不同。

当菌斑长期堆积,牙龈沟内环境会逐渐变得更缺氧,同时炎症反应会带来更多组织分解产物和龈沟液。

这就为一些厌氧、蛋白水解型细菌创造了有利条件,比如牙龈卟啉单胞菌等。

这些细菌的毒力因子又会进一步刺激和放大宿主炎症反应,造成组织破坏、牙周袋加深,进而为更多厌氧菌提供栖息空间。

于是,牙周炎也进入了“环境改变—菌群演替—炎症加重”的循环。

牙周炎的病理过程不仅涉及到常见的细菌,还包括一些厌氧菌和蛋白水解型细菌的增殖等。这些细菌的丰度和比例变化能综合辅助评估牙周炎的风险。

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<来源:谷禾口腔菌群检测数据库>

口腔微生态失调有哪些表现?

口腔微生物组的失调可以体现在多个层面,这些改变共同构成了疾病的微生物学基础。

◎ 物种组成改变

这是失调最直观的表现。

在龋病中,可见变形链球菌、乳杆菌和部分放线菌的丰度增加

在牙周炎中,则表现为“红色复合体”(P. gingivalis, T. forsythia, T. denticola)和“橙色复合体”等厌氧菌群的富集,而与健康相关的链球菌、放线菌等共生菌比例下降

◎ 多样性变化

失调对微生物多样性的影响因疾病而异。

在龋病中,由于强烈的酸性选择压力,微生物多样性通常会降低,少数耐酸菌占据主导地位。

在牙周炎中,由于牙周袋的形成创造了新的生态位,并且炎症反应提供了更丰富的营养,微生物多样性反而会增加

◎ 功能代谢改变

失调不仅是物种的替换,更是整个群落功能的转变

在龋病相关的生物膜中,糖酵解和产酸相关的代谢通路被上调。

在牙周炎相关的微生物组中,则表现为蛋白水解、氨基酸发酵、毒力因子(如LPS、牙龈蛋白酶)合成以及炎症诱导相关通路的富集

◎ 生物膜空间结构改变

失调也会改变生物膜的物理结构。

例如,在致龋生物膜中,大量的胞外多糖(EPS)形成了一个致密的、酸性的微环境。

在牙周炎中,生物膜结构变得更加疏松,但更具侵袭性,细菌更容易从生物膜中脱落并侵入宿主组织。

这说明,疾病并不只是菌种名单变了,连它们在口腔里如何组织起来也变了。

是什么在推动口腔失调?

多种因素可以作为触发或加剧口腔失调的“生态压力”。

► 宿主因素

饮食:如前所述,高糖饮食是龋病失调的主要驱动力。频繁吃糖,比偶尔一次大量摄糖更容易反复制造酸性环境。

免疫状态:宿主免疫功能低下或免疫反应失调(如过度炎症)会无法有效控制致病菌,从而导致失调。例如,糖尿病患者的高血糖状态和受损的中性粒细胞功能,使其更容易发生严重的牙周炎。

唾液功能:唾液流速降低和缓冲能力下降会削弱口腔的自洁和中和酸的能力,为产酸菌的生长创造有利条件。

激素水平:青春期、妊娠期和更年期的激素波动会改变口腔环境,影响特定微生物的生长,可能暂时性地导致失调

► 环境与行为因素

口腔卫生不良:不良的口腔卫生导致菌斑大量积聚,是牙龈炎和牙周炎失调的始动因素。

如果清洁不到位,微生物生物膜就会越来越成熟,生态环境也会越来越偏向致病状态。

吸烟与饮酒:吸烟会造成口腔局部缺氧,抑制有益的需氧/兼性厌氧菌,促进厌氧病原体的生长。酒精则可能直接影响微生物代谢并损害黏膜屏障

药物使用:广谱抗生素会破坏正常的微生物群落,为机会性感染(如念珠菌病)打开大门。其他药物(如抗高血压药、抗抑郁药)可能通过引起口干,而间接导致失调。

►关键病原体:不是数量最多,却可能最会“带节奏”

“关键病原体假说”是生态学假说的延伸,它强调某些低丰度的微生物能够通过不成比例的巨大影响力来操纵宿主反应和微生物群落,从而引发失调。

牙龈卟啉单胞菌P. gingivalis)是典型的关键病原体。

它虽然在菌斑中数量不多,但能通过其独特的毒力因子(如牙龈蛋白酶)破坏宿主的补体系统和中性粒细胞功能,造成局部免疫抑制。这种“被操纵”的炎症环境既能保护牙龈卟啉单胞菌自身免于被清除,又能为整个厌氧菌群落的生长提供营养(源自组织破坏和炎症渗出),最终导致一个协同致病的失调群落的形成

它不只是自己受益,还把整个微生态都往致病方向带偏了。

总之,口腔微生态的失调是一个由多因素驱动的、复杂的生态学过程。它不仅仅是“坏细菌”战胜“好细菌”的简单故事,而是整个微生态系统在内外压力下失去稳态、功能转向致病方向的系统性失败

未完待续,下期我们将继续讨论:

  • 系统性炎症状态、炎症介质与口腔微生物组的相互作用
  • 口腔微生物组与口腔健康
  • 口腔微生物组与癌症
  • 口腔疾病与认知衰退及痴呆的相关性
  • 类风湿性关节炎中的口腔微生物组失调与瓜氨酸化
  • 糖尿病、动脉高血压与肥胖中的口腔微生物组
  • 激素环境塑造口腔微生物组
  • 维持口腔与全身健康的微生物组干预
  • 牙周治疗与改善全身健康与管理系统性疾病

注:本账号内容仅供学习和交流,不构成任何形式的医疗建议。

主要参考文献

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Azevedo MJ, Kaan AM, Costa CFFA, Sampaio-Maia B, Zaura E. Acquisition of the Oral Microbiome. Adv Exp Med Biol. 2025;1472:13-29.

de Barros Santos HS, Pagnussatti MEL, Arthur RA. Symbiosis Between the Oral Microbiome and the Human Host: Microbial Homeostasis and Stability of the Host. Adv Exp Med Biol. 2025;1472:31-51.

Santonocito S, Polizzi A, Isola G. The Impact of Diet and Nutrition on the Oral Microbiome. Adv Exp Med Biol. 2025;1472:53-69.

Colombo APV, Lourenço TGB, de Oliveira AM, da Costa ALA. Link Between Oral and Gut Microbiomes: The Oral-Gut Axis. Adv Exp Med Biol. 2025;1472:71-87.

Washio, J., Takahashi, N. (2025). Nitrite Production from Nitrate in the Oral Microbiome and Its Contribution to Oral and Systemic Health. In: Dame-Teixeira, N., Deng, D., Do, T. (eds) Oral Microbiome. Advances in Experimental Medicine and Biology, vol 1472. Springer, Cham.

Heller D, Nery GB, Bachi ALL, Al-Hashimi I. Positive Role of Saliva in the Oral Microbiome. Adv Exp Med Biol. 2025;1472:103-118.

女性更年期转场:了解激素-口-肠菌群互作与更年期慢病的隐秘关联

谷禾健康

更年期标志着女性衰老的一个关键里程碑,引发激素,组织学和微生物组的变化。

随着卵巢功能衰退,雌激素与孕激素的断崖式下降,不仅重塑了女性体内的激素图谱,更改变了口腔、肠道、阴道等关键部位的微生物群落平衡。

最新研究揭示,更年期的症状,从反复的腹胀、顽固的牙周炎阴道感染,其背后与微生物组的“失控”密切相关:肠道菌群的多样性降低可能加剧骨质流失,而口腔微生物的代谢紊乱甚至与心血管风险形成隐秘联动。

激素波动在塑造这些微生物群落方面发挥关键作用,对疾病易感性有影响。雌激素影响微生物群落,而微生物可以代谢并影响雌激素水平。因此,激素与微生物组之间的相互作用是复杂且双向的。

联合国大会已将2021-2030年期间定为”健康老龄化十年“。联合国“健康老龄化十年”计划强调,尽管女性寿命更长,但更年期带来的独特健康挑战,如骨质疏松、心血管疾病泌尿生殖系统感染,正威胁着她们的晚年生活质量。

社会经济因素和文化规范(如生活方式和营养习惯)也影响她们的健康和老龄化体验。因此,关注性别特定的健康需求并推广定制化的健康老龄化策略,对于提高老年女性的健康和生活质量至关重要。

本文系统阐述了更年期女性激素波动与微生物组(口腔、肠道、阴道)的动态互作机制,揭示了雌激素下降引发的菌群失衡如何加剧骨质疏松、心血管疾病、牙周病等健康风险,这为更年期健康管理从“症状缓解”转向“精准干预”提供了科学依据。

理解更年期转变包括激素变化、环境因素和微生物动态如何影响更年期症状和女性健康。这一见解可能推动精确疗法的开发,以缓解症状并最小化相关健康问题的风险,最终提高更年期女性的生活质量。

01
更年期及其对女性健康的影响

更年期是由于卵巢滤泡活动减少导致的连续12个月自然停经的永久现象,通常发生在50岁左右,但自然变化范围在40~59岁之间。

更年期女性有哪些症状?

常见症状

大多数情况下,更年期会随着时间的推移而发生。导致绝经的几个月或几年称为围绝经期或绝经过渡期。

在过渡期间,卵巢产生的激素量会有所不同。围绝经期可持续 2~8 年。平均约为 4 年

激素变化会引起以下症状:

  • 月经不调
  • 阴道干燥
  • 潮热
  • 盗汗
  • 睡眠问题
  • 情绪变化
  • 脑雾(找词和记忆困难)

此外,更年期时口腔健康会因雌激素水平下降和口腔组织老化而受到影响。

不同的人有不同的更年期症状。大多数情况下,月经在结束之前并不规律

围绝经期,通常,月经周期跳过一个月并返回。或者跳过几个月,然后再次开始每月一次的周期,持续几个月。围绝经期早期的月经周期往往会变短,随着更年期的临近,月经间隔会越来越远,直到结束。

需要注意的是,随着年龄增长,老化过程以及系统性疾病或药物对口腔变化的影响会增加。口干感、颞下颌关节功能障碍心理生理障碍引起的并发症是一些更年期女性出现饮食障碍的多种原因之一。

另外,由于老化或雌激素下降导致的免疫功能受损可能会显著影响口腔感染的发生。

并发症

绝经后患某些疾病的风险会增加。比如:

  • 心血管疾病当雌激素水平下降时,患心血管疾病的风险会增加
  • 骨质疏松症在绝经后的最初几年,可能会迅速失去骨密度。这会增加患骨质疏松症的风险。绝经后经常骨折的骨骼包括脊柱、臀部和手腕
  • 尿失禁随着阴道和尿道组织的变化,可能会突然出现强烈的尿频冲动。然后可能会漏尿,称为急迫性尿失禁。或者会因咳嗽、大笑或举重而流失尿液,这称为压力性尿失禁。也可能更频繁地出现尿路感染
  • 性问题更年期会导致阴道变得更干燥并失去伸展性。这可能会导致不适和轻微出血
  • 体重增加许多女性在更年期期间和绝经后体重增加,因为卡路里燃烧(称为新陈代谢)减慢

更年期与什么因素有关?

  • 荷尔蒙自然下降

30 多岁时,卵巢开始减少控制经期的激素,如雌激素和黄体酮。如果这些激素水平低,较难怀孕。

在 40 多岁时,月经期可能会变长或变短、变重或变轻,并且发生频率更高或更低。随着时间的推移,卵巢会停止释放卵子。那么就没有更多的月经了。这种情况平均发生在 51 岁左右

  • 卵巢切除术

卵巢产生控制月经周期的激素,包括雌激素、黄体酮。切除卵巢的手术会导致立即绝经。

月经停止,可能会出现潮热其他绝经症状。症状可能严重,因为手术会导致激素立即下降,而不是在几年内缓慢下降。

切除子宫但不切除卵巢的手术称为子宫切除术,通常不会立即绝经。卵巢在一段时间内仍然会释放卵子并产生雌激素和黄体酮。

  • 化疗和放疗

这些癌症疗法可导致更年期。它们会在治疗期间或治疗后不久引起潮热等症状。化疗后月经有时会恢复,仍然可以怀孕。

针对骨盆、腹部和下脊柱的放射疗法可导致绝经。用于干细胞移植的全身放疗也可能导致绝经。对身体其他部位(如乳房组织或头部和颈部)进行放射疗法可能不会影响绝经。

  • 原发性卵巢功能不全。

大约 1% 的更年期患者在 40 岁之前过早绝经。过早绝经可能是由于卵巢没有产生通常的激素水平造成的,也就是原发性卵巢功能不全,它可能由基因变化或自身免疫性疾病引起。

  • 肠道菌群紊乱

更年期期间,激素水平变化会影响肠道菌群组成和功能。研究发现某些肠道菌群能直接代谢雌激素和孕激素,形成双向关系:激素影响菌群,菌群也参与激素代谢。这种微生物变化可能加剧更年期症状。

具体我们将在下一章节详细阐述。

02
人体微生物群与更年期关系

更年期时,体内激素变化会改变口腔、肠道、阴道和皮肤的微生物环境。研究发现某些肠道菌群能直接代谢雌激素和孕激素,当女性进入更年期时,激素水平下降导致的生理变化也会影响微生物群的组成和功能。

因此,探索微生物组与更年期之间的复杂相互关系揭示了缓解更年期症状和改善整体健康的有前景途径。通过调整饮食、使用益生菌个性化微生物干预等方法,有望改善更年期女性的健康状况。

doi.org/10.1038/s44294-024-00050-y

宿主、微生物、环境在更年期的变化

宿主变化

更年期期间,女性的身体会发生一系列改变。例如,唾液腺和口腔黏膜(如牙龈、舌头表面)会逐渐变薄甚至萎缩。类似的变化也可能出现在肠道、阴道等对激素敏感的部位,因为这些地方的组织里存在能接收雌激素、孕激素信号的“接收器”(激素受体)。

微生物变化

更年期期间,微生物组多样性(微生物种类分布)和丰富度(种类数量)会发生变化,这些变化受到宿主组织互动、激素代谢和环境变化的影响。

口腔细菌不仅局限于黏膜生态环境,还存在于牙龈或舌头等其他口腔部位。它们被视为能够代谢性类固醇激素的常驻口腔微生物群的一部分。

更年期悖论表现为阴道环境中微生物优势度降低但丰富度增加,这种现象可能适用于微生物群体中的其他身体部位。从临床角度看,微生物适应能力的变化可能导致感染等健康问题。

环境变化

唾液减少:唾液分泌减少,导致口腔干燥,细菌更容易滋生。

雌激素类型转换:卵巢不再生产强效的雌二醇,转而依赖脂肪组织合成的雌酮(效果较弱)。

孕激素“断崖式下降”:这种激素的减少可能削弱身体对炎症的控制能力。

雌激素与微生物组的双向互动

雌激素是与女性内分泌转变相关的主要性激素,包括青春期、妊娠期、更年期。雌激素就像是调节女性身体的总开关,特别在这些重要时期起作用:

  • 青春期:开启“成熟模式”
  • 怀孕期:支持宝宝发育
  • 更年期:逐渐“减少供电”

更年期过渡期间,女性的粘膜组织变薄变干,导致阴道和口腔细菌失调,这可以通过更年期激素治疗来缓解。

微生物组和性激素之间存在动态的双向相互作用,随着一些因素如衰老而变化。

▸雌激素存在两种形式

  • “活跃形式”(游离雌激素):细胞可以立即使用,就像即开即用的电源
  • “储备形式”(与蛋白质结合):结合型雌激素,半衰期比前者长,作为可用雌激素的储存库。它就像备用电源,需要时才启动

人体内的雌激素水平通过以上两种形式的平衡来调节。

▸微生物的特殊能力

肠道里的某些细菌有一种特殊”钥匙”(β-葡萄糖醛酸苷酶),这把”钥匙”能打开储备形式的雌激素,它变成活跃形式,这些特殊细菌群体被称为”雌激素组”细菌。

游离雌激素可以被运输到许多部位,如阴道,并促进微生物组中乳杆菌优势地位。因此,代谢性激素的微生物可以改变宿主对可用性的控制,从而影响与激素相关的生理过程。

▸互相影响的循环

雌激素水平影响微生物群落的组成,微生物又能影响体内实际可用的雌激素量;循环关系会随着年龄增长而改变。在更年期,这种平衡被打破。

因此了解这种关系很重要,因为通过调整微生物群(比如益生菌),可能有助于缓解一些更年期症状。

03
更年期会发生什么改变

雌激素:从全身健康到口腔微生态的塑造

雌激素变化如何塑造女性一生的健康轨迹

雌激素,主要以雌二醇雌酮形式存在,在女性从青春期更年期的不同生命阶段经历显著变化

生育年龄雌二醇是最强效且普遍的雌激素形式,随月经周期呈现周期性波动,在排卵期达到峰值。这种激素在生殖功能中扮演关键角色,影响全身健康,维持骨密度、心血管健康、性健康、情绪调节和认知健康。

然而,随着更年期的到来,雌激素动态发生明显转变。卵巢功能下降导致雌二醇产量减少,使雌酮成为主要雌激素形式。与雌二醇不同,雌酮在脂肪组织中合成,在排卵停止后维持某些雌激素活动。不过,在绝经后,整体雌激素活性降低。

在谷禾的检测实践中,也发现部分的45岁以上女性雌激素水平缺乏或偏低。

<来源:谷禾健康肠道菌群检测数据库>

多项研究将这种下降与骨质疏松、心血管疾病、认知障碍风险增加相关联。这一时期反映了雌激素在女性一生中的复杂相互作用,雌酮在雌二醇水平降低的情况下提供残留但不足的雌激素效应。这些女性激素水平的波动可能是女性在更年期过渡期间经历的影响其健康的身体和心理症状的原因。

雌激素循环途径

Valeri F,et al.Front Neuroendocrinol.2021

激素如何影响口腔健康?

口腔液体自然含有激素。在口腔中,唾液牙龈沟液对维持健康完整性起着重要作用。唾液和牙龈沟液共享一些代谢物和途径,但也有自独特的成分。

唾液主要由水、矿物质、电解质、激素、酶、免疫球蛋白和细胞因子组成。唾液的生理水平对口腔健康至关重要,因为它影响口腔中的各种因素,如防止龋齿、免疫过程、消化。唾液中含有卵巢分泌的高活性天然雌激素17β-雌二醇、孕激素、雌酮

在唾液腺腺泡和导管细胞中发现雌激素-β受体,表明雌激素缺乏可能是更年期女性唾液分泌和无机成分变化的病因。唾液的成分和流量也可能受某些药物影响,如抗抑郁药、降压药、口腔消毒剂和癌症治疗药物。

更年期唾液变化:酸性环境与口腔健康风险的隐秘关联

激素缺乏可能导致唾液在数量和质量上发生变化,破坏口腔内环境平衡,影响口腔微生物群并导致细菌定植。绝经后女性唾液pH值和流量的变化直接导致口腔疾病增加

唾液pH值与年龄之间的关系存在争议

患者体内的氢离子浓度随年龄增长而增加,使他们处于更酸性的环境中。有研究报告显示,与绝经前女性相比,绝经后女性的唾液pH值较低,而其他研究则发现不同组别之间的唾液pH值没有显著变化。

2018年发表的一项病例对照研究(n=80)显示,与对照组(n=40)相比,绝经后女性(n=40)的唾液流量和pH值降低。因此,更年期的激素变化可能导致女性体内pH值更酸性,增加口腔组织与老化相关的损伤风险。然而,身体其他部位的pH值却会增加,从而导致细菌感染

激素波动如何破坏牙龈健康?微生物与炎症

相比之下,牙龈沟含有血清衍生的牙龈沟液。牙龈液中含有雌二醇和孕激素,其波动影响牙龈组织。雌激素降低角质化程度,增加上皮糖原,并影响成纤维细胞增殖和蛋白质生成。

孕激素增强血管通透性,减少糖胺聚糖合成,改变胶原蛋白生成速率和模式,并抑制IL-6生成。女性类固醇激素对牙龈产生促炎作用。

存在牙龈炎等牙龈炎症期,这与微观解剖结构改变以及牙龈和龈下细菌群落增加相关。尽管雌二醇水平在更年期期间急剧下降,但雌酮等其他形式的雌激素可能影响牙龈组织。

由于牙龈环境中有常驻微生物生物膜群落,而唾液中含有暂时性浮游微生物群,这两种口腔环境都能在激素波动期间影响宿主-微生物相互作用。因此,研究口腔液体是否含有各种浓度的激素以及微生物群可获取的形式至关重要。

更年期女性的身体“改造”:从皮肤到骨骼

激素撤退的连锁反应:黏膜屏障弱化与阴道健康警报

卵巢激素受体存在于鼻咽黏膜胃肠道女性泌尿生殖系统中。性激素的作用影响口腔黏膜、牙龈和唾液腺组织。更年期发生的激素变化产生血管运动改变,导致血管通透性炎症介质发生变化。

雌激素和孕激素调节女性生殖道的黏膜屏障和免疫反应,若它们的水平改变可能引起阴道症状。与更年期相关的最常见阴道症状是因雌激素缺乏导致的阴道干燥以及阴道上皮变薄、失去防御元素。

一些最常见的病理状况包括外阴阴道萎缩、复发性尿路感染、细菌性阴道病和阴道念珠菌病。结果,阴道区域出现灼热感、瘙痒和刺痛。

口腔与阴道的”镜像变化”

更年期女性常惊讶于口腔干燥阴道灼痛的同时出现,这背后暗藏黏膜系统的深层关联。在微观层面,口腔阴道上皮在超微结构、角蛋白丝分布、水渗透性和化学成分方面表现出相似性。这一点特别值得注意,因为阴道上皮在更年期期间及之后会经历各种变化,这暗示着对口腔上皮可能的影响。

多项研究发现,两种黏膜的上皮细胞层数没有显著差异。同样,角质化模式和细胞间隙的脂质层分布也很相似。所有这些表明,鉴于它们的微观相似性,绝经后女性阴道黏膜因缺乏激素刺激而观察到的变化也可能以相同方式影响口腔上皮

有研究表明,口腔、阴道和肠道微生物群的组成可能受雌激素水平调节。因此,性激素的减少被发现会引起宿主的炎症反应增加,可能导致口腔微生物平衡失调。这可能导致各种牙龈病理,其中年期龈口炎尤为突出。

口腔里的激素“接收器”与更年期连锁反应

我们的口腔中藏着一些特殊的“激素接收器”——牙龈唾液腺里分布着能感应雌激素、孕激素的受体。就像乳腺组织一样,唾液腺里主要存在雌激素受体α(ERα),而牙龈中则富含另一种“接收器”雌激素受体β(ERβ)。这些受体像开关一样,帮助激素调控口腔组织的健康状态。

  • ERα:主要在乳腺、子宫内膜等器官发挥作用,是维持女性生殖健康的“主力军”。
  • ERβ:新发现的“多面手”,不仅存在于口腔牙龈中,还在结肠等承受压力的组织中活跃。

此外,唾液腺牙龈细胞里还发现了孕激素受体(PR),协同调节激素对口腔的影响。

更年期为何容易“口干”?

唾液腺中的腺泡和导管细胞(尤其是腮腺、颌下腺)密布激素受体。当更年期雌激素断崖式下降,这些“收器”失去信号唾液分泌可能减少,导致口干、黏膜干燥等问题。

激素撤退的全身风暴

更年期后性激素水平的急剧下降,尤其是雌激素水平,对神经系统、心血管系统、风湿性疾病、内分泌系统、胃肠道和泌尿生殖道有众多影响。在绝经前女性中,性类固醇激素通过其受体展示直接血管扩张作用,表明其心血管益处。在年轻女性中,雌激素有助于心脏保护,这一功能在更年期后减弱。

骨质疏松症是更年期另一种常见疾病,尽管其病因复杂。在这一阶段,激素波动和钙代谢改变可能导致骨吸收水平增加,使该疾病在更年期后更为普遍。

doi.org/10.1038/s44294-024-00050-y

更年期转变对口腔的影响

在更年期,由于女性生殖衰老导致的雌激素下降,会发生一系列生理变化。这种明显的低雌激素状态影响口腔颌面系统和其他系统,产生各种全身和口腔临床表现,影响女性的健康。

多项研究探索了更年期口腔状况与全身表现之间的关联,发现了积极的相关性。

更年期如何悄然影响牙周健康?

牙周病是一种慢性细菌源性炎症疾病,破坏牙齿支持组织,最终导致牙齿脱落。这是一种多因素病因学病理,由必要但不充分的主要病因因素、易感宿主以及影响两者的环境因素相互作用引起。

性激素被认为是重要的修饰因素,可以增加宿主对牙周病原体的易感性,因此影响牙周病的患病率、进展和严重程度。性激素水平的显著波动以及更年期特有的骨质疏松症已导致多项研究将更年期与牙周病联系起来。

骨质疏松症可能导致单位体积内牙槽嵴骨密度降低,这会加速牙周感染引起的骨吸收刺激下的骨质流失。基于这一假设,一项针对绝经后女性的研究未能将较低的系统性矿物质密度与对口腔感染反应中更大的牙周附着丧失相关联,尽管观察到随着患者年龄增长,这种关联变得显著

更年期激素治疗:牙周健康的潜在保护因素

后续研究报告显示,绝经后女性的牙周病患病率高于绝经前女性,而绝经前女性与接受更年期激素治疗(MHT)的绝经后女性的牙周状况相似。一些研究甚至指出MHT是减轻牙痛、改善牙齿活动度降低牙周袋探测深度的保护因素。

最近有研究探讨了绝经后女性牙齿脱落的主要原因是口腔卫生不良骨矿物质密度低低雌激素水平-骨质疏松症牙齿脱落正相关,但需要更多研究来明确更年期与牙周病之间的关系,考虑到与两种状况相关的混杂因素,如高龄、教育程度、慢性疾病、烟草和酒精消费,特别是口腔卫生饮食

颞下颌关节紊乱与更年期的关系

颞下颌关节紊乱(TMD)是一组影响咀嚼肌和颞下颌关节(TMJ)的肌肉骨骼疾病。女性TMD发病率高于男性,以及在TMJ盘中检测到雌激素和孕激素受体,使研究者考虑女性性激素在这种关节紊乱的多因素病因学中的作用。

一些作者观察到绝经后女性的TMD患病率和严重程度高于绝经前女性。相关研究中,对不同月经周期状态下患有TMD的女性进行的研究得出结论,当雌激素水平较低时,TMD相关慢性疼痛程度、咀嚼功能障碍、抑郁症状和躯体化症状更为严重

然而,其他研究者评估了绝经后女性TMD的存在及其与疼痛和更年期激素治疗(MHT)使用的关系,发现TMD与绝经后期之间没有关系,MHT使用与TMD疼痛之间也没有关系。这些相互矛盾的结果需要进一步研究,以了解更年期对TMJ的影响。

更年期唾液危机:口腔干燥与健康变化的激素关联

雌激素缺乏可能与更年期女性唾液分泌变化有关,这是由于唾液组织改变所致。唾液减少与口腔变化相关,如口腔黏膜光泽丧失、黏膜干燥、舌背裂纹、口角炎、唾液变稠、口腔感染频率增加、非典型位置出现龋齿以及主要唾液腺体积增大。

绝经后女性常见口腔症状包括干燥、灼热感、口腔疼痛、味觉改变、牙齿脱落,通常伴有吞咽困难、发音问题和口臭。

口干或口腔干燥症是围绝经期和绝经后期的主要口腔症状,大多数患者报告唾液流量减少。唾液中孕激素水平与更年期口腔干燥感直接相关。

然而,目前尚不清楚干燥是否仅与激素下降有关,因为药物或衰老等其他因素也会影响唾液分泌率。

更年期口腔干燥与相关综合征

口腔干燥感通常伴随着口腔灼烧综合征(BMS),这也与绝经后期的真菌感染如口腔念珠菌病有关。情绪不稳定,特别在表现为口腔黏膜疼痛灼热的BMS患者中明显,与抑郁或焦虑等心理障碍相关,突显了更年期口腔健康问题的多方面性质。

此外,面部、牙齿颞下颌关节紊乱以及溃疡也有所增加。总体而言,唾液流量减少会导致其他症状,如口味差或异常、吞咽困难、唾液粘稠、口腔黏膜炎、扁平苔藓、口炎和类天疱疮。

因此,通过制定预防性口腔护理计划和针对更年期的特定治疗干预措施,解决老龄女性的口腔疾病非常重要。

04
更年期的口腔微生物组

口腔微生物组是由宿主-微生物互动及环境条件共同塑造的复杂生态系统,分布于口腔软硬组织中。激素波动可直接影响该系统的平衡,例如改变唾液成分(如流量、pH值及抗菌物质含量),从而调控微生物群落的结构与功能。

研究表明,激素水平变化(如青春期、妊娠期及更年期)会通过唾液特性改变,促进特定致病菌增殖或抑制有益菌定植。以更年期为例,雌激素锐减引发的唾液酸化与黏稠度增加,可显著改变微生物群落的组成,加剧龋齿及牙周病风险。此外,分析口腔微生物组的动态变化,可能成为监测系统性激素波动的潜在生物标志物

口腔微生物组与激素变化的关系

更年期时,女性体内的雌激素水平会随着卵巢功能衰退而逐渐降低。但有意思的是,在更年期初期(过渡期),某些性激素可能会暂时升高,这种波动会刺激口腔组织发炎,并扰乱牙龈部位的微生物平衡,导致有害细菌过度繁殖。与此同时,肠道内的雌激素水平变化也会打破人体和肠道微生物之间的平衡,影响消化和免疫健康。

口腔-肠道-雌激素组轴提示全身雌激素和口腔健康之间存在联系。比如,口腔里的某些细菌能分解雌激素、孕激素等激素,甚至反过来调节它们的水平。这意味着,如果雌激素代谢出了问题,最早可能在口腔菌群失衡中表现出来,比如牙龈出血、口臭等症状,都可能成为身体发出的预警信号。

具体来说:

孕激素能“压制”有害菌:研究发现,像奈瑟菌(Neisseria)、葡萄球菌这类容易引发口腔感染的有害菌,遇到孕激素时生长会被抑制,这种效果和激素浓度有关。

“吃激素”的细菌更危险密螺旋体等细菌会“偷吃”人体产生的类固醇(如雌激素)作为营养,这可能让它们变得更活跃,甚至加重牙周疾病

维生素K的替代来源

一些口腔细菌如Prevotella intermedia、Prevotella nigrecens、 Capnocytophaga需要维生素K才能存活,而雌激素和孕激素可以替代这种营养。这些细菌在牙龈组织中随着雌二醇孕酮周期而同步增加。

最近的一项研究调查了雌二醇、雌三醇、孕激素或睾酮对体外口腔生物膜诱导毒力因子表达的影响。研究显示对生物膜形成、微生物组成和蛋白水解活性的影响很小。在口腔牙龈组织中,牙龈含有能够特异性结合雌激素的受体,其微生物组具有β-葡萄糖醛酸苷酶(GUS)作为雌激素代谢酶。

源自人类口腔微生物组的GUS图谱与53种独特的GUS酶相关。许多这些酶在常与牙周病相关的属中被鉴定,如Tannerella, Treponema普雷沃菌属、梭杆菌属。特别是,口腔微生物组中发现的GUS蛋白与胃肠道中发现的不同。性激素影响口腔生态位的确切机制仍在持续探索中。

内源性类固醇与口腔微生物代谢的关联

内源性类固醇能够直接触发正常微生物群改变的能力的发现,为类固醇水平波动标记的口腔和一般健康之间的联系提供了新见解。类固醇脱氢酶已在多个细菌属中被鉴定,包括梭菌属、棒状杆菌属(Corynebacterium)、芽胞杆菌属(Bacillus)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、Nocardia、假单胞菌属(Pseudomonas)和链霉菌属(Streptomyces)。这突显了口腔微生物细胞的居民可以通过微生物酶代谢孕激素睾酮

变形链球菌(Streptococcus mutans)同时拥有5α-和5β-类固醇还原酶,以及3α-、17β-和20α-羟类固醇脱氢酶,促进孕激素和睾酮的代谢。

此外,牙龈沟中发现的其他口腔细菌已知含有参与类固醇转化的细菌酶。例如,密螺旋体通过5α-还原酶、3β-和17β-羟类固醇脱氢酶代谢胆固醇、孕激素和睾酮。

因此,关注更年期过渡期间微生物在激素代谢中的作用,强调了有针对性干预的潜力,并为更年期症状管理的先前未探索的途径提供了启示。

唾液皮质醇如何影响微生物与更年期相关疾病

唾液皮质醇是用于检查人类应激反应的生物标志物。

心身性头颈部疾病如口疮性口炎非典型面部疼痛、口腔扁平苔藓、口腔灼烧综合征(BMS)和口干症与更年期阶段相关。

在一项包括200名绝经后女性的临床试验中,唾液皮质醇水平显示出统计学显著性,证明患有心身疾病的绝经后女性具有更高水平的皮质醇

最近一项关于应激相关皮质醇对口腔微生物组影响的宏转录组功能分析发现,在皮质醇存在的情况下,梭菌门成员变得更加活跃。有趣的是,之前与牙龈炎相关的Leptotrichia goodfellowii活性显著增强。总体而言,口腔微生物组暴露于皮质醇可改变整个细菌群落的活动。

这些变化包括宿主对口腔细菌的免疫应答过度表达,以及细菌方面蛋白质水解、寡肽转运、铁代谢和鞭毛组装的增加。这些活动先前已与功能性菌群失调和口腔疾病(如牙周病)的进展相关。这提出了一个有趣的可能性,即口腔微生物可能直接响应应激激素的存在

更年期对唾液与口腔微生物的隐秘影响:争议与新发现

唾液流量和成分与更年期的关联存在争议。

AMICA项目比较了20名绝经后女性与对照组(19名生育年龄女性)的唾液口腔微生物组。该研究未发现更年期女性与有规律月经周期女性之间唾液口腔微生物组成分存在显著差异。

最丰富的细菌属是已知在健康个体中占主导地位的,如链球菌、奈瑟菌、卟啉单胞菌、普雷沃菌和韦荣球菌

相比之下,研究人群中占主导地位的细菌科是普雷沃菌科和链球菌科。具体而言,绝经后普雷沃氏菌显著增加,而Veillonella tobetsuensis减少。此外,经历严重唾液分泌减少的女性与唾液流量正常的女性相比,细菌谱相似。

研究在绝经后女性唾液中发现了显著的代谢物变化,雌二醇水平非刺激性唾液流量呈正相关。

另一项研究确定了老年女性唾液分泌减少相关的唾液成分差异,特别关注口腔微生物组。研究结果表明,由于唾液流量减少导致的雌二醇水平下降可能导致更年期口腔问题并改变某些口腔细菌

进一步的大规模人群和纵向研究将阐明更年期转变对唾液环境的影响。

更年期女性的牙周疾病与口腔微生物组

生物膜相关牙周疾病是老年和更年期女性常见的口腔疾病。绝经后女性的龈下微生物组与牙周疾病的存在和严重程度相关。与这种疾病相关的一些最具特征性的病原体属于拟杆菌属、牙龈卟啉单胞菌、螺旋体、牙形螺旋体、拟杆菌目和梭杆菌属

厚壁菌门和拟杆菌属之间的相互作用可以作为老年患者微生物栖息地的良好指标。研究描述了更年期女性厚壁菌门与拟杆菌属的比例趋向更高。

特定物种在更年期女性的龈下微生物组中存活,不受牙周疾病存在或严重程度的影响。特别是,这些包括Veillonella dispar、Veillonella parvula、口腔链球菌(Streptococcus oralis)和齿双歧杆菌(Bifidobacterium dentium)。

研究表明,齿双歧杆菌的存在可抑制牙周疾病中的显著病原体牙龈卟啉单胞菌的增殖。这一观察可能解释了为什么在没有牙周疾病的老年女性群体中检测到的牙龈卟啉单胞菌水平相对较低

更年期期间口腔微生物组发生变化,特定病原体促进了老年女性的牙周疾病。尽管如此,某些物种在更年期女性的龈下微生物组中持续存在,可能影响牙周健康。

龈沟液与激素变化对牙周健康的影响

龈沟液是一种牙周渗出物,由含有各种与牙周定植微生物群相互作用的代谢物的血清组成。从临床上看,牙周炎症增加激素调节失调的情况如妊娠期和雌激素依赖性疾病如子宫内膜异位症相关。

因此,老年女性牙周疾病相关的许多龈下微生物与年轻牙周病患者研究中观察到的龈下微生物群相似。一个显著的例外缺乏伴随侵袭性牙周炎的聚集性放线杆菌(A. actinomycetemcomitans),这在老年人中很少见。

这些发现表明口腔微生物组与更年期之间存在复杂的动态关系,对研究和治疗具有重要意义。

更年期激素失衡与真菌失调

虽然先前的研究主要关注细菌物种,但认识共生真菌群落在口腔微生物复杂性中的作用至关重要。在更年期,由于衰老和激素失衡真菌繁殖增加,导致菌群失调和机会性物种如白色念珠菌(Candida albicans)的增殖,特别是在绝经后阶段。

以下因素会促进念珠菌病的发展:

  • 抗生素使用
  • 局部或全身免疫抑制,如长期使用全身或吸入类固醇
  • 唾液分泌减少
  • 糖尿病
  • 吸烟

更年期慢性念珠菌病与口腔灼烧综合征

慢性念珠菌病可引起口腔灼烧感,这是口腔灼烧综合征(BMS)的特征症状,这两种情况都与长期服药佩戴活动假牙有关。

虽然在45.16%患有BMS的绝经后女性中检测到白色念珠菌(C. albicans),但其与该综合征病因的关联尚无定论。

口腔环境的酸碱度和唾液分泌量对白色念珠菌的存在似乎没有明显影响,这表明念珠菌在口腔中的定植受到多种因素的复杂影响。虽然更年期的生理变化可能有利于真菌生长,但研究表明更年期本身并不直接增加口腔念珠菌感染的风险。

虽然在绝经后女性中未观察到唾液流量与白色念珠菌侵袭之间的关联,但以往文献表明可能存在潜在联系,特别是在那些使用质子泵抑制剂(可能影响口腔微生物平衡)的女性中。

最近研究已确定光滑念珠菌(Candida glabrata)是一种机会性病原体,负责黏膜和全身感染,通常见于老年人、免疫功能低下者和医疗机构环境中。

性激素对多部位微生物组的系统性调节

卵巢激素受体已在脑部、口腔、鼻咽部、胃肠道和女性泌尿生殖系统的黏膜中被发现。这表明神经系统、口腔、肠道、阴道和膀胱微生物组的组成可能受到性激素水平的系统性调节。

尽管我们体内的不同部位(如口腔、肠道和生殖系统)拥有各自独特的微生物环境,但研究发现某些对激素变化敏感的细菌能同时在多个区域生存。例如,某些乳杆菌不仅能在口腔中找到,也能在阴道直肠中繁衍,有时甚至能通过腹部组织从肠道迁移到阴道

当女性进入更年期后,体内激素水平的变化会对不同身体部位的微生物群落产生不同影响,改变人体与这些微生物之间的相互关系。这种变化可能是更年期女性在不同身体系统中出现各种症状的原因之一。

性类固醇激素影响的微生物-宿主相互作用

doi.org/10.1038/s44294-024-00050-y

05
更年期女性肠道微生物组

最新研究显示,肠道中的微生物群落可能在女性衰老过程中扮演重要角色,特别是对更年期期间体内激素变化有显著影响。由于从口腔到肛门的整个消化系统被视为一个连续的环境,肠道中的细菌可能与口腔中的微生物有关联,反之亦然。

性激素和肠道菌群之间的相互关系

Calcaterra V, et al., Front Endocrinol (Lausanne). 2022

微生物群的α多样性由样本内微生物分布决定,包括存在的分类群的数量和相对丰度。研究表明,由于激素水平下降,更年期与胃肠道微生物群多样性的改变相关。

不过,科学界对此并未达成共识。一些相反的研究结果表明,绝经前和绝经后女性之间没有明显差异。

这些矛盾的发现表明更年期对肠道微生物组的影响可能比预期的更为复杂,受到多种因素影响。

更年期女性肠道微生物组的变化

研究者们正日益关注女性衰老过程中肠道微生物组所经历的变化。一项纵向研究发现,绝经后女性(n=1027)的肠道微生物组比绝经前女性(n=295)的多样性更低

绝经后女性体内以下菌群丰度更高

  • Bacteroides sp. Ga6A1
  • Prevotella marshii
  • Veillonella dispar
  • Sutterella wadsworthensis
  • 厚壁菌门/拟杆菌门
  • Lachnospira
  • Roseburia
  • Odoribacter
  • Bilophila

绝经后女性以下微生物丰度降低

  • Escherichia coli-Shigella spp
  • Oscillibacter sp. KLE1745
  • Akkermansia muciniphila
  • Clostridium lactatifermentans
  • Firmicutes
  • Abiotrophia
  • Parabacteroides johnsonii
  • Veillonella seminalis

PrevotellaSutterella 在其他研究中曾与肥胖相关。同样,肠道拟杆菌可能产生有益或有害影响,这取决于它其他微生物组和宿主因素的关系。能在口腔中找到适宜条件的微生物,如普氏菌属、拟杆菌属和厚壁菌门,在胃肠道水平产生不同类型的群落。

更年期女性 Odoribacter 的增加致短链脂肪酸、氢和硫化氢水平升高短链脂肪酸增加脂肪酸氧化和能量代谢,参与血清素的合成稳定神经元,并增加刺激成骨的循环胰岛素样生长因子-1。因此,更年期女性中短链脂肪酸 的Odoribacter 相关增加可能会降低肥胖、高脂血症、抑郁症和骨质疏松症的风险。相反,硫化氢产生增加会导致炎症反应。因此,Odoribacter 既有积极影响,也有不良反应(类似于绝经后综合征的影响)。

Biophila 产生的硫化氢可以放松回肠平滑肌,增加胃肠黏膜的血液供应。更年期妇女体内嗜胆汁细胞增多会导致硫化氢产生增加,引发局部炎症和粘膜损伤,血清内毒素浓度增加,以及几种组织的炎症反应。炎症因子引起的细胞内炎症反应通过干扰胰岛素信号转导导致胰岛素抵抗。在骨骼中,炎症因子(如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素(IL-1和IL-6)增强破骨细胞的功能,导致骨质减少。外周血中的炎症因子穿过血脑屏障,激活中枢神经系统的小胶质细胞,导致神经元炎症,加剧神经纤维缠结和β-淀粉样蛋白的聚集和积累,从而导致阿尔茨海默病

目前尚不清楚更年期过渡期间激素水平的变化是否会影响肠道微生物群的平衡,可能导致菌群失调。

性别&肠道菌群:从青春期差异到绝经后趋同

肠道微生物组的性别二态性指男性和女性在微生物组成和多样性方面的差异。研究发现:

  • 青春期前,男女之间的肠道微生物群没有性别差异
  • 青春期后出现显著变化,男性微生物多样性普遍低于女性
  • 女性展现出更高的肠道微生物组丰富度和更低的普氏菌属(Prevotella)丰度

值得注意的是,绝经后女性的肠道微生物群与男性的相似度高于绝经前女性。

2022 年 4 月发表在《mSystems》上的一项研究研究了近 1,000 名西班牙裔男性、1,000 名绝经后的西班牙裔女性和近 300 名绝经前西班牙裔女性的肠道微生物。研究发现,绝经后女性的微生物组与男性相比,与男性更相似。

这表明性激素水平可能在调节肠道微生物组成方面发挥重要作用。

然而,普氏菌属对人类健康的影响存在矛盾,其效果因涉及的特定菌株而异。有些菌株可能有益,而其他菌株可能与某些健康问题相关,这取决于具体条件和宿主因素。

肠道微生物群功能与更年期健康关系

居住在消化道中的微生物群体执行多种功能:

  • 膳食成分的代谢
  • 合成来自革兰氏阴性菌的脂多糖(参与炎症过程)
  • 内源性成分的代谢,包括女性激素

一些激素与肠道菌群的已知关系

Hussain T,et al.Anim Nutr.2021

研究发现,绝经后自身免疫疾病的发病率增加。这可能与肠道微生物组的变化有关。

瘤胃球菌属(Ruminococci),属于梭菌目,是短链脂肪酸的生产者。这些短链脂肪酸具有神经活性特性,能够促进脑-肠轴的通信,这是一种有益功能。在克罗恩病系统性红斑狼疮患者中,已观察到某些瘤胃球菌种类的丰度降低

值得强调的是,与绝经前女性相比,绝经后女性体内瘤胃球菌的丰度较低。这一发现表明,更年期激素变化可能通过影响这些有益菌的丰度,对免疫功能和炎症过程产生影响。

肠道微生物组与雌激素及相关疾病的关系

Hussain T,et al.Anim Nutr.2021

骨健康状态

关于通常影响更年期妇女的骨质疏松症,研究报告了与骨质疏松症严重程度相关的肠道微生物组的显着差异。

那些没有骨质疏松症的人有大量的 Romboutsia、unclassified_Mollicutes 、Weissella

相比之下,骨质疏松症患者下列菌群丰富

  • Fusicatenibacter
  • Lachnoclostridium
  • Megamonas

在骨质疏松症的不同严重程度中,肠道微生物组的变化比阴道微生物组的变化更明显,这表明女性的肠道微生物组可能会影响骨骼代谢。

更年期心血管健康

由于心血管疾病是老年女性的主要疾病之一,近期研究评估了肠道微生物组在激素相关心血管保护中的作用。

一项大型绝经后女性队列研究收集了粪便样本和15种性激素的血清水平,发现雌激素与以下微生物的多样性和丰度相关:

  • Alistipes
  • 柯林斯菌属(Collinsella)
  • Erysipelotrichia
  • 梭菌纲(Clostridia)

有趣的是,研究者提出肠道微生物组可能影响雌酮颈动脉斑块之间的联系。然而,该研究中81%的女性患有艾滋病毒(HIV),这可能干扰性激素与微生物组之间的直接相关性。

另一方面,孕酮降低免疫系统活性,导致对病原体的易感性增加。绝经后,孕酮水平与雌激素同时下降。研究发现,绝经后女性的血浆孕酮浓度可根据肠道微生物组的组成预测循环孕酮水平。

由于缺乏机制研究,确定这些细菌在肠道微生物组中的具体作用及其与更年期的关系具有挑战性。因此,肠道微生物组在女性衰老中的具体健康影响尚未被充分理解。

06
更年期泌尿生殖道微生物组

更年期阴道微生物组变化及健康影响

阴道微生物组在更年期经历深刻变化,影响女性健康和对各种感染的易感性

具体而言,在阴道水平,微生物失衡触发慢性炎症,这可能导致某些感染性疾病风险升高,包括:

  • 萎缩性阴道炎
  • 盆腔阴道炎
  • 细菌性阴道病
  • 生殖器念珠菌病
  • 性传播感染
  • 艾滋病病毒(HIV)

持续的炎症状态和相关感染还可能增加恶性转化的可能性,从而提高致癌风险。

这强调了更年期激素变化对阴道健康和相关风险的潜在影响。激素水平的下降改变了阴道环境,影响了保护性微生物的生存条件,可能导致更易感染炎症反应增强,形成一个可能危及女性晚年健康的复杂互动网络。

更年期生殖微生物组变化与子宫内膜癌风险

近期研究表明,更年期期间生殖微生物组的变化与子宫内膜癌(EC)风险增加有关。

Walsh等人的研究发现,绝经后女性的微生物组多样性增加,这可能提高疾病风险。具体而言:

  • Porphyromonas somerae和阴道无氧球菌(Atopobium vaginae)在子宫内膜癌患者中更为常见
  • 牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)与阿尔茨海默病和牙周疾病相关,且与某氏卟啉单胞菌密切相关

这表明卟啉单胞菌属(Porphyromonas)可能在更年期疾病发展中发挥作用。这些发现突显了女性更年期期间生殖道微生物组变化与癌症风险之间的重要联系,为未来预防和治疗策略提供了潜在目标。

微生物组健康与女性生殖道健康

微生物组健康度指特定环境(如肠道或口腔)中微生物群落的健康状态和恢复力。健康的微生物组具有多样性,由支持宿主健康的有益微生物组成,而失衡的微生物组可能导致疾病。

健康的阴道微生物组中,乳杆菌属(Lactobacillus)通常是占主导地位的细菌,乳杆菌属可以:

  • 产生乳酸
  • 创造酸性环境
  • 帮助防止有害细菌过度生长

乳杆菌的这种优势对维持阴道健康和预防感染至关重要。

它们形成一种保护性屏障,通过多种机制(包括pH调节、抗菌物质产生和竞争性排斥)抵抗病原体。

在更年期过渡期间,激素水平的变化可能会影响这种微生物平衡,导致乳杆菌减少有害菌增加,从而增加感染和其他健康问题的风险

更年期悖论:阴道微生物组变化的双面性

更年期悖论描述了绝经前绝经后女性阴道微生物组之间观察到的相互矛盾趋势。这一现象的特征是:

  • 乳杆菌(Lactobacillus)优势减少
  • 阴道微生物组的微生物丰富度增加

因此,绝经后女性的阴道微生物组可能变得更加多样化,适应生态位内更广泛的微生物物种谱。这似乎违反了通常认为的微生物多样性对健康有益的观点。

导致更年期女性优势度和丰富度之间这种悖论关系的因素包括:

  • 激素水平变化
  • 阴道pH值变化
  • 宿主免疫应答的变化

从临床角度看,这种悖论可能导致健康问题,如由于微生物适应性变化引起的感染,强调了在更年期女性医疗保健中解决这些微生物组变化的重要性。

这表明阴道微生物组的最佳状态在生命不同阶段可能有所不同,而不仅仅是追求最大的多样性。

更年期荷尔蒙变化对阴道微生物生态的影响

首先,与更年期相关的荷尔蒙变化改变阴道环境,从而影响微生物群落。绝经期间雌激素水平的下降导致阴道pH值和湿度水平发生变化,创造了一个不太有利于某些微生物物种生长的环境,特别是在绝经前女性中占主导地位的乳杆菌

阴道微生物组被分为五种群落状态类型(CST),其分类取决于乳杆菌物种的存在和丰度:

  • CST I:以卷曲乳杆菌(L.crispatus)为主
  • CST II:以加氏乳杆菌(L.gasseri)为主
  • CST III:以惰性乳杆菌(L.iners)为主
  • CST IV:缺乏乳杆菌,包含厌氧微生物,如普雷沃菌属和加德纳菌属(Gardnerella)
  • CST V:以詹森乳杆菌(L.jensenii)为主

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随着绝经的发生,许多女性从乳杆菌占优势的状态转变为CST IV状态,这种变化可能增加对某些感染和健康问题的易感性。这种转变反映了荷尔蒙调节对维持健康阴道微生物组的重要性。

绝经后阴道微生物组变化及健康影响

绝经后女性经历乳杆菌水平降低,导致微生物多样性增加。然而,这可能增加厌氧菌定植的易感性,与多种感染相关。

当细菌多样性增加时,检测到的物种包括:

  • 普雷沃菌属 (Prevotella)
  • 卟啉单胞菌属 (Porphyromonas)
  • 肽杆菌属 (Peptoniphilus)
  • 厌氧球菌属 (Anaerococcus)
  • 消化链球菌属 (Peptostreotococcus)
  • 戴阿利斯特杆菌属 (Dialister)
  • 无氧球菌属 (Atopobium)
  • 加德纳菌属 (Gardnerella)
  • 巨球菌属 (Megasphera)
  • 芽胞杆菌属 (Bacillus)

其中一些与特定阴道感染相关,如细菌性阴道病(BV)。临床研究表明,BV的特征性厌氧菌过度生长与绝经后女性的微生物组相关,与绝经前女性相比有明显差异。

此外,研究已发现非乳杆菌占优势的阴道菌群与阴道干燥之间存在相关性。阴道干燥、性交疼痛和阴道疼痛症状更严重的女性往往具有更大的阴道微生物多样性,且不以乳杆菌为主。

普雷沃氏菌菌卟啉单胞菌是女性生殖道和口腔的组成部分,它们参与细菌性阴道病口腔牙周炎等多微生物感染。这表明微生物组变化可能在多个身体系统中产生广泛影响。

绝经前后免疫功能与阴道健康差异

绝经前后女性在免疫功能和阴道健康方面的差异也可能导致微生物多样性与丰富度的悖论。免疫反应和阴道上皮完整性的变化能够影响微生物定植模式和群落结构。

乳杆菌的保护作用

乳杆菌通过乳酸发酵保护女性免受侵入性病原体的侵害,促进阴道和膀胱健康。绝经前后最显著的差异乳杆菌水平的降低。乳杆菌的主要代谢途径是乳酸和糖原。乳杆菌通过乳酸(一种主要的抗菌剂)消灭失调的微生物和各种病原体,从而维持微生物平衡。

乳酸水平变化

绝经前:乳酸含量占总量的98%

绝经后:乳酸浓度显著降至94.2%,阴道液pH值升高

雌激素与糖原关系

较高水平的雌激素促进阴道上皮中糖原的积累有利于乳杆菌的优势地位。增加的游离糖原水平促进更厚的复层鳞状上皮和保护性粘液层形成,这也与较高的乳杆菌水平相关。

绝经前:阴道粘膜中游离糖原水平显著高于绝经后

绝经后:雌激素水平急剧下降,阴道微生物组和上皮受到影响

绝经后女性乳杆菌水平较低,可能是由于雌激素依赖性糖原可及性降低。此外,在患有阴道萎缩的女性中,细菌微生物组缺失

这些变化说明了激素、上皮环境微生物组之间复杂的相互作用,解释了为什么绝经可能导致微生物多样性增加但并不总是有益健康。

阴道与泌尿生殖系统微生物组的相互关系

泌尿生殖系统与阴道密切相关。阴道微生物组与泌尿系统胃肠道系统中的其他微生物群落相互作用。阴道乳杆菌可能对泌尿道起保护作用。此外,泌尿道可能作为阴道乳杆菌储存库,并可能帮助在因更年期相关代谢变化或病理引起的菌群失调后重新定植。

在乳杆菌物种中,詹森乳杆菌(L. jensenii)也常见于尿道,与惰性乳杆菌(L. iners)和卷曲乳杆菌(L. crispatus)一起,是阴道中最常分离出的菌种。阴道中乳杆菌丰度与其在尿道中存在显著的相关性。因此,促进乳杆菌在阴道中的定植可以积极影响其在泌尿系统中的存在,从而在女性健康中发挥重要作用,尤其是在绝经后

这一发现具有重要的临床意义,表明针对阴道微生物组的干预可能会对整个泌尿生殖系统健康产生连锁效应。绝经后这种微生物生态系统的变化可能解释了为什么许多女性在更年期后容易出现泌尿道感染和其他泌尿系统问题,强调了在更年期医疗保健中考虑整个泌尿生殖轴的重要性。

更年期泌尿生殖系统并发症影响50岁或以上女性的三分之一

泌尿系统也可能因粘膜干燥而受到影响。可能出现的泌尿生殖系统症状包括性交疼痛、排尿困难和复发性尿路感染(UTI)。存在一种称为更年期泌尿生殖综合征(GSM)的病理状态,影响约50%的更年期女性,同样影响女性的性健康和功能健康。更年期引起阴道微生物组的变化,导致阴道症状。

2021年的一项研究确定普雷沃氏菌卟啉单胞菌(经典的牙周病原体)是与接受抗生素治疗的尿路感染相关的微生物

2013年的一项横断面研究(n=87)表明,轻度或中度外阴阴道萎缩表现出更大的微生物组多样性缺乏乳杆菌,而没有外阴阴道萎缩的女性则表现出以卷曲乳杆菌为主的微生物组。因此,阴道微生物组动态的复杂性需要多方面的方法来阐明潜在机制。

未来研究应采用纵向研究和先进的组学技术,揭示宿主生理、微生物组成和环境因素在更年期阴道微生物组塑造中的复杂相互作用。通过更多地了解这些动态,可以开发有针对性的干预措施,促进阴道健康并减轻更年期女性感染的风险。

07
更年期常见健康问题 针对微生物组的干预措施

更年期常见的肠道健康问题

随着更年期荷尔蒙的变化,消化通常会变得更加不可预测。许多女性会出现腹胀、便秘、胃酸倒流和食物敏感,这些在过去从来都不是问题。这些问题与消化缓慢、胃酸降低和肠道细菌的变化密切相关。了解这些症状发生的原因以及如何管理它们可以帮助更好地控制自己的肠道健康。

腹胀和胀气

随着消化速度减慢,食物在肠道中停留的时间会更长,从而导致发酵和气体积聚激素波动会进一步影响食物在消化系统中移动的效率,从而引起不适。此外,肠道细菌的变化会破坏正常的消化,使腹胀更加频繁和明显。

通过肠道菌群检测可甲烷菌、硫化氢代谢菌等特定菌群的丰度,从而制定针对性策略。若检测j结果显示产甲烷菌丰度高,需减少豆类、十字花科蔬菜摄入;若硫化氢菌为主,则限制红肉和含硫食物。

如何干预?

  • 逐渐增加纤维摄入量 过快摄入过多纤维会使腹胀恶化。从暂时减少全谷物、蔬菜和豆类开始。
  • 保持水分 喝足够的水有助于纤维通过消化道,防止气体积聚。
  • 确定触发食物常见的罪魁祸首包括十字花科蔬菜(西兰花、卷心菜)、碳酸饮料和人造甜味剂。
  • 尝试对肠道有益的草药生姜、茴香和薄荷茶可以自然缓解腹胀和胀气。
  • 摄入益生元富含益生元的食物可以滋养有益菌群,如富含菊粉的洋蓬子、菊苣根、大蒜(熟)、洋葱(熟)。

便秘和消化迟缓

当雌激素水平下降时,消化系统会减慢,导致食物在肠道中停留的时间更长。随着胃酸和酶的产生降低,分解食物变得更加困难,导致消化缓慢。此外,肠道肌肉收缩减弱会使排便不那么规律,从而导致不适。

肠道菌群检测报告中,一些产丁酸菌可能辅助判断菌群代谢能力,若丁酸菌不足,补充菊粉或抗性淀粉(如青香蕉);若普氏菌属丰度高,也可以改用其他例如低聚半乳糖。

如何干预?

  • 增加镁摄入量柠檬酸镁或甘氨酸镁有助于放松肠道肌肉和缓解便秘。
  • 多吃富含纤维的食物亚麻籽、燕麦和绿叶蔬菜促进规律性排便。
  • 保持适当运动运动会刺激消化系统,因此步行、瑜伽和伸展运动会有所帮助。
  • 尝试益生菌双歧杆菌和乳酸菌等有益细菌可改善肠道蠕动并支持正常排便。

食物敏感和炎症增加

肠道通透性增加引起的肠漏,使未消化的食物颗粒进入血液,引发免疫反应。肠道细菌的变化会改变身体处理某些食物的方式,使其更容易产生敏感性。较高的炎症水平也会使身体对乳制品、麸质和加工食品更敏感,导致消化不适和不耐受。

如何干预?

  • 识别触发食物保留食物日记以跟踪症状并查明问题食物。
  • 吃抗炎食物包括姜黄、肥鱼、绿叶蔬菜和浆果,以帮助平息炎症。
  • 支持肠道内壁修复骨汤、L-谷氨酰胺和胶原蛋白可以帮助增强肠道屏障。
  • 吃发酵食品酸菜、开菲尔和酸奶有助于恢复有益细菌。

支持更年期肠道健康的食物

吃合适的食物可以在平衡肠道菌群、减少腹胀改善消化支持更年期的整体健康方面产生巨大影响。由于激素变化会影响肠道功能,因此专注于富含纤维、益生菌、抗炎和营养丰富的食物有助于维持消化平衡。

减少肠道炎症的健康脂肪

Omega-3 脂肪酸和健康脂肪支持肠道内壁的完整性并减少消化道的炎症。

《营养生物化学杂志》发表的一项研究发现,Omega-3 脂肪酸补充可以改善绝经后妇女的肠道微生物群健康并减少炎症

建议每天摄入约250-500毫克Omega-3脂肪酸。

健康脂肪的最佳来源

  • 肥鱼:鲑鱼、沙丁鱼、鲭鱼
  • 坚果和种子:核桃、杏仁、亚麻籽、奇亚籽
  • 健康油:特级初榨橄榄油、鳄梨油、椰子油
  • 鳄梨和橄榄

如果经历持续的肠道炎症,健康的脂肪会有所帮助,但它们本身并不总是足够的。有针对性的抗炎营养计划可以进一步减轻更年期与肠道相关的症状。

舒缓肠道的抗炎食物

慢性炎症会削弱消化并导致食物敏感。抗炎食物有助于修复肠道内壁并减少腹胀

最好的抗炎食物:

  • 姜黄(含黑胡椒,吸收更方便)
  • 生姜(舒缓消化并减少恶心)
  • 绿叶蔬菜(菠菜、羽衣甘蓝、瑞士甜菜)
  • 浆果(草莓、蓝莓、覆盆子)
  • 绿茶(富含支持肠道细菌的多酚)

如果炎症导致持续腹胀或肠道不适,可以考虑进行功能医学肠道健康咨询,确定食物触发因素和解决方案。

《营养学杂志》发表的一项研究发现,大豆补充可以改善绝经后妇女的雌激素水平。

骨汤和胶原蛋白用于肠道内壁修复

更年期会削弱肠道内壁,增加肠漏和炎症的风险。骨汤和胶原蛋白含有谷氨酰胺等氨基酸,有助于增强肠壁

最佳来源:

  • 自制骨汤
  • 胶原蛋白肽(可添加到咖啡、冰沙或汤中)
  • 富含明胶的食物,如慢煮肉类

如果怀疑肠漏导致了食物敏感性,可以考虑优先解决肠漏方案来帮助治愈和恢复消化。

多补充水分

保持水分可以保持消化顺畅并防止便秘。除了喝水,吃补水食物也会有所帮助。

最佳保湿食物:

  • 黄瓜、芹菜、西瓜、橙子
  • 凉茶:薄荷(用于腹胀)、生姜(用于消化)、洋甘菊(用于肠道放松)
  • 椰子水(富含促进肠道功能的电解质)

益生菌

益生菌是发酵食品中的活性微生物,存在于酸奶、酸菜和酸面包,也可以在膳食补充剂中找到。摄入益生菌可以改善消化、增强免疫系统并调节雌激素水平。

改善肠道健康

它们被认为通过恢复有益菌和抑制肠道有害菌的生长来改善肠道健康。肠道微生物平衡的转变可以导致改善雌激素代谢,有助于维持健康的雌激素水平。

一项研究发现,连续六周每天食用益生菌补充剂的女性肠道健康显著改善。

改善雌激素水平

研究表明,益生菌对雌激素水平有积极影响,通过增加β-葡萄糖醛酸酶的产生,这是一种促进体内雌激素排泄的酶。

根据《临床胃肠病学杂志》发表的一项研究,益生菌补充可以改善代谢综合征的绝经后妇女的雌激素水平

益生元

益生元是人体无法消化但肠道微生物组可以消耗的纤维素类型。

益生元可以在许多食物中找到,最佳益生元来源:

  • 大蒜、洋葱、韭菜
  • 芦笋、洋蓟、蒲公英青菜
  • 香蕉、苹果、浆果
  • 燕麦、大麦、亚麻籽

改善肠道健康、调节雌激素水平

摄入益生元促进肠道中有益菌的生长,减少有害菌的数量,有助于改善肠道健康并调节雌激素水平。

研究表明,益生元对雌激素水平有积极影响,通过增加短链脂肪酸的产生,这可以帮助调节雌激素水平。

《营养学杂志》发表的一项研究发现,益生元补充可以改善绝经后妇女的雌激素水平

此外,益生菌和益生元还可能对与激素失衡有关的疾病,如多囊卵巢综合症产生积极影响。

《功能性食品杂志》发表的一项研究发现,连续12周食用益生菌补充剂的多囊卵巢综合症女性,睾酮水平下降,胰岛素敏感性改善,这两个指标与多囊卵巢综合症密切相关。

总之,益生菌和益生元对肠道健康和激素平衡,特别是在女性中有积极影响。将这些补充剂纳入饮食中可能对与激素失衡有关的疾病有益,如多囊卵巢综合症。

然而,需要进行更多的研究来全面了解它们的影响机制,也可以借助肠道菌群检测了解自身需求,确定最佳的剂量和补充时间。

维生素D

这种维生素在维持肠道健康和免疫功能方面起着至关重要的作用。一些富含维生素D的食物包括富含脂肪的鱼类、蛋黄和强化的乳制品。

《妇女健康杂志》发表的一项研究发现,维生素D补充可以改善绝经后妇女的肠道微生物群组成并减少炎症

缓解压力

压力是我们日常生活中常见的现象,它可以对肠道微生物组产生深远的影响。

压力改变肠道菌群组成

几项研究表明,慢性压力可以改变肠道细菌的组成,导致有益菌的减少和有害菌的增加。

例如,发表在《大脑、行为和免疫》杂志上的一项研究发现,压力诱导的肠道微生物组变化与炎症性肠病的风险增加有关。

压力影响激素的产生和代谢

此外,压力还可以影响激素的产生和代谢,包括雌激素。下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴是压力反应系统的关键组成部分,已知与下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴相互作用,后者调节雌激素的产生。

研究表明,慢性压力可以破坏这些轴的调节,导致雌激素水平的改变。

因此,减少压力水平可以是改善肠道健康和恢复雌激素水平的有效策略。一些减压的方式包括冥想、深呼吸练习、瑜伽、定期运动

一项研究发现,定期运动可以改善绝经后妇女的雌激素水平,运动还可以降低患乳腺癌等雌激素相关疾病的风险。

– 每天练习10-15分钟的正念冥想或深呼吸练习

– 每天进行至少30分钟的有氧运动,如快走、慢跑或骑车

– 将力量训练融入每周的运动计划中

– 减少暴露于压力因素,如过度的工作负担或负面关系

– 参与有趣的活动,如兴趣爱好或与亲人共度时光,以减轻压力水平

然而,肠道健康并不是一刀切的。每个女性的身体对激素变化的反应都不同,对一个人有效的方法可能对另一个人不起作用。这种个体差异肠道菌群的独特组成密切相关。例如,部分女性因产甲烷菌丰度过高而对豆类敏感,而另一些人可能因丁酸菌不足而需针对性补充抗性淀粉。

通过肠道菌群健康检测可通过解析菌群结构,明确优势菌群(如普氏菌、双歧杆菌)及致病菌定植状态,指导膳食调整方向。了解功能基因及代谢物水平(如短链脂肪酸、硫化氢等),判断炎症风险与营养吸收能力,从而制定个性化干预方案;通过定期复测评估益生菌定植率或益生元/饮食干预后的菌群重塑效果,避免盲目补充

08
结 语

更年期作为女性生命周期的关键转折点,其健康管理已从传统的症状缓解转向基于微生物组学的精准干预。肠道菌群与雌激素代谢的双向调控机制、菌群失衡与更年期综合征的关联性研究,为健康老龄化提供了全新的科学视角。

然而,现有研究过度依赖西方人群样本,地理与生活方式差异(如饮食结构、环境暴露)导致微生物组数据缺乏多样性,限制结论的普适性。例如,非洲或亚洲女性因饮食差异可能具有独特的菌群特征。

解决这一差距至关重要。包括来自非洲、亚洲和拉丁美洲等更多样化人群的研究,可以提供对更年期如何全球性影响微生物组的更全面理解。更具地理包容性的方法将有助于揭示微生物群落的变异,从而开发更个性化的干预措施,更好地满足不同群体更年期女性的需求。

随着研究的深入,未来将围绕以下方向展开:

检测技术的革新与普及

精准医疗的核心在于“检测先行”。宏基因组测序、代谢组学及AI驱动的数据分析技术将推动肠道菌群检测的标准化。

唾液、阴道分泌物等多部位微生物组联合检测技术的开发,将揭示“口腔-肠道-生殖道”微生物轴的联动机制,为系统性干预提供依据。

个性化益生菌/益生元产品的迭代

基于菌群检测结果的靶向菌株筛选与定制化产品研发将成为主流。例如,针对绝经后女性双歧杆菌丰度下降、产甲烷菌过度增殖等问题,开发含特定菌株的益生菌组合,或设计差异化的益生元配方。

同时,微生物代谢工程技术的应用,可人工合成具有抗炎、调节雌激素功能的代谢产物,为药物开发开辟新路径。

数据驱动的健康管理平台

整合肠道菌群数据、激素水平、临床表型及生活方式的多组学数据库将构建更年期健康管理的智能中枢。AI算法可通过分析大规模队列数据(如中国更年期女性队列),预测骨质疏松、心血管疾病等风险,并推荐个性化干预方案,同时联动医疗机构进行动态跟踪。

跨学科研究与产业协同

微生物组学与内分泌学、免疫学、营养学的交叉融合,将催生“微生物-激素”共调控疗法。例如,通过靶向调控肠道菌群的β-葡萄糖醛酸酶活性,促进雌激素再循环以缓解阴道萎缩;或利用益生菌代谢产物调节骨吸收相关通路,降低骨质疏松风险。此外,中医药与微生物组研究的结合有望挖掘传统疗法的现代科学价值。

未来,随着技术的突破与产业链协同,女性将不再被动应对更年期挑战,而是通过“检测-干预-监测”的全周期管理,实现从激素平衡到全身健康的精准调控。通过整合肠道菌群检测、激素水平分析与临床表型数据,可构建预测模型,为女性提供从症状缓解到疾病预防的全周期方案。

注:本账号内容仅作交流参考,不作为诊断及医疗依据。

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口-肠-脑轴与精神健康的关系

谷禾健康

在个体中,每个微生物栖息地都表现出独特的微生物种群模式。迄今为止,关于微生物组相关疾病的研究主要集中在器官特异性微生物组上。然而,器官间的微生物网络正逐渐成为生理功能和病理过程中的重要调节因子和治疗机会

在正常情况下,人体维持动态平衡,各个身体部位的微生物可以通过直接相互作用或间接作用于系统循环中的炎性物质、细胞因子和代谢物来相互影响。在这其中,口腔和肠道是人体中两个最为重要的微生物栖息地,它们在微生物组相关疾病中起着关键的作用。

近年来,随着网络的发展和生活水平的提高,大众对心理健康产生了极大关注,同时精神类疾病也面临巨大挑战,患病率高、致残率高、治疗率低。许多患者无法获得及时有效的救治,导致病情日益严重。药物治疗只能暂时缓解症状,容易出现复发,甚至形成对药物的依赖,带来更加严重的后果。因此,对于人体微生物与精神健康之间的研究越来越多,尤其是以肠道菌群为研究靶点,探索和验证以肠道菌群为靶点治疗精神疾病的潜力

此外,大量高质量的研究证据以及实践检测发现,精神疾病往往与功能性胃肠病共存,并可能相互影响和形成负向循环,其共同的病理生理基础是“菌-肠-脑轴”的异常互动。例如,精神疾病患者通常会出现胃肠道症状,特别是腹疼痛、饱胀、恶心、反酸、消化不良和腹泻等,以至于他们会在消化内科或外科咨询就诊。反过来,功能性胃肠疾病患者则伴随着睡眠障碍、社交障碍、焦虑和抑郁等症状,他们将前往心理科寻求帮助。同时,研究也发现患有精神类疾病的人除了胃肠道症状外,常常还伴有口腔问题,如牙周病或口臭,而患有牙周炎或牙周病的人更容易出现认知或精神障碍

目前,在功能性胃肠病、口腔疾病与精神疾病的临床诊疗中存在一些问题,医患双方对于其临床表现的认知和重视程度不高,对病理生理机制的理解不够全面,对干预方式的整体观念和综合视角不足,导致目前该类疾病的疗效不理想。急需让精神疾病患者和医务工作者了解这些相关联系,并在治疗过程中予以关注。

在讨论和传播关于脑肠轴与精神疾病相关的知识和科普的基础上,本文主要拓展了对于口-肠轴或口-肠-脑轴在精神健康障碍中的重要性的理解,尤其是探讨了基于口肠微生物群的联合治疗神经精神疾病的解决方案和预防措施等。

01
口腔和口腔微生物

口腔是继肠道之后微生物组的第二大定植区。此外,它还是呼吸道和消化道的门户。口腔微生物群的改变可能导致或预示各种口腔和全身疾病

口腔和口腔结构

食物的消化很少发生在口腔中。然而,通过咀嚼或咀嚼的过程,食物才能很好的通过上消化道运输到胃和小肠。咀嚼是食物经历的第一个机械过程。咀嚼时下颌的运动是由咀嚼肌(咬肌、颞肌、翼内肌、翼外肌和颊肌)。包围和支撑牙齿的牙周膜的敏感性,而不是咀嚼肌肉的力量,决定了咬合的力量。

理论上来说,咀嚼对于充分消化来说并不是必需的,但是咀嚼对于吞咽和运输又有很大的影响,从这个意义上说咀嚼确实有助于消化,因为它可以将食物切成小颗粒并将其与唾液腺分泌的唾液混合。唾液润滑和润湿干燥的食物,而咀嚼则使唾液分布在整个食物团中。舌头抵住硬腭和脸颊的运动有助于形成圆形的食物团。

嘴唇和脸颊

嘴唇是围绕嘴的两个肉质褶皱,外部由皮肤组成,内部有粘膜。粘膜含粘液分泌腺,它们与唾液一起确保言语和咀嚼的充分润滑。

脸颊,即嘴的两侧,与嘴唇连续,具有相似的结构。脸颊的皮下组织(皮肤下的组织)有一个明显的脂肪垫;这种垫对于婴儿来说特别大,被称为吸吮垫。在每个脸颊的内表面上,与第二上臼齿相对的地方有一个轻微的隆起,标志着腮腺管的开口,从位于耳朵前面的腮腺唾液腺引出。在这个腺体的后面有四到五个分泌粘液的腺体,其导管在最后一颗臼齿的对面打开。

口腔顶部

口腔顶部呈凹形,由硬质和软质形成上颚。硬腭由两块腭骨的水平部分和上颌骨或上颌的腭部分形成。硬腭覆盖着厚厚的、略显苍白的粘膜,该粘膜与牙龈连续,并通过坚固的纤维组织与上颌骨和腭骨结合。软腭与前面的硬腭是连续的。其后面与覆盖鼻腔底部的粘膜连续。软腭由坚固、薄的纤维片、腭腱膜、舌腭肌和咽腭肌组成。

口腔底

只有当舌头抬起时才能看到口底。中线是一个突出的、升高的粘膜皱襞(舌系带)将每个嘴唇与牙龈结合在一起,其两侧都有一个轻微的褶皱,称为“舌系带”舌下乳头,下颌下唾液腺导管从中开口。从每个舌下乳头向外和向后延伸的是一个脊(舌下皱襞),标志着舌下(舌下)唾液腺的上边缘,该腺体的大部分导管都通向此处。

牙龈

牙龈由粘膜组成,粘膜通过厚纤维组织与颌骨周围的膜连接。牙龈膜上升,在每颗牙齿的牙冠基部(暴露部分)周围形成一个颈圈。牙龈组织富含血管,接收来自牙龈的分支肺泡动脉;这些血管由于与牙槽或牙槽的关系而被称为牙槽,也供应牙齿和上颌和下颌的松质骨,牙齿位于其中。

牙齿

牙齿是口腔中坚硬的白色结构。不同脊椎动物的牙齿通常用于咀嚼,有时是专门化的牙齿。咀嚼对于食肉动物来说并不像对于草食动物那么重要。人类是杂食动物(吃植物和动物组织),其牙齿在功能和结构上属于食肉动物和食草动物的牙齿所达到的极端专业化之间。

每颗牙齿有牙冠和压根。它们具有不同的功能。口腔的不同部位以及不同动物的牙冠和牙根的形状各不相同。下颌一侧的牙齿本质上是另一侧牙齿的镜像。上牙与下牙不同,但又互补。

舌头

舌头是位于口底的肌肉器官,是一个极其灵活的结构,是言语、咀嚼和吞咽等运动功能的重要辅助器官,也是口腔微生物聚集的地方。它与脸颊一起,能够引导和保持食物在上牙和下牙之间,直到咀嚼完成。舌头的运动有助于在口腔内产生负压,从而使婴儿能够吸吮。作为一种外周感觉器官,舌头尤其重要,它含有一组特殊的上皮细胞,称为味蕾,将刺激从口腔传送到中枢神经系统。此外,舌头的腺体会产生一些吞咽所需的唾液。

舌头由大量交织的横纹肌组成,其中散布着脂肪。覆盖舌头的粘膜在不同区域有所不同。舌头通过其外在肌肉附着在下颌、舌骨(下颌和喉部之间的U 形骨)、颅骨、软腭和咽部。它与口腔底部和口腔相连会厌(作为喉盖的一块软骨板)由粘膜褶皱形成。

唾液腺

食物被品尝并与几组腺体分泌的唾液混合。除了许多分泌唾液的微小腺体外,还有三对主要的唾液腺:腮腺、颌下腺和舌下腺。唾液腺是最大的一对,位于面部侧面、每只耳朵的下方和前方。腮腺被包裹在鞘中,当发炎时,如腮腺炎,腮腺可以限制肿胀的程度。下颌下腺呈圆形,位于下颌骨内侧附近,位于胸骨乳突肌(下颌突出的肌肉)前面。这舌下腺直接位于覆盖舌头下方口腔底部的粘膜下方。

唾液腺中含有很多分泌细胞,分泌细胞在圆形囊中呈簇状排列,称为腺泡,附着于导管的自由分支系统。分泌细胞可以是浆液型或粘液型。后一种类型分泌粘蛋白,粘蛋白的主要成分粘液; 前者是含有淀粉酶的 水状液体。

腮腺的分泌细胞为浆液型;颌下腺,有浆液性和粘液性两种类型,浆液性细胞与粘液性细胞的数量为四比一。舌下腺的腺泡主要由粘液细胞组成。

唾液腺由自主神经系统的两个部分(交感神经和副交感神经)控制。这副交感神经 供应调节腺泡细胞的分泌并导致血管扩张。受规管的职能交感神经包括腺泡细胞的分泌、血管的收缩以及可能的肌上皮细胞的收缩。

正常情况下,无论口腔中是否有食物,唾液的分泌都是恒定的。24小时内分泌的唾液量通常为1-1.5升。当有东西接触牙龈、舌头或口腔内壁的某些区域时,或者咀嚼时发生时,唾液分泌量增加。刺激物质不一定是食物——嘴里的干沙,甚至在空嘴时移动下巴和舌头都会增加唾液流量。这种对口腔粘膜的直接刺激与唾液分泌增加的结合被称为无条件唾液反射。当一个人了解到特定的视觉、声音、气味或其他刺激通常与食物相关时,仅该刺激就足以刺激唾液流量增加。这种反应被称为条件性唾液反射。

唾液

唾液溶解一些咀嚼的食物并充当润滑剂,促进后续食物顺利通过消化道。唾液还含有一种称为淀粉酶(ptyalin)的淀粉消化酶,它可以启动酶水解过程;它将淀粉(一种含有许多连续链结合的糖分子的多糖)分解成双糖麦芽糖分子

许多食肉动物,例如狗和猫,其唾液中没有淀粉酶;因此,他们的天然饮食中含有很少的淀粉。物质必须处于溶液中才能刺激味蕾;唾液的成分各不相同,但其主要成分是水、与血浆中常见的无机离子,以及许多有机成分,包括唾液蛋白质、游离氨基酸以及溶菌酶和淀粉酶。尽管唾液呈弱酸性,但其中所含的碳酸氢盐和磷酸盐可充当缓冲剂,并在正常条件下保持唾液的pH 值或氢离子浓度相对恒定。

唾液中碳酸氢盐、氯化物、钾和钠的浓度与其流速直接相关。碳酸氢盐浓度与血液中二氧化碳分压之间也存在直接关系。血液中氯化物的浓度从低流速时的 5 毫摩尔/升到高流速时的 70 毫摩尔/升不等。类似情况下的钠浓度从每升 5 毫摩尔到每升 100 毫摩尔不等。血液中钾的浓度通常高于血浆中的浓度,每升高达 20 毫摩尔,这就是唾液在快速流动时产生尖锐金属味的原因。

唾液的持续流动使口腔和牙齿保持湿润,并且相对清除食物残渣、脱落的上皮细胞和异物颗粒。通过去除可用作细菌培养基的物质,唾液抑制细菌的生长。唾液具有保护功能,因为溶菌酶具有溶解或溶解某些细菌的能力。因此唾液的分泌与口腔菌群构成和变化紧密。

唾液的分泌还提供了一种机制,使某些有机和无机物质可以从体内排出,包括汞、铅、碘化钾、溴化物、吗啡、乙醇以及某些抗生素,如青霉素、链霉素和金霉素。虽然唾液不是生命所必需的,但唾液的缺乏会导致许多不便,包括口腔粘膜干燥、细菌过度生长导致口腔卫生不良、味觉大大减弱以及言语困难。

口腔微生物群

与牙周炎有关:

如普氏菌属、卟啉单胞菌属、密螺旋体属、聚集杆菌属、梭杆菌属等。

与龋齿有关:

如变形链球菌 、乳酸菌、奈瑟菌属等。

精神障碍潜在相关的主要口腔细菌种类如下:

doi.org/10.3390/microorganisms9071450

口腔和肠道之间存在密切的解剖和生理联系。口腔和肠道都是消化系统的一部分。由于胃酸的pH值较低,恶劣的化学环境使得许多口腔细菌难以在肠道内定殖。然而,疾病、药物、衰老等各种情况都会促进口腔细菌在肠道中的定植。

口腔微生物群如何迁移到肠道?

研究人员已经提出了细菌从口腔转移到肠道的两种可能途径:

  • 胃肠道途径
  • 血液途径
  • 免疫细胞迁移路线

胃肠道途径

人类每天要吞下大约1.5升唾液,这些唾液富含口腔细菌。来自牙周炎患者和健康对照者的唾液微生物可以在小鼠肠道中存活至少 24 小时,暗示口腔菌群影响肠道菌群的重要途径。然而,胃酸和碱性胆汁对口腔微生物群在肠道中的定位构成了很大的瓶颈,关于口腔微生物群是否可以通过肠内途径定植肠道存在激烈争论。最近的一项研究表明,没有证据表明口腔细菌在健康成人的远端肠道中定植。相反,另外的研究得出的结论是,至少三分之一的口腔微生物群可以解决健康成年人的肠道问题,肠癌和类风湿性关节炎患者比健康人有更多的口腔到肠道微生物传播。胃炎、炎症性肠病、结直肠癌等肠道疾病,使易位的口腔细菌在肠道内定植和扩张

由上所述,唾液含有粘液(由水、脂质和蛋白质如粘蛋白组成),可以保护微生物群免受胃酸影响,从而在胃肠道中存活。口腔管饲与牙周炎相关的唾液可加重小鼠糖尿病模型、结肠炎、精神症状、老年痴呆症和骨质疏松症。据估计,患有严重牙周炎的患者每天会吞咽大约大量的牙龈卟啉单胞菌 (P. gingivalis),如果进入肠道定制会改变肠道菌群 。

然而,由于胃肠道的屏障功能胃的酸性,摄入的口腔细菌很少到达并定植在健康的肠道中。但是这两道屏障也可能受损,以下三种情况下,口腔菌群可以趁机进入肠道。

方式一:肠道微生物群破坏

我们知道,肠道微生物群作为一个重要的屏障,可以阻止摄入的口腔细菌在肠道中定植,一旦健康肠道微生物群被破坏,则会导致口腔细菌在肠道的定植增加。例如,抗生素万古霉素用于治疗细菌感染,扰乱肠道微生物组成,从而为口腔细菌在肠道中定植和扩张提供便利。

方式二:胃功能不全

由于长期使用质子泵抑制剂而导致胃功能不全的患者,其口腔细菌如嗜血杆菌属、链球菌属、韦荣氏球菌属的肠道定植显著增加

胃炎和胃手术也可能导致摄入的口腔细菌暴露于胃液的减少,研究表明,患有胃炎或接受过胃手术的人的肠道微生物组成发生了改变,特定口腔微生物组分类群的相对丰度在肠道中显著增加,如链球菌属、韦荣氏球菌属、肠杆菌科等。

方式三:某些菌耐酸

某些口腔细菌,如牙龈卟啉单胞菌,具有耐酸性,因此可以通过胃屏障进入肠道。

血液途径

当一个人患上牙周病时,牙周袋表皮的撕裂、日常的口腔卫生习惯(激烈刷牙/用牙线)、侵入性的牙齿手术等情况,都可能导致口腔细菌传播至全身循环(菌血症)。

此外,日常牙科活动(如用力咀嚼、刷牙)和牙科手术(如洗牙和牙根平整、牙齿矫正、拔牙)造成的口腔机械损伤可能会使口腔细菌扩散到体循环中。此外,牙周炎导致牙周袋血管化和牙龈溃疡,使牙周病原体很容易进入血液。血液途径可能是口腔梭杆菌到达结肠肿瘤的首选途径,而不是肠道途径。

研究表明,牙周炎引发口腔细菌传播至肝脏和脾脏。此外,口腔细菌具有入侵免疫细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)并在其内部存活的能力,这就好像口腔细菌能够利用宿主免疫细胞作为特洛伊木马,从口腔传播到肠道粘膜。

以上是口腔菌群进入肠道的几种方式。研究发现,绝大多数口腔细菌可转移到肠道。

免疫细胞迁移路线

一些口腔细菌可以在树突状细胞和巨噬细胞等免疫细胞内存活,表明口腔细菌可能劫持宿主免疫细胞作为“木马”从口腔粘膜传播到肠道粘膜。此外,来自口腔淋巴结引流的免疫细胞可以迁移到其他淋巴组织,包括但不限于肠道。口腔致病菌反应性 T 辅助细胞 17(Th17) 可以迁移到发炎的肠道。在肠道中,口腔来源的 Th17 细胞可被易位的口腔致病菌激活并导致结肠炎的发展。

以上我们了解到口腔-肠道传播是影响肠道微生物组成的重要过程,因此可能通过改变肠道微生物群间接影响中枢神经系统功能,我们在下面展开阐述。

口腔微生物群如何影响肠道微生物群?

口腔-肠道轴在正反馈回路中具有引发全身炎症的倾向。失调的口腔微生物群不仅直接引发炎症,还可以改变肠道微生物群的组成、功能和微生物代谢产物,从而导致促炎级联反应,进一步加剧口腔炎症。

口腔微生物群也有可能通过代谢产细菌素的释放影响肠道微生物群。在自然环境中,细菌产生具有抗菌活性的细菌素和肽,以便与其他细菌争夺营养物质。

唾液微生物组影响肠道微生物群

将重度牙周炎患者的唾液灌胃移植到小鼠体内可改变肠道菌群,肠道菌群的β多样性与对照组有显着差异,卟啉单胞菌和梭杆菌增多,阿克曼菌减少,表明唾液微生物群可以通过肠道途径改变肠道微生物群。

通过灌胃将牙周炎患者的唾液移植到患有结肠炎的小鼠体内可以加速结肠炎,并改变与炎症性肠病相关的微生物群,如Blautia幽门螺杆菌和瘤胃球菌

牙龈卟啉单胞菌影响肠道菌群

牙龈卟啉单胞菌是牙周炎最重要的致病菌之一。它也是研究最多的影响肠道菌群的口腔致病菌。研究牙龈卟啉单胞菌对肠道菌群的影响,首先要明确以下问题:

  1. 牙龈卟啉单胞菌能否在动物模型中定植口腔?
  2. P. gingivalis可以在肠道定植吗?
  3. 牙龈卟啉单胞菌对肠道菌群有何影响?

下面将从这三个方面进行讨论。

牙龈卟啉单胞菌定植于小鼠口腔并影响口腔微生物群

一般认为牙龈卟啉单胞菌可以在小鼠口腔内定植。接种P. gingivalis 7 天后,小鼠口腔内可检测到P. gingivalis 。在小鼠牙龈停止外用牙龈卟啉菌4周和8周后口腔内仍可检测到牙龈卟啉单胞菌DNA,提示牙龈卟啉单胞菌可在小鼠牙龈内定植增殖。

在小鼠口腔中接种牙龈卟啉单胞菌会导致可培养的共生细菌总量增加,并改变口腔微生物群的质量组成,增加口腔微生物多样性并允许潜在的机会性物种的定植。

牙龈卟啉单胞菌可以在肠道定植吗?

由于胃液和胆汁的恶劣环境,牙龈卟啉单胞菌能否在肠道定植尚不确定。为了模拟体外胃环境,将牙龈卟啉单胞菌暴露于人工胃液 (AGJ) 中。在 pH 5 下暴露于 AGJ 2 小时后,只有 1% 的牙龈卟啉单胞菌浮游细胞存活,这相当于饭后立即的 pH 值。牙龈卟啉单胞菌生物膜的形成显着提高了存活率。几乎 100% 的细胞在 pH 5 下存活。因为牙龈卟啉单胞菌在口腔内与多种细菌形成复杂的生物膜,所以这个体外实验的结果不能推导到体内

有的研究人员试图通过使用无菌小鼠来解决这个问题。他们通过在无菌小鼠口中擦拭人类唾液,开发了人类口腔微生物群相关小鼠模型(HOMA),还通过灌胃无菌人类粪便悬浮液开发了人类微生物群相关小鼠模型(HMA)老鼠。然后,他们cohoused HOMA 和HMA 模型。与 HMA 模型相比,同居模型显示小肠中的卟啉单胞菌增加,Turicibacter减少这个结果表明卟啉单胞菌在与肠道微生物群竞争小肠定植方面发挥了关键作用。

牙龈卟啉单胞菌影响肠道菌群

大量研究表明,牙龈卟啉单胞菌可以改变肠道菌群组成, 持续时间范围P. gingivalis口服灌胃后 2 天一次到 10 周的重复应用P. gingivalis

大多数研究使用口服管饲,而有些人将P. gingivalis应用于口腔,一项研究使用静脉注射。三项研究报告α多样性没有显著变化,并且有两个报告称 α多样性降低。五项研究表明β多样性存在显著差异,一项研究表明β多样性没有差异。

P. gingivalis 属于拟杆菌门,在门水平上,一些研究显示拟杆菌的比例增加,而有些人则相反。厚壁菌门是肠道微生物群中的另一个主要门,一项研究显示厚壁菌门的丰度增加,以及其他显示厚壁菌门减少的研究。

有趣的是,牙龈卟啉单胞菌在野生型小鼠 (WT) 和链脲佐菌素诱导的小鼠 (STZ) 中诱导了一些肠道微生物群的相反变化。乳酸杆菌的丰度在 WT 小鼠中减少,但在 STZ 小鼠中增加。Turicibacter的丰度在 WT 小鼠中增加,但在 STZ 小鼠中减少。这表明高血糖可能会影响细菌生长并改变小鼠肠道菌群的组成。

具核梭杆菌影响肠道菌群

据报道,具核梭杆菌( F. nucleatum ) 参与牙周病和根尖病变的发展会影响肠道微生物群。具核梭杆菌感染牙髓诱发大鼠磨牙根尖周炎后, 2周时可在肠道中检测到具核梭菌,并改变肠道菌群,证实大肠感染

伴放线放线杆菌影响肠道菌群

伴放线放线杆菌Aggregatibacter actinomycetemcomitans (A. actinomycetemcomitans )经常在严重牙周炎中检测到,并与局部侵袭性牙周炎有关。在管理A之后。给小鼠灌胃 6 周伴随放线菌,肠道中的Turicibacter属显着减少。该属与丁酸的生产有关,丁酸盐的减少与胰岛素抵抗有关。

肠道微生物群影响口腔微生物群

由于口腔与肠道在物理上相连,一些研究人员报告说,肠道微生物群的变化也会影响口腔微生物群。发现不同类型的肠道微生物群与不同类型的口腔微生物群相关。经过长期富含脂肪的饮食,小鼠的肠道微生物群概况可分为三种类型:糖尿病抵抗型、中间型和糖尿病敏感型。只有糖尿病敏感小鼠的牙周微生物群显示出丰富的普氏菌属和坦纳氏菌属,它们是主要的牙周病原体,表明肠道微生物群和口腔微生物群存在相互作用。同样,糖尿病导致口腔微生物群变得更具致病性。高血糖发作后,口腔微生物群中肠杆菌科、气球菌、肠球菌和葡萄球菌的水平升高,这些菌群通常与牙周炎有关。

02
口-肠轴如何影响大脑?

在了解口腔微生物群是如何影响精神障碍类疾病之前,我们先来看一下,口-肠轴是如何影响大脑的。

这部分内容我们分成几个部分来详细阐述:

  • 口腔微生物群如何影响大脑?
  • 肠道微生物群如何影响大脑?
  • 口腔和肠道微生物群之间的相互作用如何影响大脑?

doi.org/10.1016/j.jdsr.2022.11.003

口腔微生物群如何影响大脑?

1

血液途径(细菌或其产物破坏血脑屏障)

口腔微生物群的改变可能导致炎症反应的增加,破坏血脑屏障,使得炎症介质和细菌代谢产物进入大脑,从而影响神经元的功能和存活。

如牙龈卟啉单胞菌通过血流迁移到冠状动脉和股动脉的内膜层。这种迁移可能会在体内产生急性炎症状态,导致炎性细胞因子的产生,这些细胞因子可以通过特定的细胞因子转运蛋白,穿过血脑屏障进入大脑

2

神经途径

  • 神经连接(三叉神经节)

迷走神经三叉神经复合体是口腔与大脑之间的重要神经连接。口腔微生物群的变化可能通过这些神经连接与中枢神经系统进行交流,影响大脑的功能和健康。

在阿尔茨海默病患者的三叉神经节海马中发现了一种口腔细菌,即齿状密螺旋体Treponema denticola)。这一发现在另一项针对小鼠的临床前研究中得到了支持,其中口腔T. denticola感染诱导了海马中淀粉样蛋白-β的产生。目前尚不清楚这些细菌是如何迁移到海马体的,人们认为口腔细菌可能是通过三叉神经途径到达大脑的。

  • 神经炎症(激活小胶质细胞)

牙周炎会诱发全身炎症,促炎细胞因子可以激活表达 TNF-α  IL-1 受体的内皮细胞,进而向紧邻脑内皮细胞的血管周围巨噬细胞发出信号。这些血管周围巨噬细胞随后与小胶质细胞通讯,从而导致小胶质细胞激活和随后的神经炎症

牙周细菌细胞外囊泡,如外泌体,是免疫系统的有力刺激物,增加炎症负担。外泌体存在于大多数体液中,包括唾液,一项研究发现唾液中 CD9/CD81 外泌体水平降低与牙周病的发病机制有关。

因此,牙周细菌具有多种机制,可以将包括牙周炎在内的周围炎症转化为神经炎症,从而影响中枢神经系统的功能和行为。

  • 神经激素/神经递质

牙周血管系统的渗透性增加导致脂多糖“泄漏”。脂多糖可激活下丘脑-垂体-肾上腺轴,从而增加应激激素和/或神经递质。这会影响肠道生理、栖息地、微生物组组成和细菌基因表达。

肠道微生物群的改变可能导致全身炎症,这不仅影响中枢神经系统,而且加剧其他炎症病理。

口腔微生物群影响和促进神经精神疾病结果的机制

doi.org/10.3389/fpsyt.2022.810008

以上是口腔微生物群影响神经精神疾病的一些机制,口腔微生物群还可以通过肠道间接和大脑产生交流

肠道微生物群如何影响大脑?

肠道作为“第二大脑”影响情绪和行为,大脑和肠道直接通过迷走神经和脊髓中的自主神经系统进行沟通。细菌通过迷走神经和肠神经系统传入神经元的刺激,在大脑和胃肠道微生物群之间建立直接的神经联系。

肠-脑轴的相互作用对我们的情绪和行为产生影响。肠道微生物的失衡和肠道疾病与焦虑、抑郁等精神疾病的发生和发展密切相关。

微生物群与大脑之间通过肠脑轴的分子通讯途径

Sorboni SG, et al.,Clin Microbiol Rev. 2022

肠-脑轴的相互作用是一个复杂的系统,涉及到肠道微生物群、肠道黏膜屏障、免疫系统、神经递质和代谢产物等多种机制的相互作用和影响。这些在我们之前的很多文章已经详细阐述,此处就不展开,详见:

肠道微生物组在人类神经系统疾病中的作用

柳叶刀:肠道微生物群在神经系统疾病中的作用

深度解读 | 肠道菌群和中枢神经系统的关系

口腔和肠道微生物群之间的相互交流如何影响大脑?

doi.org/10.1111/prd.12452

1) 牙周病原体可以通过血液和受损的血脑屏障直接到达大脑。

2) 促炎细胞因子激活内皮细胞可以间接影响中枢神经系统。

3) TNF-αIL-1内皮受体的表达激活小胶质细胞,导致炎症。

4) 牙周血管系统通透性的增加导致脂多糖的“渗漏”。

5) 脂多糖可以激活下丘脑-垂体-肾上腺轴,从而增加应激激素和/或神经递质。

6) 这会影响肠道生理、栖息地、微生物组组成和细菌基因表达。

7) 肠道微生物组的变化可能导致进一步的全身炎症,从而增强对中枢神经系统的影响。

8) 此外,它可能通过增加炎症负担来影响牙周病。

9) 口腔细菌通过唾液传播到肠道也可能影响肠道微生物组的组成和功能。

10)激素途径,例如,神经肽Y (NPY)、糖皮质激素、胰高血糖素样肽-1 (GLP-1)、食欲素-A、瘦素,口肠菌群的变化导致这些激素稳态或受体响应,进而影响精神系统。

以上,我们可以看到,口-肠轴对于大脑,也就是心理健康来说非常重要。这也就说明了口腔健康和心理健康之间存在着很大关联。

值得注意的是,口腔-肠道微生物组轴改善了胃肠道系统的发病机理和预后的预测。荟萃分析表明,口腔微生物组的变化与胃肠道癌的风险有关,包括CRC,PDAC和HCC,这可能是早期发现的潜在指标。已经验证了PDAC特定的口腔微生物模式作为PDAC生物标志物。两种口腔细菌物种长奈瑟菌Neisseria elongata和 轻型链球菌Streptococcus mitis),同时富集可以将PDAC患者与健康受试者区分开来。

03
口腔健康与心理健康之间的关联

龋齿、严重牙周病、牙齿脱落是主要口腔疾病。口腔健康是一个全球被低估的健康问题。

口腔健康问题带来的经济负担

2017年,全球每年所有口腔疾病的负担达到了1830万,较1990年增加了19.9%;而全球经济负担为5440亿美元,其中1870亿美元是由生产力损失造成的。

间接成本,如生产力损失,可能归因于口腔健康对社交退缩和孤、疼痛和咀嚼功能减弱、自尊心、缺乏口腔健康意识,对口腔医生的不信任所产生的影响。

口腔健康带来的健康问题与心理障碍并存

口腔健康一般健康有影响,有证据表明口腔健康与冠心病、呼吸系统疾病、中风和糖尿病密切相关。这些疾病在患有心理障碍的人群中常见并存。

口腔健康问题和心理问题之间关联

  • 饮食失调(厌食症和贪食症)——牙齿侵蚀
  • 焦虑和抑郁——灼口综合征
  • 高糖消耗——龋齿
  • 不良卫生习惯和过度吸烟——牙周病发病率增加、颞下颌关节功能障碍的风险增加

据报道,与普通人群相比,严重的精神障碍导致缺牙的风险高2.8倍。口腔健康不佳的预测因素和决定因素涉及心理障碍和生活方式因素,说明了心理和口腔健康中影响因素的复杂相互作用

口腔健康状况不佳的预测因素

doi.org/10.1016/j.jobcr.2023.06.003

口腔健康状况不佳的决定因素

doi.org/10.1016/j.jobcr.2023.06.003

诊断口腔疾病时发现异常,应考虑是否存在精神障碍

常见的情况,如牙齿表面物质的损失,可能归因于许多基于其表现的精神障碍

  • 38%的饮食失调患者会出现牙齿侵蚀
  • 腭齿表面通常是由于自我诱导的呕吐而受到影响
  • 常见的唇侧侵蚀是由于外源性饮用酸性饮料引起的
  • 磨牙症,俗称磨牙,很可能患有焦虑或抑郁。磨牙病会导致牙齿物质的垂直流失,而由于疯狂刷牙导致的唇面脱落,往往与强迫症有关。
  • 口干症、口干的感觉、唾液分泌不足与抗抑郁药和精神病药物有关。例如,三环类抗抑郁药可以使一个人的流涎率减半。口腔干燥会增加龋齿的风险,削弱义齿的固位力,并增加念珠菌感染的风险。

以上我们了解了口腔健康与心理健康之间的关联,接下来进一步深入探讨精神障碍与牙科疾病之间的关系。研究表明,精神障碍患者更容易出现牙科问题,而牙科疾病也可能与精神健康问题相关联。

04
精神障碍和牙科疾病

精神障碍涉及一个人的行为或心理模式;基于 DSM-5 中的标准。

最常见的疾病是抑郁症和焦虑症,影响世界人口的约 3.8%。最近,全球青少年抑郁和焦虑的患病率估计为 25-31%。心理健康状况不佳是全球日益严重的负担。这不仅仅涉及药物和住院等直接成本,还包括因失业或迅速退休而导致生产损失的收入损失。

常见的精神障碍包括抑郁症、焦虑症、躁郁症、精神分裂症、痴呆症、酒精和药物滥用障碍等。

常见的心理健康障碍及其常见症状

doi.org/10.1016/j.jobcr.2023.06.003

牙周炎常见且危害较多

牙周炎是一种慢性疾病,影响牙齿结构周围的组织,伴有炎症障碍、退化,最终导致牙齿脱落

除了牙齿脱落和随后的咀嚼功能障碍,牙周炎还影响整体健康。在全球范围内,牙周炎是最常见的疾病之一,有20-50%的人口受到影响。随着人口老龄化和越来越多的老年人选择保留天然牙齿,牙周炎的患病率预计将增加

牙周炎是一种慢性炎症性疾病

牙周炎会使宿主全身长期暴露于促炎细胞因子和急性期蛋白中,中度至重度牙周炎患者的全身C反应蛋白水平升高。评估牙周炎全身炎症影响的研究表明,前列腺素E2、IL-1β、IL-6和TNF-α水平升高,牙周炎产生的炎症介质可以通过系统和神经途径延伸到大脑。牙周袋为大量牙周细菌进入系统循环和神经组织提供了独特的机会。

精神障碍及其与口腔疾病,特别是牙周炎的关系,在研究界越来越受到关注。其中一些关系被认为是双向的,这为未来的治疗、诊断和预防措施开辟了道路。

阿尔茨海默病

牙周炎和阿尔茨海默病之间存在显著关联

许多研究支持这种联系,并提出了几种解释,细菌移位导致全身炎症的机制似乎是合理的。

牙龈卟啉单胞菌(牙周炎的主要病原体之一)的DNA以及针对几种牙周炎相关细菌的抗体支持了这一点。

口腔微生物组通过血管、炎症/免疫、神经毒性和葡萄糖代谢途径,在已建立的生活方式因素和阿尔茨海默病风险之间是一个合理的因果中介:

Loughman A, et al.,J Alzheimers Dis. 2023

牙周炎的严重程度与阿尔茨海默病之间存在关联

对这一证据的进一步支持归功于动物研究,其中小鼠受试者被给予活的牙龈卟啉单胞菌或其内毒素脂多糖给药导致动物海马中学习和记忆功能明显下降淀粉样蛋白-β斑块(一种与阿尔茨海默病相关的典型组织学发现)减少

这些发现激发了抑制牙龈卟啉单胞菌蛋白酶的银杏蛋白酶抑制剂的开发。抑制剂导致斑块形成、细菌体积减少,并对海马细胞产生保护作用。

注:一个例子是用于治疗阿尔茨海默病的银杏蛋白酶抑制剂COR388,目前正处于2/3期临床试验中。

总之,文献表明,牙周炎是痴呆症的一个可改变的风险因素(特别是阿尔茨海默病),因此可以作为治疗和预防措施的目标。

抑郁症

细菌可能在牙周炎抑郁症之间的关系中挥作用

抑郁症患者的口腔微生物组存在显著差异

一项16s高通量测序研究比较了符合 DSM-IV 抑郁症标准的年轻人 (n = 40) 和匹配对照 (n = 43) 的唾液微生物组的结构和组成,健康受试者和抑郁受试者之间的分类群在丰度上不同奈瑟菌属(Neisseria)和变黑普雷沃氏菌(Prevotella nigrescens)的水平升高

Wingfield B, et al.,Sci Rep. 2021

动物研究支持这样一种观点,即:

口服脂多糖活的牙周炎相关病原体会导致包括大脑在内的系统炎症标志物升高抑郁样行为。

有人提出了一种遗传关系。一项研究调查了串扰基因神经肽在这两种疾病中的作用。

神经肽肾上腺髓质素、胰岛素样生长因子2、强啡肽原和抵抗素在牙周炎抑郁症相互表达,也在识别抑郁症中发挥作用。

牙周炎和抑郁症共病

抑郁症受到心理和社会因素的影响。牙周炎症状,如口臭、口腔卫生不良、缺牙、牙龈退缩,可能会出现社会孤立、羞耻、自尊下降等,产生负面影响,从而导致抑郁。

  • 流行病学数据显示,与健康人(38.86%)相比,牙周炎患者的抑郁症共病率为62.5%。
  • 另一项研究对60000多名受试者进行了10年的跟踪调查,发现牙周炎患者的抑郁发病率较高。

种植体周围炎也可能是抑郁症的危险因素

当牙齿丢失时,可能会被种植牙替代,然而,种植牙也可能发展为种植体周围炎,类似于牙周炎。最终,植入物可能会丢失。从牙周炎到种植体周围炎,可以推断出几种影响和疾病关系。牙周炎和种植体周围炎可能是抑郁症的可改变的危险因素,如果是这样,简单的牙周干预口腔卫生指导可以预防或帮助治疗抑郁症。

双相情感障碍(躁郁症)

慢性炎症是双相情感障碍的一个因素。

2001年-2012年对双相情感障碍牙周炎之间的关系进行了研究:

  • 对于双相情感障碍,与非牙周炎受试者相比,牙周炎受试者的风险较高。
  • 与患有牙周炎但精神健康的患者相比,患有牙周炎和双相情感障碍的受试者的牙周炎相关病原体的细菌载量更高(如放线菌聚集菌Aggregatibacter actinomycetemcomitans和牙龈卟啉单胞菌)。

这些研究支持了双相情感障碍和牙周炎之间的可能关系,值得进一步研究。

帕金森病

一些研究报告了帕金森氏症患者牙周炎患病率的升高

帕金森病会导致运动障碍认知障碍,这是由于大脑黑质中产生多巴胺的神经元的神经元细胞死亡所致。

手抖僵硬是常见的症状,这就很难保持足够的日常口腔卫生。这种疾病本身可以说是牙周炎的一个危险因素,然而,流行病学证据支持牙周炎会增加患帕金森病的风险。

与完全没有接受治疗或连续5年没有接受治疗的患者相比,在连续5年接受牙周治疗的患者中观察到了对帕金森病的保护作用。作者推测:

牙周炎相关病原体进入大脑,引发和维持的炎症最终会导致帕金森症

进一步研究其机制关系,以及牙周治疗对已确定的帕金森氏症的影响,可能是未来的方向。

精神分裂症

关于牙周炎和精神分裂症之间关系的支持性文献很少。

一些研究报告称,精神分裂症患者患牙周炎的风险较高服用抗精神病药物的患者患牙周炎风险更高

血管紧张素转换酶基因D等位基因是对抗精神分裂症和牙周炎的保护因子,并可能被证明是一种生物学联系。

口咽微生物组唾液微生物组和牙周炎的作用被认为可能与精神分裂症有关,牙周炎强化了炎症在精神分裂症病理生理学中的作用。

口腔微生物群与精神分裂症之间的联系

doi.org/10.3390/ijms23020846

唾液是一种对多种疾病具有诊断意义的体液,也可能用于精神分裂症的诊断,目前的证据仍然有限,还需更多研究。

精神分裂症患者唾液牙龈卟啉单胞菌较多

一项横截面研究发现,精神分裂症患者唾液中牙龈卟啉单胞菌的数量显著更高。此外,牙龈卟啉单胞菌细胞的数量与精神分裂症的精神病理学严重程度呈正相关。牙龈卟啉单胞菌可能导致神经炎症状态。

患有精神病发作的精神分裂症患者血清中炎症细胞因子的浓度升高,包括IL-12干扰素 γ肿瘤坏死因子α 和 C反应蛋白。低度慢性炎症状态可能会导致免疫系统异常,从而使精神分裂症患者易患全身性疾病。

精神分裂症患者口腔菌群在肠道定植

口腔常驻细菌口腔乳杆菌(Lactobacillus oris)、唾液链球菌(Streptococcus salivarius)可能在精神分裂症患者的肠道中定殖,导致口腔常驻细菌显著富集。

也有宏基因组研究发现,与精神分裂症相关的肠道细菌之间的共现相关性,大多数物种起源于口腔,口腔常驻细菌可能以协同的方式在精神分裂症患者的肠道定植。

与口腔疾病相关的精神障碍的管理

精神健康障碍患者应接受全面的口腔和牙周健康信息卫生指导、教育和定期随访,以提高患者的意识、习惯。

多学科干预可以进一步改善依从性、牙齿恐惧、口腔健康和习惯,并有助于更积极的预后

科医生应接受有关精神障碍的教育,以便更好地管理、沟通和识别这些患者,并与其他卫生专业人员合作。牙科应与现有的精神康复和预防计划相结合,实现一个全面、方便的多学科计划,将人体内部的整体关联考虑在内。

05
基于肠道微生物群干预和治疗神经精神疾病

“胃肠精神病学”涉及两大系统,涉及的病种、症状均较多,而且各个病种间可能交互出现,因此症状也可能隐匿、多变,这给诊断和治疗带来巨大的困难,因此需要包括消化系统内外科、精神心理、营养及影像科的多学科讨论。

医生应该了解当前的研究状况,在治疗过程中应该详细了解患者的饮食习惯、生活习惯和肠道健康状况对患者的发病原因进行综合评价,并就基于肠道菌群的干预措施向患者提准确而明智的建议,将改善饮食、生活方式等改善肠道健康的方式纳入患者的治疗方案之中。以下给大家一些在选用常见的菌群改善或营养饮食方面的简单建议。

1. 饮食和生活方式的干预

肠道菌群作为治疗精神疾病的潜在靶点,一直是近年来精神病学研究的热点。肠道细菌通过影响神经、免疫和内分泌,在肠道和大脑的交流中发挥关键作用。

微生物-肠-脑轴为精神病学的研究和治疗提供了一种新的范式。一项大规模的人群研究证实,许多精神疾病患者,特别是精神分裂症、双相情感障碍和重度抑郁症等重度精神疾病患者,比一般人群摄入的致肥胖营养物质和炎症性饮食更高。自闭症患儿也大多存在严重的偏食和挑食等不良饮食习惯。

虽然关于肠道菌群在精神类疾病发生中的具体作用还有待发现,但是营养和肠道健康领域已经成为精神疾病整体治疗中的一个重要组成部分如在自闭症儿童中,存在严重的食物过敏现象,限制麸质饮食和酪蛋白饮食有助于自闭症症状的改善;诸多精神类疾病也存在偏食症状,如偏食促发自闭症的发生发展。IBS患者可能有与饮食成分消化不良相关的腹胀,如可发酵的低聚糖、双糖或单糖和多元醇饮食有关。因此,建议精神障碍人群的精准个性化的营养饮食。

2. 益生菌

益生菌无论是在精神性疾病或者胃肠功能性疾病都表现良好的治疗效果,而且存在双向调节作用。近年来,关于肠-脑轴的研究则提供了更加充分的理论支持。因此,肠-脑-菌群轴被认为是能为精神病患者提供创新疗法的基础,其重点是在临床层面上系统性鉴别出精神益生菌(psychobiotics)。在临床前研究中发现,精神益生菌对行为、肠道通透性、神经活性有益处和减少促炎性及应激反应。

在啮齿动物中的实验表明,精神病益生菌可通过迷走神经、脊髓、神经内分泌系统起到抗抑郁及抗焦虑的作用。精神病益生菌在IBS患者中被广泛研究,他的作用包括缓解抑郁症状及慢性疲劳综合征等,可能与益生菌的抗炎及减少下丘脑-垂体-肾上腺轴活性相关。

虽然领域还处于起步阶段,存在着许多挑战,但是鉴于目前已有的初步证据,在精神类疾病的治疗中,补充益生菌或加入一些营养配方是合理且具有极大潜力的。

3. 益生元

临床报道益生元对于慢性便秘、腹泻、IBS及焦虑、抑郁、自闭症等具有良好的疗效。益生元是被宿主微生物选择性利用以促进健康的物质,发挥抵抗病原体、调节免疫、增加矿物质吸收、改善肠道功能、影响代谢和饱腹感等作用。

益生元与益生菌还存在协同和互养的作用,如果聚糖、低聚半乳糖、抗性淀粉、维生素、植物多酚、海藻等益生元可通过不同机制维持益生菌在肠道中的活性,包括增强益生菌对氧气及活性氧的抗性、增强其对胃酸和胆汁酸的抗性。益生元可通过多种机制增强益生菌在肠道菌群中的益生功能,包括发酵产生的短链脂肪酸促进益生菌的定殖、与致病菌竞争性结合宿主上皮细胞上的受体。

4. 肠道菌群移植

无论是基础研究还是临床研究均表明,肠道菌群移植在治疗胃肠功能的同时,对肠道外疾病如精神神经系统包括焦虑和抑郁症、自闭症、帕金森病、阿尔兹海默症等均有良好的疗效。

上海市第十人民医院在《Lancet Gastroenterol Hepatol 》杂志上发表成果显示,8547例菌群移植治疗肠道功能合并自闭症、焦虑和抑郁等疾病的成果,均表现出良好的临床疗效和安全性。此外,在对IBS的5年长期随访中发现,菌群移植在改善胃肠功能障碍的同时,对精神心理也有很好的疗效。

菌群移植通过纠正肠道菌群的失衡,增加菌群的多样性,促进有益菌的定殖等,在改善胃肠道功能的同时,肠道内环境的改善,肠道菌群及其代谢产物可以通过自主神经系统、免疫系统调节中枢的活性,从而改善精神行为的异常症状。近年来,人源化的无菌动物模型的构建,更进一步证明肠道菌群移植对精神神经系统的干预作用,即将自闭症、焦虑或者抑郁症患者的粪便移植至无菌小鼠内,无菌小鼠产生临床类似的精神症状,而通过健康小鼠共喂养或者将健康人群的粪便移植至模型小鼠,其症状可以得到明显的改善

无锡第二人民医院柳老师团队前期的研究结果显示,对菌群移植可以显著改善睡眠障碍合并抑郁症的患者,菌群移植治疗后,睡眠和抑郁症同时得以明显的改善。因此,菌群移植在功能性胃肠病合并精神症状的机体中,具有双向调节作用,为该类患者提供了整体治疗思路。

5.心理认知干预

对于复杂胃肠疾病,心理医师的介入是非常关键的,需要心理医师,参与筛查、评估、诊断、治疗和随访。

同时患者家庭,亲属和朋友对“胃肠精神共病”需要有充分的认知和参与,认知越高参与越积极,治疗效果越好。如父母因素在儿童慢性便秘的病理生理和预后中有重要作用,神经质和存在抑郁症状的父母及父母的养育态度和培养行为与便秘严重程度相关;在这种情况下,基于家庭的认知干预也许有好处。

06
基于口腔微生物群治疗神经精神疾病的解决方案和预防措施

抗菌药物

抗菌药物是我们对抗病原体感染的第一道防线,致力于消除特定物种(即噬菌体治疗),或整个微生物群(即抗生素治疗)。

去除与神经精神疾病相关的微生物,可能是未来解决神经精神疾病症状或严重程度的新方法。口服抗生素已被证明对口腔微生物群影响很小,在口腔中局部或直接施用抗生素可能更有效

饮食

一项关于饮食与牙周炎之间关系的10000名NHANES参与者的横断面研究发现,富含水果、蔬菜、沙拉、水、茶的饮食模式,一定程度限制摄入可发酵碳水化合物、脂肪酸、蛋白质和高糖饮料的摄入,患牙周病的程度较低

益生菌

益生菌作用的主要益生菌机制包括:

  • 改善对细菌定植位点的粘附
  • 病原微生物竞争
  • 产生抗菌物质
  • 调节宿主的免疫反应

体外和体内证实了乳酸杆菌双歧杆菌对调节与精神障碍相关的口腔微生物群(动物双歧杆菌、副干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、德氏乳杆菌)的作用。细菌竞争排除了一些病原体而不破坏生物膜结构(具核梭杆菌、牙龈卟啉单胞菌等)。

乳酸杆菌双歧杆菌属可以帮助控制口腔中致龋链球菌的生长。

  • 口服卷曲乳杆菌四周后,牙龈卟啉单胞菌的数量也有所减少。
  • 服用罗伊氏乳杆菌片剂 28 天可减少龈下微生物群中中间假单胞菌和牙龈假单胞菌的数量。口服罗伊氏乳杆菌DSM 17938 可能是牙周炎治疗中龈上洁治的一种有用的辅助治疗。
  • 每天食用干酪乳杆菌商业发酵奶一个月,可减少牙龈卟啉单胞菌、A. actinomycetemcomitans和慢性全身性轻度至中度牙周炎患者中的中间P. intermedia。
  • 服用唾液乳杆菌L. salivarius片剂八天后 4 周,龈下菌斑中伴放线放线杆菌A. actinomycetemcomitans、中间普雷沃氏菌属P. intermedia、牙龈卟啉单胞菌、T. denticola、T. forsythia的数量显着减少。
  • 口服L. salivarius作为漱口水 28 天,可对A. actinomycetemcomitans产生抗菌活性。
  • 连续四周每天食用鼠李糖乳杆菌和动物乳杆菌结合的益生菌含片,可以降低唾液和菌斑中伴放线放线杆菌A.actinomycetemcomitans和F. nucleatum的细菌负荷。食用也会减少牙菌斑中牙龈卟啉单胞菌的数量。
  • 动物双歧杆菌可抑制牙龈卟啉单胞菌、中间假单胞菌、具核梭菌、伴放线放线杆菌的生长。
  • 短双歧杆菌通过多种机制发挥抗抑郁样作用,例如解除过度活跃的下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的调节。
  • 长双歧杆菌可以降低边缘反应性,从而削弱大脑对负面情绪刺激的反应。

益生元

使用各种益生元化合物(硝酸盐、β-甲基-d-半乳糖苷、N-乙酰基-d-甘露糖胺等)对口腔微生物组进行营养刺激,可能会诱导牙齿生物膜的组成和有益口腔细菌的生长,减少致病菌(P.gingivalis、A. actinomycetemcomitans、F.nucleanum)。

虽然益生菌的使用可能作为精神障碍患者的补充治疗手段,但有必要注意口腔微生物组稳态的多因素特征。

有研究发现,海藻提取物、n-3 PUFA、海参提取物和海洋细菌代谢物等海洋生物活性成分具有抑制口腔致病菌、消除炎症和抗肿瘤的作用。这一发现为通过使用这种生物活性成分(例如以口香糖或无糖片剂的形式包装)来预防和稳定精神障碍开辟了有趣的研究前景。

口腔微生物移植

来自健康捐赠者的微生物群被移植或播种到接受者体内。口腔微生物移植(OMT)可能能够作为预防龋齿的第一道防线或用于治疗牙周病,但这尚未在人体中进行过测试。未来应探索 OMT 在缓解神经精神疾病等全身性疾病症状方面的应用。

口腔卫生产品

牙膏和漱口水等口腔卫生产品通过限制某些物种的生长来管理口腔微生物群落,并且可能是促进所需口腔微生物定殖的一种方法。

例如,当前的牙膏采用具有抗菌特性的化学物质(例如氟化物)配制,除了促进牙釉质健康之外,氟化物已被证明可以降低总体微生物负荷和多样性。许多漱口水含有酒精来杀死微生物。

虽然这些是日常卫生习惯中用于预防和减少口腔疾病的工具,但它们也可能是帮助调节与神经精神疾病相关的微生物的工具新的研究正在检查其他化合物,它们可以在不破坏微生物群共生平衡的情况下保持口腔卫生

考虑生物膜的重要性

在研究口腔疾病的预防措施和干预措施时,需要考虑的一个重要组成部分是微生物群产生的生物膜

生物膜是口腔微生物在牙齿坚硬表面形成的细胞外基质。这些生物膜附着在牙齿表面将微生物群包裹在分泌聚合物的保护层中,使微生物能够抵抗环境变化

微生物群还能够通过基因表达模式改变生物膜表型以响应变化。正因为如此,口腔微生物生物膜能够抵抗去除和抗生素或用于抗菌治疗。因此,生物膜可能在移植成功或抗菌产品功效中发挥重要作用,并可能在神经精神疾病的发展和治疗反应中发挥潜在作用。

生活方式

口腔微生物群可以通过改变生活方式或饮食来调节,或者可能通过改变环境暴露来调节。

通过饮食和水源将环境微生物引入口腔是优先的,尽管这方面的研究有限。环境暴露可能在我们如何考虑调节口腔微生物群以解决系统健康问题方面发挥作用

例如,城市规划通过引入自然“绿地”来增加土壤微生物的多样性,可能有助于增加对有益微生物的接触,因为接触这些环境微生物可能在神经精神疾病的治疗中发挥关键作用。

具体而言,暴露于土壤细菌分枝杆菌已被证明对宿主具有抗焦虑作用,因为宿主的免疫反应释放抗炎细胞因子,对减少身体和大脑中的炎症具有积极效果,这在焦虑和抑郁中是一个重要因素。

然而,通过口腔微生物群促进的机制尚未确定。尽管如此,实施提供健康和环境暴露的社会政策(例如,要求儿童在上学期间每天安排一点时间接触这些空间),可以进一步确保人们能够受益于环境微生物多样的地方。

07
结 语

口腔健康与精神障碍之间的相互作用可以从微生物群-口肠-脑轴的几个角度进行解释,包括微生物群失调、细菌迁移和神经炎症等。目前对于微生物组在口腔-肠道-脑轴中的作用已经有了一定的认识,这是一个重要的研究方向,从病理生理学到调节肠道微生物组对精神疾病的临床影响。进一步了解微生物组与精神疾病的发展和预后之间的紧密联系,还需要探究地理、种族、饮食模式、过往医疗状况、口腔护理以及胃肠道手术等因素如何改变微生物组的情况。

口肠微生物组还可被视为精神疾病潜在治疗的目标之一。例如,通过改变饮食习惯、使用益生菌或抗生素等手段来调节口肠微生物组,可能对精神疾病的治疗产生积极的影响。谷禾正在整合口腔和肠道微生物组数据,在提高检出率等方面获得了更全面的视角

总的来说,人体微生物群检测有望为精神疾病的早期辅助诊断、辅助治疗和预防提供新的方法和策略。在一些细分疾病领域中仍需要进一步的研究和临床实践来推动其在临床上的应用。

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胃肠道疾病和癌症中的口腔-肠道微生物群轴

谷禾健康

微生物群失调与人体中的多种疾病有关。在个体中,每个微生物栖息地都表现出不同的微生物种群模式。迄今为止,关于微生物组相关疾病的研究集中在器官特异性微生物组上。然而,器官间微生物网络正在成为生理功能和病理过程中的重要调节剂

口-肠

口腔和肠道是两个最大的微生物栖息地,在微生物组相关疾病中起主要作用。即使口腔和肠道是通过胃肠道相连的连续区域,由于口腔-肠屏障的原因,口腔和肠道的微生物群分布很好的分离

然而,在口腔-肠道屏障功能障碍的情况下,口腔微生物群可以转移到肠粘膜。相反,肠道至口腔的微生物传播也以人际和社区传播发生。

最近,有报道说口腔和肠道微生物组相互依赖地调节生理功能和病理过程。口腔到肠道和肠道到口腔的微生物传播可以塑造和/或重塑两个生境中的微生物生态系统,最终调节疾病的发病机理。

在这里,我们将讨论总结口腔-肠道微生物组轴胃肠道疾病和癌症中的作用, 更好地了解肠道-肠道微生物组轴在发病机理中的作用将有利于精确的诊断/预后和有效的治疗。

1.1 口腔和肠道:通过胃肠道相连

人体消化系统胃肠道和包括肝和胰腺在内的辅助消化器官组成。 胃肠道的粘膜排列整齐,从口腔开始,直到肠道(更准确地说是肛门)结束。 因此,口腔和肠道是通过胃肠道连接的解剖学连续区域

此外,由于唾液和消化后的食物都通过胃肠道,因此这两个位置也是化学相连的。

通常,由于中空的运河结构,胃肠道被认为在人体外部。 口腔是消化道的通道,直接暴露于外部环境,例如微生物,营养物和其他外源性物质。 在这方面,口腔和肠道都为不同的微生物繁衍提供了适当的环境

HMP(第一阶段人类微生物组计划)揭示了人体中一半以上的细菌位于胃肠道(29%)和口腔(26%)中。 除了这些丰富的生物外,口腔和肠道微生物群也高度多样化,并同时显示出与每个生境区分开的独特特征。

1.2  口腔微生物群组成

根据人类口腔微生物组数据库(HOMD),口腔中大约有700种微生物。口腔中的共生菌包括厚壁菌门、变形杆菌门、拟杆菌门、放线杆菌门、梭杆菌门、奈瑟菌门和TM7。口腔有几种不同的微生物环境,包括:颊粘膜、龈下菌斑、龈上菌斑、角化牙龈、硬腭、唾液、扁桃体、舌头和喉咙。口腔和腭粘膜的多样性低于其他口腔栖息地。

无论小生境的位置如何,健康受试者的所有口腔部位在属水平上的菌如下:

双歧杆菌 Gemella链球菌 Streptococcus

韦荣氏菌 Veillonella嗜血杆菌 Haemophilus

奈瑟菌 Neisseria卟啉单胞菌 Porphyromonas

放线菌 Actinomyces梭菌 Fusobacterium

普雷沃氏菌  Prevotella

除了这些常见的细菌进化枝外,每个小生境还具有分化良好的细菌组成。 

根据微生物群落结构,口腔生态位可分为三组

第一组:颊粘膜、角化牙龈和硬腭

第二组:唾液、舌头、扁桃体和喉咙

第三组:龈下和龈上菌斑

生态位对口腔微生物组的隔离可能归因于多种因素,例如pH,盐度,氧化还原电位,氧气和营养。 此外,牙齿卫生是影响口腔微生物组的另一个重要因素,因为口腔是直接向外界开放的。

1.3 肠道微生物组构成

肠道是人体内最大、最具特征的微生物生态系统,在50多个不同的门中有大约500到1000个物种。

五个主要拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门、变形菌门疣状菌门组成,但以两个拟杆菌厚壁菌门为主,占90%以上。

属的水平上,拟杆菌是最丰富的。已知人类肠道微生物群在生命早期就已建立,然后可以随着年龄和环境(如饮食和营养)而改变,类似于人类口腔微生物群。因此,口腔和肠道微生物组直接反映了宿主的健康状况。

尽管肠道与口腔相连,但肠道微生物群的组成可与口腔微生物群的组成区分开来。在的水平上,口腔主要由厚壁菌门控制,而粪便微生物群主要富含拟杆菌。这种分离可归因于胃中的胃酸和十二指肠中的胆汁酸

据报道,长期使用质子泵抑制剂(PPI)会增加肠道感染的风险。值得注意的是,PPIs降低胃酸可以减少肠道微生物生态系统的多样性,改变肠道微生物组的组成。

此外,胆汁酸可引起肠细菌膜和/或DNA完整性的破坏,在口腔和肠道之间起有效的抗菌屏障作用。 因此,胃酸度和胆汁酸池负责肠道和口腔微生物组的独特模式

1.4  肠道微生物群的生理功能:来自无菌小鼠的经验

人类肠道微生物组的概况可以根据健康状况,环境因素,遗传学甚至生活方式而改变

宏基因组学分析表明,人类肠道菌群调节代谢途径,例如碳代谢和氨基酸合成。微生物显示出保守的分子基序,称为微生物相关的分子模式和病原体相关的分子模式(PAMP),宿主可通过模式识别受体(PRRs)识别这些基序,如toll样受体。

这种微生物与宿主的相互作用可以刺激人体的免疫系统和炎症反应。 这意味着肠道菌群可以调节人体的主要生物学功能,新陈代谢和免疫力,因此肠道菌群失调与多种人类疾病有关,从传染病到阿尔茨海默氏病。然而,要证明肠道微生物群是人类健康状况的原因还是后果是一个挑战。

另外,无菌(GF)动物为肠道微生物组的生理功能提供了深刻的线索。与无特定病原体(SPF)的小鼠相比,GF小鼠的肠重量减少,绒毛更短,小肠的总表面积减少,表明胃肠道发育存在缺陷

与此相一致,GF小鼠显示出代谢异常,例如胆固醇代谢改变和肠道内短链脂肪酸的减少,短链脂肪酸是重要的能量来源之一。 

因此,与SPF小鼠相比,GF小鼠显示出较低的体内脂肪含量和对高脂饮食诱导的体重增加的抵抗力。 但是,通过应用SPF小鼠的盲肠含量,通过GF小鼠的常规化可以恢复体内脂肪含量。

在免疫方面,GF小鼠在Peyer斑块和肠系膜淋巴结发育方面存在缺陷,CD4,CD8和Foxp3 T细胞数量减少,B细胞分泌的免疫球蛋白A产生减少。

通过与SPF小鼠共栖或口服SPF小鼠粪便中的成分,可以通过微生物群重建来恢复这些疾病。 两者合计,很明显,肠道菌群在维持生理稳态方面起着至关重要的作用,主要是代谢和免疫

1.5 口腔微生物组的生理功能:局部和全身作用

尽管口腔是人体第二大的微生物栖息地,但是累积的知识不足以完全了解口腔微生物组对人类健康的影响。 毫无疑问,口腔微生物组与牙齿健康直接相关。

口腔疾病中有许多已被确认的关键病原体,如龋齿的变形链球菌(Streptococcus mutans )和牙周炎的牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)。此外,与健康受试者相比,口腔鳞状细胞癌患者的口腔微生物组发生了改变。根据口腔微生物群分析,口腔鳞状细胞癌(OSCC)患者中的梭杆菌属(Fusobacterium)水平较高。

口腔微生物组会影响全身健康状况,而不仅限于牙齿健康(下图)。

Park Se-Young, et al., Cancers (Basel),2021

流行病学和实验证据支持口腔菌群失调与全身性疾病密切相关,包括阿尔茨海默氏病,糖尿病和心血管疾病。 与此相符,阿尔茨海默氏病的口腔微生物群特征发生了显着变化,例如莫拉氏菌属(Moraxella),纤毛菌属(Leptotrichia)和鳞球菌属(Sphaerochaeta)的患病率。口腔不良反应的改变与阿尔茨海默氏病的进展有关。

I型糖尿病患者的放线菌门和厚壁菌门的丰度更高。此外,据报道,在有症状的动脉粥样硬化患者的口腔微生态环境中,厌氧菌属的富集已被报道。

在牙周炎(一种口腔失调疾病)的情况下,其标志性病原体牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)感染可引起局部以及全身慢性炎症

此外,口腔异位症可以诱导PAMP信号的产生,例如脂多糖(LPS),导致系统性刺激先天免疫应答和炎症转录因子,包括核因子κB。 这些全身性炎症和免疫反应被认为是主要机制之一,强调口腔微生物组调节远端器官的发病机理。

值得注意的是,口腔微生物群可以转移到其他器官,这被认为是口腔生物失调引起的全身性疾病的另一种机制。

短期死后阿尔茨海默氏病患者的脑组织中已检测到口腔致病菌牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)。 口腔病原体直接转移到大脑可以通过诱导神经炎症和神经变性而加剧阿尔茨海默氏病。

此外,在冠心病患者的动脉粥样硬化斑块中检测到许多口腔共生细菌,这进一步表明口腔细菌可能转移到远端器官。 由于物理和化学联系口腔微生物向胃肠系统的迁移可能更频繁

在某些致病条件下,一些口腔细菌类群定居并富含胰腺和肠道,表明口腔和肠道菌群之间存在直接的串扰。

2.1 口腔到肠道微生物易位

由于存在肠-肠屏障,物理距离以及化学障碍(例如胃酸和胆汁),因此口腔和肠道微生物组被很好地隔离了。 然而,口腔-肠道屏障损伤会导致器官间的易位和交流

一般来说,新生儿和老年人体内存在不成熟或功能性障碍较少。双歧杆菌是新生儿肠道中最丰富的细菌属。有趣的是,在新生儿的口液中发现了肠道内的双歧杆菌

同样,与健康成年人相比,老年人肠道内口腔细菌的检出率也较高,如:

卟啉单胞菌(Porphyromonas)、梭杆菌(Fusobacterium) 和假分枝杆菌 (Pseudoramibacter)

此外,低胃酸使肠道微生物群的组成向口腔微生物群转移。已在体外证明,通过分别引入人类粪便和唾液微生物群的GF小鼠组,口腔微生物群可以侵入肠道并重塑肠道微生物群。

综上所述,这些数据表明口腔微生物可以在某些情况下克服口腔与肠道之间的物理和/或化学障碍,并有可能转移到肠道中。

值得注意的是,在胃肠道的病理条件下已检测到典型的口腔驻留物种。 例如,炎症性肠病(IBD)患者的肠道粘膜中有大量嗜血杆菌Veillonella富集,已知它们是口腔共生微生物

在结肠癌患者中,他们的肠道微生物群包含几种口腔类群,包括梭菌。这意味着正常的人口腔微生物群可以在肠粘膜稳态中破坏并在肠道粘膜中定植,并成为条件致病菌

而且,这种经口-粪便传播也可以在生理条件下发生,而不仅仅是病理或屏障破坏的情况下。HMP联盟的数据被划分为每个身体部位的群落类型时,口腔和肠道微生物群类型显示出强烈的关联,尽管它们在分类上不同。

在唾液细菌中,普雷沃氏菌(Prevotella)大量存在于粪便样本中。与此相一致,从同一健康受试者的口腔和粪便样本中同时检测到几个属。通过分析470名个体口腔和粪便微生物群中的310种,唾液和粪便样本中普遍存在125种,包括链球菌(Streptococcus)、韦荣氏球菌属(Veillonella)、放线菌(Actinomyces)嗜血杆菌(Haemophilus)菌株

综上所述,很明显口腔微生物群可以比预期更广泛地进入肠道,即使在健康状态下,而不仅仅是在病理情况下

2.2 粪便至口腔微生物移位

肠道微生物可通过粪-口途径通过直接接触或通过受污染的液体和食物间接接触传播。人的手部微生物群口腔和肠道微生物群模式高度重叠,表明人的手是粪便到口腔微生物传播的载体。因此,在发展中国家,由于卫生状况不佳,如缺乏清洁供水和公共卫生系统,微生物的粪-口途径经常被报道。

此外,免疫功能低下的个体也容易通过粪-口传播。在头颈部癌症患者中,放射治疗与革兰氏阴性杆菌的口腔定植高度相关,不良的口腔卫生状况会进一步加剧这种情况。因此,不良的卫生和/或免疫损害条件可能会促进同一个体的粪-口途径。

除了体内传播外,粪-口途径也被认为是病原体在人与人之间传播的重要机制。众所周知,甲型肝炎病毒(HAV)和戊型肝炎病毒(HEV)等肠道病毒通过粪-口途径传播,因此很容易通过人与人之间的接触传播,特别是在不卫生的条件下。

肠道病毒可以直接和间接地与肠道微生物群相互作用,对肠道微生物生态系统造成破坏性影响。据报道,戊型肝炎病毒感染会增加急性肝衰竭患者粪便样本中乳酸杆菌科(Lactobacillaceae)伽马蛋白杆菌( Gammaproteobacteria)的丰度

添加益生菌粪肠球菌NCIMB 10415(Enterococcus faecium NCIMB 10415) 可有效促进感染猪的HEV清除

除了肠道病毒外,幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)是严重胃十二指肠疾病的主要致病菌,也可以通过粪-口途径传播,显示出与甲型肝炎感染的相关性。

虽然需要进一步的研究来了解粪-口传播在口腔和肠道微生物群中的作用,但令人信服的是,口腔和肠道微生物群通过口-肠和粪-口途径紧密相连(下图)。

Park Se-Young, et al., Cancers (Basel),2021

这种双向相互作用可以相互塑造和/或重塑两个栖息地的微生物生态系统,最终调节胃肠系统的生理和病理过程。因此,口腔-肠道和粪便-口腔方向在以下中统称为“口腔-肠道微生物群轴”。

3.1 炎症性肠病

IBD代表结肠和小肠的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)。因此,IBD与肠道微生物群失调密切相关。IBD患者的肠道微生物组显示出细菌组成的多样性降低和变化,包括厚壁菌门的丧失和变形菌门和拟杆菌门的丰度增加。在肠道粘膜组织活检中而不是在粪便中更深刻地观察到了这些不良生物事件。与健康受试者相比,在肠黏膜表面,IBD患者经常检测到细菌入侵和生物膜形成,表明肠屏障功能障碍与IBD发病有关

在健康状态下,由于完整的粘膜屏障,肠道微生物群很少受到来自其他栖息地的微生物的入侵和定植。然而,IBD患者由于粘膜屏障受损而表现出肠上皮通透性增加。

值得注意的是,口腔内细菌菌株是从IBD患者的肠道微生物组中分离出来的,这可能是由于肠道渗漏造成的。具核梭杆菌( Fusobacterium nucleatum )通常存在于口腔中,但很少存在于健康人的肠道中。

有趣的是,IBD患者在肠道中出现了F. nucleatum,比其他F. nucleatum菌株更具侵袭性,表明IBD患者存在肠道-肠道微生物组轴。这一点已在体外通过将口腔微生物群移植到动物模型中得到证实。

在大鼠中,F.nucleatum的侵袭导致肠道微生物组发生转移并加重内脏超敏性。 此外,CD患者的唾液微生物群成功地定居在GF小鼠的肠道中。

克雷伯菌(Klebsiell)是最流行的定植菌,可促进肠道Th1细胞的诱导和炎症,这是IBD发病机理中的关键事件。 这些结果进一步支持了口腔微生物群,无论是共生的还是病原菌,都可以传播到肠道,通过肠道失调促进IBD的发病

因此,口腔失调可以通过募集口腔-肠轴来直接调节IBD的发病机制。牙周炎是一种慢性炎性口腔疾病,与口腔微生物群的改变密切相关,特别是与其关键性病原体牙龈卟啉单胞菌过度生长有关。

在C56BL/6小鼠中,口服牙龈卟啉单胞菌通过下调紧密连接蛋白来减弱肠道屏障功能,从而导致肠道微生物组发生重大变化,包括梭菌科的丰富

此外,接种牙龈卟啉单胞菌的小鼠表现出肠道以及全身性炎症,这可以由牙龈卟啉单胞菌衍生的内毒素例如LPS介导。 与动物实验一致,荟萃分析表明牙周炎分别与IBD,CD和UC的两种主要形式密切相关。

两者合计,口腔病原体可以干扰肠屏障功能并侵入肠粘膜,从而引起肠道失调和慢性炎症,从而导致IBD发病。 值得注意的是,IBD患者以及结肠炎引起的小鼠唾液微生物群组成发生变化,这与炎症反应有关,表明口腔-肠道微生物相互作用可能是双向的。

3.2 结直肠癌/大肠癌

大肠癌(CRC)是世界上最常见的癌症类型之一,也是导致癌症死亡的第二大原因。IBD是CRC发生和发展的最公认的危险因素。因此,IBD和CRC在发病机理中共享病因,包括肠道微生物组的明显变化。 与IBD相似,CRC与肠道失调密切相关。与健康个体相比,CRC患者在粪便和肠粘膜样品中均显示出不同的微生物组成模式。

一直以来,在结肠炎相关和化学诱导的大肠癌小鼠模型中都发现了肠道微生物群的深刻变化,支持肠道失调和大肠癌之间的关系。使用GF小鼠的研究进一步证明,肠道微生物群的改变可以直接促进炎症相关的结直肠癌的发展。

有趣的是,在大肠癌患者的肠道中发现了几种口腔分类群,包括细小单胞菌(Parvimonas)、消化链球菌(Peptostreptococcus)和梭形杆菌(Fusobacterium),表明大肠癌中存在口腔-肠道微生物群轴。

在这些口腔常驻细菌中,具核梭杆菌 (F.nucleatum)与健康人相比,结直肠癌患者的肿瘤组织和粪便中普遍存在细胞核,这与IBD一致

在小鼠结肠炎模型中,口服具核梭杆菌(F.nucleatum) 细胞核引起的炎症以及小肠和大肠的肿瘤发生。具核梭杆菌 (F.nucleatum)细胞核似乎很容易附着在表达内皮钙粘蛋白的宿主CRC细胞上,然后刺激促炎症反应和细胞增殖。与IBD相似,结直肠肿瘤显示肠道屏障功能受损,这可能解释了口腔微生物群的肠道定植

此外,据报道,具核梭杆菌 (F.nucleatum) 与口腔病原体牙龈卟啉单胞菌共聚并共感染。尽管体外方法存在局限性,但牙龈卟啉单胞菌仍侵袭CRC细胞并促进癌细胞增殖,这表明牙周病原体参与了结直肠肿瘤的发生。 与此相一致,牙龈卟啉单胞菌血清抗体水平CRC患者的死亡率相关。

此外,一项荟萃分析表明,牙周炎与CRC风险增加有关。 综上所述,这些研究可以证明口腔失调,口腔-肠道微生物组轴与CRC发病机理之间存在关联

3.3 慢性肝病

肝硬化是由慢性肝脏疾病引起的晚期肝病,例如非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)和非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。 健康对照组相比,NAFLD、NASH或肝硬化患者粪便样本中的变形杆菌门显著增加,表明肠道微生物组与肝脏发病机制相关。在这方面,与SPF小鼠相比,GF小鼠免受高脂饮食诱导的脂质在肝脏中的蓄积。此外,定居于NAFLD易感肠道微生物的GF小鼠发生了严重的肝脂肪变性,进一步支持了肠道失调可能是慢性肝病的直接病因

由于肠道和肝脏通过胆道和门静脉进行物理连接,如果粘膜屏障受损,肠道微生物可以转移到肝脏胆汁酸具有抗菌活性,在肠道和肝脏之间循环循环,具有屏障和桥梁的双重功能。

慢性肝病通常与胆汁酸形成和/或分泌不良有关,会增加肠道通透性。 因此,胆道梗阻促进了细菌从肠道到肝脏的移位。 在胆结石患者中,与正常对照组(例如富集变形杆菌)相比,胆道和肠道中的微生物组成均发生了变化,这支持了慢性肝病中肠道-肝脏微生物组轴的存在。

通过与肠-肝微生物串扰的融合,口腔-肠道微生物组轴正在成为慢性肝病的重要调节剂

值得注意的是,宏基因组学分析已证明肝硬化患者肠道内的口腔粘膜有侵袭和定植。另一项研究还显示,酒精依赖型肝硬化患者的肠道中口腔微生物的富集。 这些数据支持口腔微生物的肠道迁移与肝硬化有关。 但是,其潜在机制尚不清楚。如前所述,由于胃酸度低,PPI促进了从口腔到肠道的微生物转化。 同样,PPI治疗改变了肝硬化患者的肠道菌群组成,特别是肠道内口腔细菌的过度生长。 相同的研究小组已经证明了肝硬化患者唾液和粪便微生物组的伴随变化,进一步表明口腔-肠道微生物组轴调控肝脏的发病机制。

因此,口腔失调可能会通过改变肠道微生物组加重慢性肝病。 确实,牙周炎与NASH,NAFLD和肝硬化显着相关。 在来自NAFLD和与病毒感染相关的肝硬化患者的口腔样本中已经检测到牙龈卟啉单胞菌,一种牙周基石病原体。

在高脂饮食喂养的小鼠中,牙龈卟啉单胞菌的牙源性感染通过脂质积累,纤维化和肝脏炎症促进了NAFLD和NASH的进展。 总体而言,口腔失调可能会通过调节肠道生态系统而加剧慢性肝病。 同时,口腔失调可能反映了由肝病驱动的肠道失调生态系统。

3.4 肝癌

肝细胞癌(HCC)的发展经历了一个逐步的过程,从NAFLD/NASH到肝硬化,最后发展为HCC。在小鼠肝癌发生模型中,SPF小鼠比GF小鼠更易发生肝癌,类似于慢性肝病。

在生态型小鼠模型中,某些类型的肠道细菌,如大肠杆菌和粪链球菌,可显著增加肝肿瘤的发生,表明肠道微生物群直接参与了肝癌的发病机制。与这一观点一致,与健康对照组相比,HCC患者的丁酸产生菌属减少,如反刍球菌(Ruminococcus)、大肠杆菌(Oscillibacter)、粪杆菌(Faecalibacterium)、梭状芽孢杆菌IV(Clostridium IV)和粪球菌(Coprococcus),而LPS产生菌属增加,包括粪便样本中的克雷伯菌(Klebsiella)和嗜血杆菌(Haemophilus )。 

此外,随着HCC的发展,肠道失调的水平趋于增加。 在患有肝硬化的HCC患者中,粪便微生物群的成分与没有HCC的肝硬化患者的粪便微生物群成分有所不同,例如大肠杆菌Fusobacteriia的大量富集。 在化学诱导的HCC小鼠模型中,已在肿瘤内发现了一种肠道细菌幽门螺杆菌(Helicobacter hepaticus),它直接引起HCC的发展和进程,进一步支持肠道失调可以诱导HCC的发病机理。 然而,在人类HCC样品中未检测到肝炎性肝炎,而确诊存在其他幽门螺杆菌,例如幽门螺杆菌。因此,肝癌的发展与肠道失调密切相关。

有趣的是,据报道,与健康受试者相比,肝癌患者的口腔微生物群发生了变化。肝癌患者唾液微生物群中嗜血杆菌属卟啉单胞菌属Filifactor的丰度较高。在肝硬化的HCC患者中,根据舌苔的微生物组学特征,颤杆菌克属(Oribacterium)梭形杆菌属(Fusobacterium)普遍存在

此外,慢性牙周炎与晚期HCC相关,提示口腔失调与HCC相关。值得注意的是,肝硬化HCC患者的口腔和肠道微生物群中都富含梭杆菌,这表明口腔微生物可能通过口腔-肠道微生物群轴调节HCC发病机制,但需要进一步研究。

3.5 胰腺导管腺癌

胰腺消化系统的一部分,分泌分解脂类、蛋白质和碳水化合物的酶。主胰管与胆总管相结合,两者都与十二指肠相连。在正常健康条件下,胰腺被认为是一个无菌器官。

然而,胰腺导管腺癌(PDAC)患者的细菌数量增加,如肿瘤内的γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和胰液和胰腺组织中的粪肠球菌(Enterococcus faecalis)

此外,肿瘤内微生物组多样性与PDAC的预后相关。从更全面的角度来看,PDAC患者在胰腺组织、肿瘤以及粪便样本中表现出不同的微生物群模式,表明肠-胰腺微生物串扰参与了PDAC发病机制。特别是,PDAC患者的肠道和胰腺中同时富集了变形菌(Proteobacteria)

在实验小鼠中,肠道通透性增加与肠道到胰腺的微生物易位有关,这可能加速PDAC的进展。在肠道菌群清除的小鼠中,用PDAC荷瘤小鼠的粪便菌群重新填充可显著促进胰腺肿瘤的发生,表明肠道菌群对PDAC进展的直接贡献。因此,肠道微生物组似乎与胰腺微生物生态系统密切相关,而胰腺生态系统在PDAC发病机理中起着至关重要的作用。

惊讶的是,口腔微生物组也与PDAC的发病机理有关。 根据元流行病学研究,牙周炎是一种主要的口腔菌群失调疾病,可以显着增加PDAC的风险和死亡率。

携带其关键病原体牙龈卟啉单胞菌与PDAC患者的较高风险和死亡率正相关。 在小鼠PDAC模型中,口服牙龈卟啉单胞菌可加速细胞增殖和上皮-间质转化,最终促进PDAC进程。

有趣的是,细胞内牙龈卟啉单胞菌直接促进人胰腺癌细胞系中肿瘤细胞的生长。 这些表明口腔菌群失调可能是直接的病因,也是诊断和预后PDAC发病机理的有用标志

与健康受试者相比,PDAC患者的口腔微生物组有明显变化。 值得注意的是,尽管在人类PDAC组织中已发现了一种广为人知的口腔细菌群Fusobacterium,但其与PDAC预后的关系仍存在争议

此外,PDAC患者的胰腺微生物组与肠道微生物组高度重叠。胰腺和肠道菌群均表现出口腔类群富集细菌和卟啉单胞菌的相对丰度。因此,某些类型的口腔微生物可能迁移到肠道,甚至进一步迁移到胰腺,这可能通过肠道和胰腺微生物群的协调调节促进PDAC的发病。

为了支持这一观点,在PDAC患者的口腔,肠道和胰腺微生物群之间发现了相关性,尤其是口腔起源的F. nucleatum subsp. vincentii亚种的丰度

这些数据表明,口腔-肠道微生物组轴可以调节PDAC的发病机制,甚至进一步创造口腔-肠道-胰腺的微生物途径。

口腔和肠道是人体内最大的两个微生物栖息地。累积证据表明,口腔微生物群可以通过口腔细菌分泌体的直接易位和/或间接地改变整个肠道微生物生态系统。

肠道到口腔的微生物传播也可能发生,特别是在某些情况下,如卫生条件差和免疫功能低下。总之,口腔和肠道微生物群之间的双向串扰可以形成口腔-肠道微生物群轴,它在调节各种人类疾病的发病机制中起着关键作用,主要是在胃肠道系统(见下表)。

结肠疾病中的口腔-肠道微生物群轴

Park Se-Young, et al., Cancers (Basel),2021

肝脏疾病中的口腔-肠道微生物轴

Park Se-Young, et al., Cancers (Basel),2021

胰腺疾病的口腔-肠道微生物组轴

Park Se-Young, et al., Cancers (Basel),2021

值得注意的是,口腔-肠道微生物组轴改善了胃肠道系统的发病机理和预后的预测。荟萃分析表明,口腔微生物组的变化与胃肠道癌的风险有关,包括CRC,PDAC和HCC,这可能是早期发现的潜在指标。已经验证了PDAC特定的口腔微生物模式作为PDAC生物标志物。两种口腔细菌物种长奈瑟菌Neisseria elongata 和 轻型链球菌Streptococcus mitis

同时富集可以将PDAC患者与健康受试者区分开来。

口腔微生物分析的情况下,所述样品可从棉拭取,唾液和口腔冲洗获得。与肠道菌群的采样方法相比,无论健康状况如何,口腔菌群的收集实际上更为方便和可用,没有任何侵袭或卫生问题。因此,结合肠道微生物组,口腔微生物组还提供了作为诊断/预后工具以及治疗靶标的可行优点

未来我们谷禾也将考虑口腔和肠道微生物组的相结合,结合口腔和肠道微生物组数据可以显着提高预测和检测息肉和/或肿瘤的敏感性。尽管揭示微生物组与疾病之间的因果关系具有挑战性。

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