Résumé de l'arrière-plan
communautés microbiennes vivant dans la bouche humaine sont associés à la santé bucco-dentaire et de la maladie. Des études antérieures ont montré la prévalence générale de la gingivite adultes en Chine pour être élevé. Le but de cette étude était de caractériser en profondeur le microbiote orale des adultes chinois avec ou sans gingivite, en définissant la diversité phylogénétique microbienne et communautaire structure utilisant pyroséquençage hautement parallélisée.
Méthodes
Six Chinois non-fumeur, trois avec et trois sans gingivite (tranche d'âge 21-39 ans, 4 femelles et 2 mâles) ont été inscrits dans l'étude transversale présente. paramètres gingivales de l'inflammation et le saignement au sondage ont été caractérisés par un clinicien en utilisant l'indice gingival Mazza (MGI). Plaque (échantillonné séparément des quatre sites différents oraux) et salivaires échantillons ont été obtenus à partir de chaque sujet. Sequences et l'abondance relative des bactéries 16 S ADNr PCR-amplicons ont été déterminées par pyroséquençage qui a produit 400 lectures bp long. Les données sur les séquences ont été analysées au moyen d'un pipeline de calcul sur mesure pour les analyses de l'homme microbiome par voie orale. En outre, les abondances relatives des groupes microbiens sélectionnés ont été validés par PCR quantitative.: Résultats
Les microbiomes oraux de gingivite et sujets sains peuvent être distingués sur la base des structures distinctes de la communauté de microbiomes de la plaque, mais pas les microbiomes salivaires. Contributions des membres de la communauté à la structure des communautés divergence ont été statistiquement accessibles au phylum, le genre et les niveaux d'espèces ressemblant. Huit taxons prédominants ont été trouvés associés à la gingivite: TM7, Leptotrichia
, Selenomonas
, Streptococcus
, Veillonella
, Prevotella
, Lautropia
et Haemophilus
. En outre, 98 au niveau des espèces OTU ont été identifiées comme la gingivite associée, qui a fourni des caractéristiques microbiennes de la gingivite à une résolution de l'espèce. Conclusions de Enfin, pour les deux genres choisis Streptococcus
et Fusobacterium
, PCR en temps réel de la quantification de l'abondance des bactéries par rapport à base validé les résultats sur la base de pyroséquençage.
Cette étude des méthodes suggère que les échantillons oraux de cette population de patients de la gingivite peut être caractérisée par une plaque microbiome par pyroséquençage les 16 gènes S ADNr. D'autres études qui caractérisent une série d'échantillons de sujets (conception de l'étude longitudinale) avec une plus grande taille de la population peuvent donner un aperçu des caractéristiques temporelles et écologiques des communautés microbiennes par voie orale dans les états cliniquement définis de la gingivite.
Mots-clés
microbiote orale gingivite salive pyroséquençage plaque électronique matériel supplémentaire
La version en ligne de cet article (doi:. 10 1186 /1472-6831-11-33) contient du matériel supplémentaire, qui est disponible pour les utilisateurs autorisés
Shi Huang, Fang Yang. a contribué également à ce travail.
Contexte
techniques métagénomique ont récemment révolutionné notre compréhension de la pléthore de microbes qui co-habitent le corps humain, collectivement connu sous le microbiome humain. Divers sites du corps (par exemple la peau, les voies digestives et du vagin et de la cavité buccale) abritent des communautés distinctes de microbes qui varient entre les individus d'accueil, ainsi que parmi les niches écologiques au sein de chaque site corporel [1]. Les interactions entre le microbiote résident et entre le microbiote et l'hôte humain sous-tendent la santé humaine et de la maladie. Au sein de la cavité buccale, la langue, le palais mous et durs, la muqueuse buccale, les surfaces supragingivales et sous-gingivales des dents et la salive peut représenter différentes niches ou habitats écologiques [2]. La composition et la diversité de la microflore dans ces habitats peuvent contribuer à la santé bucco-dentaire [3-6] et maladies bucco-dentaires telles que la carie dentaire, la parodontite et la gingivite [7, 8] de. La gingivite est une inflammation des tissus mous de la gencive entourant les dents. On pense qu'elle résulterait de l'accumulation de la plaque [9] et les interactions qui en découlent entre la microflore de la plaque et les tissus hôtes [10, 11]. Ces tissus deviennent érythémateuse et saignent au sondage, mais aucune migration apicale de l'épithélium jonctionnel se produit. Des études antérieures de la plaque gingivale ont montré que la gingivite se développe, les constituants microbiens des sous-gingivale changement de plaque d'une population dominée par Gram positif streptocoques à un avec des niveaux élevés de bactéries anaérobies Gram-négatives telles que Actinobacillus
, Capnocytophaga, Campylobacter, Eikenella, Fusobactrium
et Prevotella
[2, 12, 13]. Cependant, ces études ont été basées sur fondées sur la culture et moléculaires des méthodes qui visent seulement un nombre limité et partiel de microbes cultivables, un biais qui peut être surmonté par des approches de métagénomique. Au cours de la dernière décennie, les approches de séquençage à haut débit basé sur 16 amplicons S ADNr ont été utilisées pour étudier la diversité des microbiote orale humaine dans la santé et la maladie. Notamment, ces techniques ont révélé la diversité microbienne dans la crevasse sous-gingivale saine dépasse bien au-delà a été caractérisée précédemment. Kroes et al.
A noté que moins d'un quart (24%) des phylotypes identifiés avec des techniques métagénomique pourrait être récupéré par la culture et que près de la moitié des phylotypes subgingivaux identifiés avec une combinaison de techniques moléculaires et fondées sur la culture n'a pas été caractérisé précédemment [14]. En fait, une autre étude a estimé que dans la cavité buccale humaine environ 68% de tous les taxons bactériens étaient encore en friche [6].
Bien que les techniques moléculaires ont été utilisées pour comparer les plaques sous-gingivales dans des hôtes en bonne santé et ceux souffrant de maladies bucco-dentaires telles que la parodontite [ ,,,0],15], peu d'études ont étudié en profondeur la microbiote orale associée à la gingivite. Il existe plusieurs raisons. Première
, la profondeur et l'ampleur de l'échantillonnage pour microbiote orale ont été insuffisants en général, et les paramètres optimaux non déterminé pour que des patients atteints de gingivite en particulier. Deuxième
, en ce qui concerne la sélection des sites gingivaux pour la plaque d'échantillonnage, il était toujours pas clair si oui ou lequel des différents sites sont cliniquement pertinentes (par exemple, les dents antérieures ou postérieures dents? Plaque supragingival ou de la plaque sous-gingivale?). Une telle ambiguïté limite sévèrement significative l'analyse des données et des comparaisons entre les études, et retarde la traduction des résultats cliniquement. artefacts Troisième
, la plupart des enquêtes microbiennes orales énumérées 16 S séquences de PCR-amplicons ont ignoré potentiels PCR [16-19]; en conséquence, un paysage de organismal complet et précis de la plupart des microbiomes oraux, en particulier ceux qui sont liés à des maladies, est restée largement insaisissable. Tous ces facteurs ont confondu l'évaluation des facteurs microbiens associés à la gingivite.
Employant pyroséquençage de 16 amplicons S ADNr, cet article a élucidé la structure de la diversité et de la population du microbiote orale, échantillonné respectivement de cinq niches écologiques orales de chacun des trois adultes chinois avec gingivite et trois sans la maladie. Microbiota de la plaque supragingival, plaque sous-gingivale, et la salive ont été caractérisées pour vérifier si et comment les microbiomes des différentes niches écologiques orales distingués hôtes sains et ceux qui ont la gingivite. La conception de l'étude Notre étude identifie un certain nombre d'organismes comme biomarqueurs potentiels de la gingivite, et a fourni des informations importantes pour les stratégies d'échantillonnage et d'analyse pour démêler microbiens facteurs de risque de gingivite associée dans les populations humaines.: Résultats de
Les six sujets étaient en bonne santé, les adultes non-fumeurs d'âge allant de 21 à 39 ans (tableau 1). affectation de groupe a été basé sur la fréquence de saignement au sondage (BOP). Trois sujets ont été assignés au groupe sain (H) basé sur une fréquence de BOP ≤5 et de trois sujets au groupe (U) malsaine (gingivite) basée sur une fréquence de la balance des paiements de ≥ 20. Groupe H est composée de trois femmes et Groupe U inclus deux hommes et une femme. indices Bleeding des sujets individuels ont été présentés dans le tableau 1 1.Table Métadonnées pour les six sujets échantillonnés dans cette étude.
Groupe
Healthy (H)
malsain (U)
Sujet ID
1
2
3
4
5
6
Gender
F
F
F
F
M
M
Age
22
23
21
39
25
25
Smoking
N
N
N
N
N
N
Chronic disease
N
N
N
N
N
N
BOP
5
1
1
24
37
25
MGI
1.1250
1.0357
1.0179
2.1346
2.6071
1.9286
Abréviations: BOP - Saignement au sondage; MGI - Mazza gingivales ensembles de données Index
Sequence
Cinq échantillons (chacun d'un site oral différent, voir Méthodes) de chaque individu ont été recueillies et analysées. BarCoded 16 S-ADNr séquençage amplicon utilisant 454 Titanium (longueur de lecture moyenne de 400 pb) donné un total de 494.988 lectures brutes, ce qui entraîne un jeu de données de 258.385 lit (après des mesures d'évaluation et de contrôle de qualité rigoureux; Méthodes). Le nombre de lectures par échantillon variait de 4.405 à près de 13.562, avec une moyenne de 8612 (tableau 2) .Table 2 Estimations de la diversité des espèces pour les échantillons.
ID hôte
échantillon site spécifique
Raw
Sample ID
lit
Reads analysé
séquence unique
couverture
OTUs Good à la différence de 3%
Ace
Chao 1
1
S
H1
18805
11580
3120
98.13%
687
902.15
944.54
A-sup
H2
18448
9764
2307
98.56%
464
603.62
634.17
|
A-sub
H3
15895
8035
2748
97.98%
597
740.87
775.64
|
P-sup
H4
13974
7467
2142
96.69%
684
966.39
925.12
|
P-sub
H5
14224
7730
2528
97.12%
702
932.10
923.01
2
S
H6
20982
11907
3264
98.35%
685
877.19
884.03
|
A-sup
H7
19416
10935
2415
98.99%
379
491.50
490.02
|
A-sub
H8
17295
9539
2060
98.66%
390
533.27
523.25
|
P-sup
H9
22178
10085
2653
97.98%
631
846.61
842.29
|
P-sub
H10
23105
10809
3160
98.06%
736
928.09
937.33
3
S
H11
19146
10970
3229
98.11%
612
847.56
878.51
|
A-sup
H12
12515
5476
1933
97.11%
515
672.34
680.37
|
A-sub
H13
13289
6581
1829
97.80%
466
608.60
631.71
|
P-sup
H14
13105
6615
1896
97.57%
494
657.40
661.27
|
P-sub
H15
12673
6456
1943
97.23%
539
728.34
757.23
4
S
U1
24258
13562
3929
98.50%
671
880.91
876.01
|
A-sup
U2
18719
9591
2190
98.20%
495
700.72
713.79
|
A-sub
U3
16282
7651
2636
97.56%
638
819.36
805.22
|
P-sup
U4
20539
10035
3045
98.33%
617
766.07
749.34
|
P-sub
U5
11515
5272
1963
96.47%
597
776.19
772.56
5
S
U6
20527
12890
3150
98.02%
722
1012.09
1001.18
|
A-sup
U7
14307
7813
2436
97.82%
589
746.85
748.61
|
A-sub
U8
14763
8078
2793
97.83%
621
785.67
781.26
|
P-sup
U9
14787
7268
2213
97.14%
589
818.53
828.20
|
P-sub
U10
16246
8916
2902
97.73%
656
858.40
934.10
6
S
U11
15739
8819
2569
97.74%
606
806.46
824.90
|
A-sup
U12
12849
5407
2013
96.10%
570
819.64
810.82
|
A-sub
U13
17990
8484
2844
97.15%
737
996.50
984.13
|
P-sup
U14
9112
4405
1330
95.87%
475
678.74
671.08
|
P-sub
U15
12305
6249
2189
96.13%
698
959.80
960.71
Richesse et analyse de la diversité basée sur les unités taxonomiques opérationnelles
Clustering les séquences uniques en unités taxonomiques opérationnelles (UTO) à une distance génétique 3% ont donné lieu à 464 ~ 737 "niveau des espèces" phylotypes différentes par microbiome (tableau 2). Pour l'ensemble des communautés microbiennes orales analysées, le nombre de OTU détecté était très proche du nombre total de OTU estimée par des indicateurs richesse Chao1 et ACE. Le niveau moyen de la couverture Bon était plus de 97% dans tous les échantillons, indiquant que trois nouveaux phylotypes seraient attendus pour chaque tranche de 100 séquencée supplémentaires lit. Ce niveau de couverture a suggéré que les 16 séquences S ADNr identifiées représentent la majorité des membres bactériens présents dans les échantillons de salive et la plaque dans l'étude actuelle. Les courbes de raréfaction individuelles ont montré une tendance similaire de la diversité croissante qui n'a pas encore atteint la saturation (figure 1). La comparaison des courbes de raréfaction de la santé (H) et la gingivite (U) populations pour les sites échantillonnés de salive et la plaque ont montré que les deux hôtes groupes affichés richesse similaire OTUs bactérienne au niveau de l'identité de 97%. Figure 1 courbes de raréfaction pour H et U des groupes sur les sites échantillonnés de salive et la plaque. Pour les deux microbiomes de plaque de salive, H et U Groupes affichés diversité phylogénétique similaire au niveau de l'identité de 97% (sur la base jusqu'à 4000 séquences par échantillon). De les comparaisons des structures communautaires
Pour déterminer si le microbiote de la salive et la plaque hôtes sains distingués et ceux avec la gingivite, les analyses multivariées ont été appliquées pour comparer la structure globale du microbiote de chaque niche écologique orale à base de FastUnifrac dérivés et matrices de distance à base de thetaYC. FastUniFrac [20] permet des comparaisons par paires des distances évolutives entre les deux communautés microbiennes et mesures communautaires similitudes entre structures microbiennes. Dans l'analyse ACoP, sous un régime de UniFrac pondérée, la ségrégation entre H et U des groupes a été observée (p
& lt; 0,001) lorsque tous les échantillons ou lorsque seuls des échantillons de plaque ont été considérés, mais pas quand seuls les échantillons de salive ont été examinés (figure 2A ). Par ailleurs, indépendamment de leur appartenance hôte groupe, la salive microbiote formé un groupe distinct du microbiote de la plaque (p = 0,034
) (figure 2B, C). L'analyse de ACoP à base thetaYC a montré des résultats constants (figure 3A, B). Lorsque seuls des échantillons de plaque ont été examinés, la séparation structurelle entre le "H" et les groupes "U" est plus discriminant (p
= 0,001) (figure 3C) que lorsque tous les échantillons ont été inclus (p
= 0,005) (Figure 3A). Par conséquent, gingivitis- et-gingivales-microbiomes sains peuvent être distingués sur la base des structures distinctes de la communauté de microbiomes de la plaque, mais pas les microbiomes salivaires. Figure 2 Comparaisons des structures communautaires bactériennes telle que mesurée par FastUniFrac. Les structures communautaires de H et U Groupes (A) ou à partir des différents sites (B) ont été interrogés à l'aide analyse en coordonnées principales (ACoP) et analyse de la concentration de la matrice de distance de UniFrac pondéré. Chaque point correspond à une communauté microbienne, avec la couleur indiquant sa catégorie. Les pourcentages de variation expliquée par les coordonnées principales tracées ont été indiquées sur les axes.
Figure 3 Analyse des structures communautaires bactériennes à base de ThetaYC. Les structures communautaires de H et U Groupes (A) ou à partir des différents sites (B) ont été interrogés à l'aide analyse en coordonnées principales (ACoP) de thetaYC matrice de distance. Chaque point correspond à une communauté microbienne, avec la couleur indiquant sa catégorie. Les pourcentages de variation expliquée par les coordonnées principales tracées ont été indiquées sur les axes.
Caractérisation basée Taxonomie-de microbiote orale
phyla bactérienne et les genres ont été identifiés et quantifiés par l'assignation taxonomique des bases de données de référence en utilisant mothur, qui révèlent leur abondance relative dans l'ensemble de la plaque et de la salive microbiote (figure 4, seuls les phylums ont été représentés). Toutes les séquences ont été trouvés distribués dans 11 embranchements bactérienne qui comprend six embranchements prédominante couramment rencontrée dans la cavité buccale: Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobactéries, Fusobacteria et TM7 [6, 21]. L'abondance relative de tous les phylums de plaque détectée dans chacun des deux groupes d'hôtes a suggéré que des différences significatives pour la plupart des phyla ont été trouvés entre les hôtes avec ou sans gingivites, sauf pour les Firmicutes, et protéobactéries spirochètes (figure 5). Parmi ceux phyla gingivites-associés, et Actinobactéries Bacteroidetes étaient gingivites appauvrie tandis que les cinq autres sont phylums gingivites enrichi (figure 5). Figure 4 Dominante phylotypes dans chaque échantillon. Plus de 90% de la diversité dans chaque échantillon a été fourni par les six embranchements. Cependant, les variations ont été trouvées dans leurs abondances relatives. Voir Méthodes pour les abréviations.
Figure 5 Comparaisons des profils taxonomiques bactériennes de H et U des groupes au niveau de phylum basé sur la base de données orale "CORE". L'abondance relative de chaque taxon entre les groupes H et U ont été comparés en utilisant Metastats (*: 0,01 & lt; p & lt;
0,05; **: p & lt;
0,01; moyenne ± ETM)
A. total de 70 genres ont été identifiés dans le microbiote orale des cinq sites échantillonnés (fichier supplémentaire 1). Le plus fréquemment détectés taxons au niveau du genre (les 12 genres les plus abondants que chacun représente au moins 2% du microbiome oral) étaient Streptococcus, Neisseria
, Leptotrichia, Actinomyces, Prevotella
, Veillonella, Rothia, Fusobacterium
, Lautropia
, Selenomonas, Haemophilus, Granulicatella
.
statistiquement, ont été trouvés 26 genres différentiellement répartis entre les plaques de gingivite (Groupe U) et des plaques en bonne santé-gum (Groupe H) (tableau 3). Cinq genres (Streptococcus, Veillonella, Prevotella
, Lautropia
et Haemophilus
) étaient beaucoup plus abondants dans la santé-gum plaque microbiote que ceux de la plaque de la gingivite, tandis que les 21 autres genres ont été jugés statistiquement moins abondante .table 3 genres bactériens distribués de façon différentielle entre les groupes H et U en fonction de la base de données orale "CORE".
Genera
H
U
Metastats valeur p
Metastats q-valeur
|
abondance (en%) signifie
std.err
abondance (en%)
std.err
|
|
signifie Streptococcus
22,47%
1,91%
14,32%
1,98%
0,010989
0,0043
Veillonella
8,62%
1,90%
2,33%
0,77%
0,002997
0,0016
Prevotella
6,07%
1,75%
1,27%
0,44%
0.004995
0,0023
Lautropia
5,67%
2,00%
1,33%
0,31 %
0.013986
0,0051
Haemophilus
4,15%
1,39%
0,58%
0,21%
0,000999
0,0008
Leptotrichia
4.12%
0.91%
12.48%
2.44%
0.002997
0.001644
Selenomonas
1.73%
0.36%
6.71%
1.70%
0.002997
0.001644
Uncultured_Lachnospiraceae*
1.00%
0.27%
1.97%
0.25%
0.015984
0.0056366
Eubacterium
0.34%
0.08%
1.89%
0.34%
0.000999
0.000822
Cardiobacterium
0.60%
0.17%
1.19%
0.22%
0.038961
0.011658
Peptostreptococcus
0.19%
0.10%
1.42%
0.46%
0.002997
0.001644
Tannerella
0.20%
0.05%
1.36%
0.49%
0.000999
0.000822
Catonella
0.36%
0.10%
1.06%
0.25%
0.006993
0.003139
Synergistes
0.07%
0.03%
1.22%
0.49%
0.001998
0.001409
Filifactor
0.05%
0.04%
0.96%
0.28%
0.000999
0.000822
Peptococcus
0.12%
0.04%
0.49%
0.11%
0.004995
0.002349
Solobacterium
0.11%
0.03%
0.46%
0.22%
0.048951
0.01381
SR1
0.11%
0.04%
0.42%
0.08%
0.000999
0.000822
Syntrophomonas
0.00%
0.00%
0.17%
0.07%
0.000999
0.000822
Johnsonella
0.01%
0.01%
0.14%
0.05%
0.000999
0.000822
Choroflexus
0.01%
0.01%
0.12%
0.07%
0.030969
0.010172
Olsenella
0.01%
0.00%
0.05%
0.02%
0.041958
0.012185
Propionivibrio
0.00%
0.00%
0.05%
0.02%
0.032967
0.010172
Peptoniphilus
0.00%
0.00%
0.04%
0.02%
0.000999
0.000822
Desulfomicrobium
0.00%
0.00%
0.02%
0.01%
0.000999
0.000822
Pseudoramibacter
0.00%
0.00%
0.02%
0.01%
0.000999
0.000822
Au niveau du genre, nous avons identifié 26 gingivite associée taxa dans la plaque microbiote, qui comprenait cinq gingivite appauvri taxa (gras) et 21 gingivite enrichi taxa (sans gras); *, Pas un genre bien défini.
OTU niveau comparaisons de microbiote orale
Comme les comparaisons ci-dessus sur l'abondance relative des taxons microbiens ont été dérivés à partir de seulement ceux qui se lit avec une valeur de confiance au-dessus de 0,8 (Méthodes), la quasi-totalité ceux qui se lit sans affectations phylogénétiques fiables (0,33 ~ 27,86% du total se lit dans chaque échantillon) avaient été masqués. Par conséquent, nous avons comparé en outre, entre les deux hôtes-groupes, l'abondance relative des espèces de niveau tous les OTU en microbiote plaque, indépendamment de leurs missions d'identité phylogénétiques. Au total, 98 OTU (représenté 5,38% de tous les OTU) ont été trouvés différentiellement distribué lors de la coupure de signification de 0,05 (les deux p
-value et q
-value de Metastats), non seulement chacun des quatre plaques sites, mais dans tous les sites de la plaque. Fait intéressant, parmi les 98 OTU, 36 d'entre eux étaient gingivite appauvri et le reste 62 étaient gingivite enrichi (fichier supplémentaire 2). Consensus taxonomie de l'OTU a été interrogé par mothur sur la base orale "CORE" 16 Base de données S ADNr Gene (Méthodes). Vingt-quatre des 36 gingivite-épuisent OTUs tandis que 57 sur l'OTU 62 gingivite enrichi ont été soutenus par les résultats en fonction taxonomie affectation. Ainsi les résultats des deux méthodes sont largement conformes. Ces gingivite appauvri ou gingivite enrichi OTUs représentent un ensemble de marqueurs organismales potentiels pour l'évaluation et le pronostic de la gingivite roman, bien que leur validité et la signification restent encore être testé dans les populations humaines plus importantes.
Corrélation des quantifications microbiens entre pyroséquençage et quantitative PCR (qPCR)
les abondances, dans des copies de gènes par ng d'ADN, de deux genres (Streptococcus
et Fusobacterium
) dans tous les échantillons de plaque et de salive ont été déterminées avec qPCR. L'abondance relative de ces deux genres tel que déterminé par pyroséquençage a montré une corrélation positive des copies de gènes à base de qPCR par ng d'ADN (Streptococcus
: r
= 0,554; p
& lt; 0,002; Fusobacterium
: r = 0,813
; Rapport de 0,001) (fichier supplémentaire 3)
Cette étude employée pyroséquençage hautement parallélisée de 16 S ADNr pour évaluer et comparer la structure de la diversité et de la population de; p & lt
. microbiote associée à la gingivite chez les adultes chinois. La diversité microbienne dans la plaque et la salive estimé dans notre étude, 464 ~ 737 OTU (97% de coupure d'identité) dans chaque échantillon, était similaire à celle rapportée par Zaura et al (salive, [5]). L'étude Zaura a employé une stratégie de lecture-coupe stricte et conservatrice, où seuls ceux présents lit au moins cinq fois dans un échantillon ont été pris en analyse. basée sur la qualité Dans notre analyse, stricte lecture rognage suggérée par mothur a été effectuée, ce qui nécessite des notes de qualité moyenne de plus de 35 dans une fenêtre mobile de 50 pb sur toute la lecture (Méthodes). Ce conservateur critère de sélection http:. //Www. Mothur org /wiki /réduit de manière significative le nombre de OTUs des estimations basées sur des critères de lecture-rognage alternatives telles que l'obligation moyenne des notes de qualité de base & gt; 25 (données non présentées). Ainsi les artefacts de séquençage potentiels pourraient gonfler la diversité bactérienne observée. En outre, la couverture de la bonne estimation a montré que la plupart des phylotypes bactériennes (& gt; 97%) dans la salive et la plaque de ces hôtes sains et gingivite ont déjà été identifiés dans cette étude. L'estimateur richesse de l'ACE et Chao1 a également suggéré que la majorité des phylotypes (& gt; 97%) ont déjà été représenté par les séquences dans notre étude
Notre étude part visait à évaluer si les communautés de populations hôtes saines et gingivite associée diffèrent. dans un site spécifique (s) de la cavité buccale. À la fois une analyse basée sur FastUnifrac et à base thetaYC a montré que les échantillons de salive et la plaque représentée microbiomes distinctes dans la cavité buccale. Quel que soit l'état de la maladie, microflore salivaire regroupés distinctement de la plaque microbiote, dans chacune des deux matrices de distance testés. Cela reflète probablement les différentes conditions environnementales caractérisant les deux habitats. microbiote Plaque résident dans des biofilms sur la surface de l'émail dentaire et sont affectés par la composition alimentaire, les pratiques d'hygiène buccale [22], les interactions microbiennes au sein du biofilm [8] et les interactions entre les microbes et héberger les cellules épithéliales [10, 11, 23]. En revanche, l'habitat salivaire a été façonnée par flux d'apport alimentaire, microbiote transitoire, mucines, exsudat séreux, muées cellules épithéliales, etc [3, 4, 24, 25]. Fait intéressant, une étude de la diversité mondiale du microbiome salivaire humaine en dix individus de chacune des douze zones géographiques dans le monde entier (y compris la Chine) fait état d'une grande diversité au sein et entre les individus d'accueil, mais peu de structure géographique dans les microbiomes de salive [26].
Deuxièmement, les membres des communautés bactériennes ont été identifiées. En outre, leur contribution à la séparation structurelle de la plaque microbiote entre les deux populations d'accueil ont été évalués. Lorsque microbiote de plaque ont été examinées au niveau de phylum, Fusobacteria et TM7, deux des embranchements prédominante, étaient plus abondants dans le microbiote associé à la gingivite, tandis que Actinobactéries et Bacteroidetes étaient moins abondants dans microbiomes gingivite associée. Au niveau du genre, plusieurs genres tels que Leptotrichia
et Selenomonas
étaient plus abondants dans la plaque de la gingivite (21 tels des genres au total; tableau 3), alors que seuls cinq genres, Streptococcus
, Veillonella
, Prevotella
, Lautropia
et Haemophilus
, étaient moins abondants. Au niveau de l'espèce, la phylogénie affectation comparaison indépendante des abondances relatives des OTU entre les hôtes sains et gingivite a été réalisée pour non seulement chacun des quatre sites de plaque, mais aussi tous les sites de la plaque. Conformément aux conclusions ci-dessus, 98 gingivite associée (à la fois la gingivite enrichi et la gingivite appauvri) OTU ont été mis en évidence et a trouvé distribué dans tous les sites échantillonnés de la plaque. En outre, 58 OTU affiliés aux genres de Leptotrichia
(16), (12), Streptococcus
(7), Veillonella
(6), Prevotella
(6), Lautropia
Selenomonas
(2), Haemophilus
(3) et la division candidat TM7 (6) se sont avérés être associés à la gingivite.
Notamment, plusieurs membres de ces taxons gingivite associée ont été connus pour jouer un rôle dans à la fois la santé bucco-dentaire et de la maladie. Le genre Leptotrichia
gingivite enrichi, du phylum Fusobacteria et la famille Fusobacteriaceae, étaient à Gram négatif non sporulant formation, anaérobie, tiges saccharolytiques. Ils ont été parmi les microbiote normale dans la cavité buccale en bonne santé [27] et de l'intestin [28]. Leptotrichia de la
a été trouvé dans la prévalence élevée dans une étude de la crevasse gingivale des patients chinois avec la gingivite et la gingivite ulcéro-nécrotique [29]. Dans un modèle de la gingivite induite expérimentalement, les enfants hébergeaient trois fois plus proportions des espèces Leptotrichia de et 2,3 fois plus grande proportion des espèces Selenomonas dans la plaque de sous-gingivale que les adultes traités de la même manière [30]. De même, les espèces Selenomonas de Gram sont anaérobies négatifs normalement trouvés dans la flore buccale et associés à la gingivite [31, 32] et parodontite [33, 34]. TM7 est un phylum bactérien en vue de plus de 200 phylotypes sans représentants cultivés [35-37] et trouvés dans des habitats environnementaux divers (tels que le sol, l'eau douce, mer profonde et les évents hydrothermaux). Les membres de la division TM7 candidats ont récemment été détectés dans divers sites corporels humains [6, 38-40], et associée à la pathogenèse inflammatoire de plusieurs maladies (parodontite [41], la vaginose [42] et les maladies inflammatoires de l'intestin [43]) . Le I025 de sous-groupe a été trouvé dans la plaque sous-gingivale principalement sur les sites malades dans des hôtes de parodontite, suggérant leur rôle potentiel dans le processus multifactoriel conduisant à la parodontite [41, 44].
D'autre part, seuls cinq genres de gingivite appauvri ont été détectés dans l'étude actuelle. Streptocoque
est l'un des genres les plus prédominants dans la cavité buccale humaine. Cependant, le "streptocoques oraux" sont un groupe très hétérogène génétiquement [45]. Bien que la plupart sont des pathogènes opportunistes et ont été liés avec une variété de maladies bucco-dentaires [46-48], ils sont également considérés comme des commensaux. Semblable à nos résultats, Streptococcus sanguinis
, ainsi que Lautropia mirabilis
et Haemophilus parainfluenzæ
, ont été récemment associés à la santé bucco-dentaire [34, 47]. Le genre Veillonella
représente un groupe de petite taille, généralement non-fermentaire, anaérobie stricte, cocci Gram-négatif. Ils se trouvent dans la cavité orale humaine, les voies respiratoires supérieures, l'intestin grêle et du vagin. Dans une enquête de la plaque sous-gingivale de 22 sujets, la majorité des isolats du sous-gingivale Veillonella ont été identifiés comme Veillonella parvula
[49]. Les espèces Prevotella font partie de la microflore buccale humaine normale et sont fréquemment isolés d'infections orales telles que la parodontite, les caries dentaires et des abcès [15, 50, 51]. membres de Prevotella
ont été associés à des maladies bucco-dentaires Black-pigmenter. Toujours, dans cette étude, la plupart Prevotella
OTUs détecté chez des hôtes sains appartenaient à des espèces, à l'exception Prevotella tannerae
non-pigmenter.
techniques de pyroséquençage, tel que celui utilisé dans cette étude, une fois validées dans des enquêtes plus grandes, ces genres de la gingivite associée, y compris les deux les gingivite enrichi et appauvri, peut représenter des biomarqueurs utiles pour la gingivite., a révélé la grande diversité phylogénétique et la variabilité des communautés bactériennes dans l'écosystème orale humaine [20, 52]. Caractérisation et quantification des composantes de la communauté a permis distinctions dans la structure communautaire entre les États sains et malades à explorer pour les biomarqueurs de la maladie et un traitement spécifique microbe ciblé. À notre connaissance, ceci est la première enquête organismal de microbiote gingivite associée à l'aide de techniques de séquençage en profondeur. Nos résultats préliminaires formulent la base pour d'autres études qui comportent une conception longitudinale et comprennent un plus grand nombre de sujets. améliorations techniques en cours sur phylogénétique-marqueur d'amplification (telles que celles ciblant les biais de l'ADN-extraction, la séquence chimérisme causés par PCR, le biais de l'amplification par PCR, des erreurs de séquençage, inégale amplification des membres de la communauté et les variations généralement inconnues dans les nombres de copies ADNr-gène parmi différents résidents [16-19, 53]) et l'augmentation de la couverture de 16 bases de données de référence S ADNr orale [54] devraient permettre la dissection des facteurs microbiens gingivite associées à la sensibilité et la résolution encore plus élevée.
Conclusions
Cette étude a révélé que, d'abord, microbiote des quatre sites d'échantillonnage pour la plaque (plaque supragingival et plaque sous-gingivale de dents antérieures; plaque supragingival et plaque sous-gingivale des dents postérieures; Méthodes) étaient semblables les uns aux autres, mais on distinguait du microbiote salivaire. Deuxièmement, les structures communautaires de la plaque microbiote, mais pas la salive microbiote, peuvent être utilisés pour distinguer la gingivite. Ainsi la plaque devrait servir de site d'échantillonnage de choix dans la fourniture d'une perspective microbienne de la maladie. En troisième lieu, un certain nombre d'organismes ont été identifiés comme la gingivite associée (avec plusieurs genres faible abondance spécifique de gingivites détectée; tableau 3), qui peuvent servir en tant que biomarqueurs potentiels. Ces résultats ont des implications importantes dans les stratégies d'échantillonnage et d'analyse pour l'arpentage des facteurs de risque microbien gingivite associée. Nos résultats permettent maintenant d'autres études qui examinent l'évolution temporelle et l'épidémiologie des facteurs de risque microbiennes derrière la gingivite. 0,05; Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit final.
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