小児および若年成人における一次および永久歯における虫歯の細菌 | Lost World

結果と議論

我々の予備研究では、二次歯列における重度の虫歯を有する42の被験者における四つの定義された病態のそれぞれから歯肉上プラークを分析し、逆捕捉DNA-DNAハイブリダイゼーションアッセイを用いて28の虫歯関連細菌種の選択のためのスクリーニングを行った。 研究の結果は、二次歯列における横行う蝕を有する被験者の10%がS.mutansの検出可能なレベルを持たないことを示した。 その研究では、S. mutansは無傷のエナメル質および白斑病変では検出されなかったが,ほとんどの象牙質病変または深部象牙質病変はS.mutansを保有していた。

研究の第二段階は、疾患状態を表すプールされたサンプルを使用して、永久歯におけるう蝕の進行に関連する細菌種を評価することでした。 S.mutansの検出可能なレベルの有無にかかわらず被験者からのサンプルを比較のために含め,クローン分析のための被験者の選択は予備市松模様分析の結果に基づいていた。 1,285 16S rRNA遺伝子クローンの合計からの配列は、種と22サンプルで最も近い親戚を識別するために使用されました。 配列解析は、八細菌門を表す197種または門型の印象的な細菌の多様性を示した。 この合計のうち、99(50%)株はまだ栽培されていない、12は以前に特徴づけられていない株であり、86は既知の種または系統型であった。 本研究では二十から二の新規なフィロタイプを同定した。 各病変から、分類群の数は8から37の範囲であった(図。 (図1)。1).1). 健康と病気で検出された種の系統発生の関係を図に示します。 図1.1.1.1,1、および健康なサンプルと疾患の四つの段階のそれぞれからのものとの間の細菌プロファイルの違いは、表Table22に要約されています。

表2に示すように、

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虫歯の進行

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虫歯の進行fora:
健康な被験者いいえ。 罹患した被験者いいえ。 th> 1 2 1(S.mutans付き) 2(S.mutans付き) 2(S.mutans付き) 2(S.mutans付き) 2(S.mutans付き) 2(S.mutans付き) 2(S.mutans付き)”1″>”3″( th> 4(S.mutansなし) 5(S.mutansなし) 5(S.mutansなし) 5(S.mutansなし) th> a b c d a a b b c d th> b c d a b c c c c c c th> d a b c d d d d d d b c d
連鎖球菌ミュータンス + + + + + + + + + + + + /td>
アビオトロフィアおよびgranulicatella spp。 /td> ——————————————————–1————————-1————————-1————————-1——————————————
放線菌属。 + + + + /td> 1″rowspan=”1″>+
actinobaculum spp. /td> 1″rowspan=”1″>-
アトポビウム属。 1″>−
ビフィズス菌 + +
capnocytophaga spp. 1″>−
コリネバクテリウム属。 + + 1″>−
真正細菌属。 /td> 1″rowspan=”1″>- +
fusobacterium spp. + /td> 1″rowspan=”1″>-
ラクトバチルス属。 1″>−
レプトトリヒア属。 + + + /td> 1″rowspan=”1″>-
prevotella spp. /td> ——————————————————–1————————-1————————-1————————-1——————————————
セレノモナス属。 + + 1″>−
連鎖球菌anginosus + + + + + + + + + -td>
連鎖球菌gordonii 連鎖球菌gordonii 連鎖球菌gordonii 連鎖球菌gordonii
連鎖球菌 ———————————————————————————————————————————————————————————– −−−−−−−−−−−−−———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————-td>
連鎖球菌parasanguinis 連鎖球菌parasanguinis 連鎖球菌parasanguinis 連鎖球菌parasanguinis
連鎖球菌唾液 -/td> + +
連鎖球菌sanguinis ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————- 行スパン=”1″>− + + + +
veillonella spp. + + + + + + + + + + /td> 1″rowspan=”1″>+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
特定のサイトで優勢な種の存在(+)または不在(−)が示されています。 太字は、>クローンの総数の15%で検出された種を示します。 aのそのままなエナメル;bの白い点;cの象牙質キャビティ;dの深い象牙質キャビティ。Sを持つサブジェクトで

。 変異体(被験者1、2、および3)(表(表2)、2)、Atopobium genomospecies C1またはLactobacillus sppなどの追加の種。、有意に高いレベルで存在していた。 被験者1では、Atopobium genomospecies C1はすべての種の中で優勢であり、クローンの40%を構成していましたが、S.mutansは低レベルでのみ検出されました(図。 (図1)。1).1). S.mutansのない被験者では、被験者4はLactobacillus sppの優位性を有していた。 一方、被験者5はBifidobacterium dentiumおよび低pH非S.mutans連鎖球菌の優位性を有し、S.mitis、S.mitis、S.mitis、S.mitis、s.mitis、s.mitis、s.mitisを含んでいた。 sanguinis,Streptococcus gordonii,Streptococcus sp. クローンBW009,Streptococcus sp. streptococcus salivariusおよびStreptococcus salivarius. (図1)。1).1). う蝕の開始中の細菌プロファイル(すなわち、無傷のエナメル質および白斑病変上)(図1 0A)。 (図1)。1,1、部位aおよびb)は、確立された虫歯(すなわち、象牙質および深部象牙質病変)のものよりも明確で複雑であった(図1,1、部位aおよびb)。 (図1)。1,1、サイトcおよびd、およびテーブルTable2)。2). 放線菌spp. そして、非S.mutans連鎖球菌は、う蝕開始時に高レベルで検出された(図1)。 (図1)。1,1、部位aおよびb、および表Table2)2)他の疾患状態のものと比較した。 二次歯列におけるう蝕の細菌プロファイルは、被験者から被験者に変化した(Fig. (図1)。1,1,Table Table22)。

クローン解析の目標は、最初に歯垢サンプル中の細菌の多様性の幅を決定し、次に健康および疾患との特定の細菌の関連を評価することでした。 しかし、より良い健康状態と細菌の関連付けを評価するために、我々の研究の最後のステップは、110流行している口腔細菌分類群を標的とするオリゴヌクレオチドプローブを用いた逆捕捉DNA-DNAハイブリダイゼーションアッセイを使用することでした。 243選択された被験者の合計で一次および二次歯からの臨床サンプルの合計90を分析した。 健常者(n=39)のエナメル質からプールされたプラーク試料中の細菌は、重度の崩壊(n=51)と被験者のそれぞれから無傷のエナメル質、白斑病変、および象牙質およ 健康な個体の最小四つの部位からプールされたプラーク試料と、四つの虫歯の状態を表す少なくとも三つの異なる歯から収集されたプールされた材料は、単一の部位に存在する種の割合を支配し、変化させる細菌の数を希釈する可能性がある。 それにもかかわらず、存在する優勢な種は依然として検出されるであろう。

これらのチェッカーボード分析に基づいて、一次歯と二次歯の間の細菌プロファイルの違いだけでなく、健康関連および疾患関連種の数の違いが明ら (図1)。図22にto5,5,テーブルTable3)。3). 統計的分析はまた、健常者の無傷のエナメル質の細菌プロファイルは、両方の年齢層で罹患した被験者からの無傷のエナメル質の細菌プロファイルと有意に異なっていたことを示した(データは示されていない)。 一次歯では、Capnocytophaga granulosa、Eubacterium spなどの健康関連種が挙げられる。 クローンDO0 1 6、およびStreptococcus cristatusは、罹患した被験体の無傷のエナメル質からのプラークおよび健常者からのプラークにおいて同じレベルで検出された(図1 0A)。 (図1)。2).2). Sにもかかわらず、 ミュータンスは健常者の永久歯にはほとんど存在せず、罹患者の健康なエナメル質の細菌叢によく表されていた(図10)。 (図1)。5).5). 一次歯の健康部位の細菌叢は、15の重要な健康関連種によって特徴付けられ、これは永久歯の健康部位で見つかった30の健康関連種とは対照的で 一次歯における15の有意な健康関連種のうち13もまた、永久歯において有意であった(データは示されていない)。 Kingella oralis、Eubacterium saburreum clone GT038、Gemella morbillorum、S.cristatus、およびStreptococcus intermediusなどの種は、健常者で高いレベルで発見され、永久歯の罹患者の健康なエナメル質で有意に減少したレベルであった(図。 (図1)。3).3). Streptococcus sp.のような永久歯の他の健康関連種。 クローンCH016,Streptococcus sp. グループH6、Leptotrichia sp。 クローンDT031,Eubacterium sp. クローンEI074,Campylobacter showae,Fusobacterium nucleatum subsp. 多型、およびCapnocytophaga sputigenaは、健常者で検出されたレベルと比較して、罹患者の白斑または象牙質病変からのプラーク中の減少したレベルで検出された(図1 0A)。 (図1)。3).3). これまでの研究では、口腔疾患のものとは異なる健康な口腔内でこれらの種の存在を支持しています(1、10)。 健康関連種の中で、我々はまた、F.nucleatum subspことに留意した。 ポリモルム、E.saburreumクローンGT038、Eubacterium sp. クローンEI074,Eubacterium sp. クローンDO016,Bacteroides sp. クローンBU063,Leptotrichia sp. クローンDE084,Leptotrichia sp. クローンDT0 3 1,G.morbillorum,Streptococcus spp.、およびKingella spp。 一次歯列よりも二次歯列でより顕著であった(図。 (図1)。図22およびand33およびデータは図示しない)。 さらに、我々は、有意なレベルで存在する細菌に基づいて、永久歯のう蝕に関連する全体的なより大きな多様性を観察した。

虫歯に関連する種または種群の平均レベルは、虫歯を有する36人の被験者(赤いバー)および25人の健康な対照(白いバー)について、逆捕獲チェッカーボード *,P≤0.PROC MIXEDによる健常群と他の群とのペアワイズ比較のための図05。 Pは、PROC MIXEDによってすべてのグループとサイトを比較した全体的なP値を示します。 連鎖球菌、ストレプトコッカス、ゲノモ。、ゲノモス種。

表3.

プライマリおよび永続的な歯列における虫歯の進行に関連する細菌プロファイルの優勢な種

プライマリ歯列で検出された種 永久歯列で検出された種
コントロール 無傷のエナメル質 白斑病変 象牙質病変 象牙質病変 象牙質病変 象牙質病変 象牙質病変 象牙質病変 深象牙質病変 コントロール 無傷のエナメル質 白斑病変 象牙質病変 深い象牙質病変
leptotrichia allb 放線菌sp. cl. GU067 Veillonella all Veillonella all* Streptococcus mutans* 放線菌sp. cl. GU067 放線菌sp. cl. GU067 Veillonella all Veillonella all Veillonella all
Veillonella all Veillonella all Veillonella all Veillonella all Veillonella all veillonella all 放線菌sp. cl. GU067* Streptococcus mutans* Veillonella all Fusobacterium nucleatum subsp。 ポリモーファム Veillonella all 放線菌sp。 cl. GU067 放線菌sp. cl. GU067* 放線菌sp. cl. GU067
Streptococcus anginosus Leptotrichia all Streptococcus sanguinis* Actinomyces sp. cl. GU067 Actinomyces sp. cl. GU067 Veillonella all Streptococcus sanguinis Streptococcus sanguinis Streptococcus salivarius* Streptococcus mutans*
Actinomyces sp. cl. GU067 Streptococcus sanguinis* Leptotrichia all Streptococcus sanguinis Lactobacillus all* Streptococcus sanguinis Fusobacterium nucleatum subsp. polymorphum Leptotrichia sp. cl. GT018 Streptococcus mutans* Streptococcus salivarius*
Capnocytophaga granulosa Streptococcus mitis* Streptococcus salivarius Streptococcus salivarius* Streptococcus salivarius Eubacterium sp. cl. EI074 Eubacterium sp. cl. EI074 Fusobacterium nucleatum subsp. polymorphum* Streptococcus sanguinis Lactobacillus all*
Fusobacterium all Capnocytophaga sputigena Capnocytophaga sputigena Veillonella sp. cl. BU083 Streptococcus sanguinis Leptotrichia sp. cl. DT031 Leptotrichia sp. cl. DT031 Eubacterium sp. cl. EI074 Streptococcus mitis Streptococcus sanguinis
Streptococcus sanguinis Capnocytophaga granulosa Streptococcus mitis Streptococcus mitis Streptococcus mitis Fusobacterium animalis Streptococcus mitis Fusobacterium animalis Fusobacterium animalis レンサ球菌ミティス
カンピロバクターグラシリス レンサ球菌cristatus レンサ球菌ミュータンス レンサ球菌ミュータンス レンサ球菌ミュータンス レンサ球菌ミュータンス レンサ球菌ミュータンス セレノモナスsp. cl. EY047 Veillonella sp. cl. BU083 レプトトリヒアすべて レプトトリヒアsp。 cl. GT018 Leptotrichia all Veillonella sp. cl. BU083 Streptococcus anginosus
Streptococcus cristatus Actinomyces sp. strain B19SC Corynebacterium sp. cl. AK153 Leptotrichia all* Actinomyces sp. strain B19SC Actinomyces naeslundii serotype II Selenomonas sp. cl. EY047* Selenomonas sp. cl. EY047 Lactobacillus all* Lactobacillus gasseri*
Capnocytophaga sputigena Streptococcus sp. cl. CH016 Actinomyces gerencseriae* Actinomyces gerencseriae Selenomonas sp. cl. EY047 Capnocytophaga sputigena Capnocytophaga granulosa 連鎖球菌mitis Atopobium genomospecies C1* atopobium genomospecies C1*
a%結果は、逆キャプチャチェッカーボードハイブリダイゼーションアッセイの信号レベルに基づいています。 *、PROC混合検定による健常群と他の群とのペアワイズ比較の場合、P≦0.05。 cl.、クローン。
ボール、属のすべての種。う蝕の進行の各段階で異なる細菌プロファイルを有するいくつかの疾患関連種があった(図10)。 (図1)。44およびand5)。5). 白斑および象牙質病変では,S.parasanguinisおよびs.salivariusのような種が両歯列で高レベルで観察された。 さらに、Corynebacterium sp. クローンAK153とA.gerencseriaeは、Leptotrichia spであったように、一次歯列の高レベルで検出された。 クローンGT0 1 8(データは示さず)、Campylobacter gracilis、およびSelenomonas s p. 永久歯列のEY04をクローン化する。 深象牙質病変の微生物叢はS.mutans,Lactobacillussppによって支配された。,Propionibacterium sp. 株FMA5、およびAtopobium genomospecies C1(永久)およびBifidobacterium spp。 (一次)(図。 (図1)。44およびand5)。5). S.mutansは,Propionibacteriumspのような追加種がある二次歯のものよりも一次歯の象牙質および深象牙質のう蝕においてより支配的な役割を有すると思われる。 ひずみFMA5は、より高いレベルで一般的に検出された(図10B)。 (図1)。44およびand5)。5). これらの種はすべて酸生産者であり、う蝕の病因に関与している可能性がある。 図に示すように。 図1.1.1.44とand5,5、これらの種は、病気の後期段階でのみ最高レベルで発見されました。 特に、虫歯を有する被験者の10%は、S.mutansの検出可能または低レベルを有していなかった。 他の研究では、検出可能なレベルのs.mutansを持たない齲蝕活性対象の約10〜15%が報告されているため、S.mutansの存在は必ずしも虫歯活性を示すものではあ これらのデータは、虫歯の細菌病因が他の潜在的な酸産生種を含むことを明確に示し、そのうちのいくつかはまだ栽培されていない。 動物モデルを用いたさらなる縦断研究は、S.mutansに加えて他の齲蝕原性種を評価するために必要である(13、14)。 我々の研究と同様に、Munsonらによって行われた分子技術に基づく追加の研究。 ら(2 9)、Chhourら(2 9)。 (8)、およびCorby e t a l. (10)S.mutansおよびLactobacillus sppを発見した。 高度の虫歯で支配的であるため。 一次歯(3)に関する以前の研究からの結果が確認され、追加の種は、種の拡大パネルに従って検出された。 我々の結果はまた、以前の研究のものを確認した(3, 5, 8, 10, 15, 17, 25, 27, 29), 細菌種、主にグラム陽性種の多様性は、虫歯に関与していることを示しています。

虫歯に関連する種または種群の平均レベルは、虫歯を有する15人の被験者(赤いバー)および14人の健康な対照(白いバー)の逆キャプチャチェッカーボードアッセイ *、PROC MIXEDによる健常群と他の群とのペアワイズ比較の場合、P≧0.05。 Pは、PROC MIXEDによってすべてのグループとサイトを比較した全体的なP値を示します。 連鎖球菌、Streptococcus;Actino、Actinomyces;cl.、クローン。/p>

Veillonella spp.、すべてのVeillonella sppのための調査の細目によって識別される。 一次歯列および二次歯列の両方において、無傷のエナメル質から深い象牙質腔までのすべての段階で細菌集団を支配した(図10A)。 (図1)。44およびand5)。5). セレノモナス属のようなAcidaminococcaceae科の他のメンバー、。 また、クローン解析およびチェッカーボード解析の両方から見られるように、健康な部位および罹患部位でもよく表された。 これらの知見は、Munson e t a l. (2 9)およびChhhour e t a l. (8),誰がVeillonellaを検出しました,低レベルではあるが、. これらの生物は代謝炭素源として乳酸塩を使用するが(12)、宿主組織に付着する能力は限られている。 Veillonella spp. しかし、多くの口腔細菌、例えば、連鎖球菌sppとの凝固に関与する。 およびActinomyces viscosus(1 2)を含む。 多くの観測がVeillonella sppに関連しています。 う蝕を伴う。 BradshawとMarsh(6)は、Veillonella disparが、特に低pHで使用されたすべてのグルコースパルス化レジメンの後に見つかった最も一般的な生物であることを観察し、Noorda et al. (31)s.mutansとVeillonella alcalescensとの混合細菌プラークでは、酸の産生がこれらの種のいずれかのみを含むプラークのそれよりも高かったことを示した。 本研究では,Veillonellasppとの共活性関係を確認した。 および酸産生細菌(28)。 Veillonella spp. また、硝酸還元(を通じてう蝕における酸産生細菌のために重要である可能性があります11)。 シルバ-メンデス他 (36)pH7以下の酸性度レベルと亜硝酸塩の低濃度(0.2mM)Sの完全な殺害を引き起こしたことを実証しました。 テストされた他の生物に同様の効果を持つミュータンス、。

放線菌spp。 (9)…(9)…(9)…(9)…(9) Burt et al. (7)放線菌様生物は、通常、S.mutans連鎖球菌および乳酸桿菌の高レベルの非成因性プラークで優勢であることを報告した。 放線菌spp. heterofermentersですが、嫌気性条件下でホモラクティック生産者になる傾向があります(16)、このようにエナメル脱灰に貢献しています。 Veillonella parvulaまたはPrevotella prevotiiのいずれかの株を有するActinomyces odontolyticusとActinomyces israeliiの間の強い凝固が報告されている(35)。 連鎖球菌spp間の凝固相互作用に関する研究。 およびActinomyces spp. 後者の生物の間で相補的な接着受容体機構を明らかにした(9)。 Prevotella intermedia ND8-9AまたはCampylobacter gracilis ND9-8AとStreptococcus、Gemella、Peptostreptococcus、Lactobacillus、および放線菌の株の間の積極的に凝固するペアの大部分は、グラム陰性偏性嫌気性ロッドが根う蝕(35)につながる相互作用に重要な役割を果たしていることを示している。 Nadkarni et al. (3 0)およびChhhour e t a l. (8)新規および未培養のPrevotellaとPrevotella様細菌がう蝕のいくつかのケースでは多様な多微生物コミュニティを支配することがわかった,う蝕の進行におけるPrevotellaの積極的な役割を示唆している. さらに、Fusobacterium nucleatum NT6-6Aと六つの他の細菌種、すなわち、Streptococcus bovis II/2ND2-2、Streptococcus constellatus ND10-13A、Streptococcus sanguinis II ND7-3、Lactobacillus acidophilus ND7-2A、C.sputigena ND2-12A、およびP.intermedia ND8-9Aとの間の凝固は、これらの細菌が多数の口腔細菌プラーク成熟およびクライマックスコミュニティの変調の後期段階における歯垢形成において(20、21)。 多数の細菌種が虫歯の進行に関与しているというさらなる証拠では、疾患の異なる段階を表す異なる細菌群集内の相互作用はかなりの関心事であ

S.mutansに特異的なワクチンを開発するための最近の努力に照らして、う蝕およびう蝕の進行に関連するすべての種の潜在的な病因的役割の研究 我々の研究の重要性は、追加のう蝕病原体の同定は、生物学的介入のための代替標的を提供し、有益な健康関連種の同定は、う蝕耐性微生物群集を確立す我々は、特定の細菌種が健康、う蝕の開始、およびう蝕の産生に関連していることを示しているが、細菌組成には被験者ごとの変化がある。

我々は、特定の細菌種が健康、う蝕の開始、およびう蝕の産生に関連していることを示している。 Munson et al. (29)は、多くの種の乳酸菌が齲蝕病変で全体的に発見されたが、唯一の一つまたは二つの乳酸菌sppことを示しました。 被験者の各病変で検出された。 我々と他の人は、重度のう蝕を有する被験者の10-20%がS.mutansの検出可能なレベルを持っていないかもしれないが、むしろ他の酸産生種を示すことを示してい さらに、いくつかの齲蝕病変では、S.mutansは歯垢の軽度の細菌成分である可能性があります。 これらの結果は、虫歯が局所環境条件の変化、例えば、虫歯を引き起こす種の任意の数による酸産生によって駆動される常駐微生物叢のバランスのシフトの結果であることを示唆している生態学的プラーク仮説(26)をサポートしています。要約すると、虫歯に関連する細菌の半分はまだ栽培されていないことが示されています。

S.mutansに加えて種、例えば、Veillonella、Lactobacillus、Bifidobacterium、Propionibacterium、低pH非Sの種が挙げられる。 mutansstreptococci,放線菌,アトポビウムもう蝕産生に重要な役割を果たしている可能性がある。 放線菌spp. そして、非S.mutans連鎖球菌は、疾患の開始に関与している可能性があります。 いくつかの特定の種は健康に関連していますが、他の種は虫歯に関連しています。 細菌のプロファイルは、疾患の進行とともに変化し、一次歯列から二次歯列に異なる。 これらの知見は,生態学的要因の変化が異なる細菌の性質を必要とし,細菌組成の変化を刺激するという点で,う蝕疾患における生態学的プラーク仮説を支持する。 これらの多様な細菌群集の潜在的な病因的役割のさらなる研究は、追加および新規な種を含む、推奨されている。 同定された栽培可能な生物およびまだ栽培されていない生物は、齲蝕介入のための追加の標的を提供する可能性がある。

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