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目的氟化氨银(silver diammine fluoride,SDF)溶液因其高效的防龋、控龋作用受到国内外研究人员的广泛关注,前人对SDF控龋机制的研究主要集中于少数特定的致龋菌上,而根据“生态菌斑假说”,龋病是由于菌斑内的微生态失衡所致,新的证据表明,SDF对菌斑微生物的抑制没有特异性,SDF对牙菌斑微生态的影响有待进一步研究。本研究应用宏基因组基因测序及分析技术,探讨SDF对离体乳牙大面积龋洞菌斑微生态的影响。方法在口腔临床就诊的6-12岁的学龄期儿童患者中筛选口腔内含有至少一颗大面积龋坏(龋损累及超过一半牙面,伴或不伴有明显牙髓炎症)无保留价值需拔除的乳牙的儿童患者。将上述龋坏乳牙纳入本研究。在拔除上述龋坏乳牙前,分别采集患牙龋洞菌斑、患儿口腔内其它无龋牙齿颊面菌斑及患儿非刺激性唾液。收集被拔除的上述龋坏乳牙,在拔牙后离体状态下用38%SDF溶液对乳牙大面积龋洞进行表面涂布干预处理,处理后的龋坏乳牙分别保存于装有定量人工唾液的离心管中在37℃常规恒温培养箱内静置。然后分别于干预后24小时和1周时重复收集龋洞菌斑样本并分别保存。利用Illumina MiSeq高通量测序平台对研究过程中收集到的各个菌斑或唾液样本的宏基因组DNA进行焦磷酸测序。根据测序结果对比分析38%SDF干预前后各样本菌群微生物多样性、物种组成,物种间相互联系以及微生物基因功能情况等微生态特征。结果本研究共筛选出16名学龄期儿童(年龄段处于7-10岁,平均年龄8.06岁,56%为男生),一名患儿口腔内有3颗符合入选条件的龋坏乳牙,两名患儿口腔内分别有2颗符合入选条件的龋坏乳牙,其余各患儿口腔内各有1颗符合入选条件的龋坏乳牙,共有20颗符合入选条件的龋坏乳牙。在基线时共采集到龋坏乳牙大面积龋洞菌斑(PLC)20个、患儿口腔内其它无龋牙齿颊面菌斑(PCF)16个和患儿唾液样本(S)16个。根据以往研究的经验,SDF高效的抗菌性将介导菌斑发生较大的差异变化,计算所需样本量小,从上述符合条件要求的16名儿童中随机选取5名儿童口腔内符合入选条件的龋坏乳牙完成38%SDF干预及后续取样分析。被选取的5名儿童口腔内分别有一颗符合入选条件的龋坏乳牙。体外应用38%SDF干预后,共采集干预后24小时菌斑(PAI24h)5个和干预后一周菌斑(PAI1w)5个。基线及干预后的所有样本均通过基因测序质量检验并完成高通量基因测序。基线时混合牙列中的大面积龋坏乳牙龋洞菌斑平均微生物多样性减低,物种组成方面,龋洞菌斑中假单胞菌属(Pseudomonas)、欧陆森氏菌属(Olsenella)、普氏菌属-7(Prevotella7)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、丙酸杆菌属(Propionibacterium)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)显著增多(0.001<P≤0.01)。Network物种相关性网络分析结果显示龋洞菌斑中菌属间连线增加,联系增强,提示协同作用的正向连接数量多于提示拮抗作用的负向连接,微生物基因功能预测分析显示龋洞菌斑中碳水化合物转运及代谢功能值更高,参数值为0.073,而无龋菌斑组和唾液组的参数值分别为0.067和0.068。应用38%SDF处理之后,龋洞菌斑内微生物的多样性降低,但是该差异不具有统计学意义(P>0.05)。物种组成方面,欧陆森氏菌属(Olsenella)、链球菌属(Strep tococcus)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、普氏菌属-7(Prevotella7)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)、放线菌属(Actinomyces)、纤毛菌属(Leptotrichia)、月形单胞菌属3(Selenomonas3)、韦荣球菌属(Veillonella)相较于干预前的龋洞菌斑表现出不同程度的减低趋势,但是该差异不具有统计学意义(P>0.05),另有三个菌属包括假单胞菌属(Pseudomonas)、梭杆菌属(Fusobacterium)和假支杆菌属(Pseudoramibacter)的相对含量较干预前明显增高,只是该差异不具有统计学意义(P>0.05)。同时本研究发现SDF干预后,Network物种相关性网络分析结果显示龋洞菌斑内不同菌属间的联系更加复杂、紧密,正向连接多于负向连接,微生物基因功能预测分析显示龋洞菌斑内碳水化合物转运和代谢功能在干预后24小时和1周时明显降低,干预前、干预后24小时和干预后1周的参数值分别为0.080,0.068和0.064,同时龋洞菌斑内复制、重组及修复功能也明显降低,参数值分别为0.059,0.051和0.044。结论混合牙列中的大面积龋坏乳牙龋洞菌斑微生态与牙列中无龋牙面菌斑及唾液菌群微生态特征明显不同。38%SDF干预后,龋洞菌斑内微生物多样性减低,大部分物种组成含量明显降低,存留物种间联系更加紧密、复杂,协同作用增强,物种组成相对结构发生显著改变,促进菌斑内新的菌群平衡的建立,菌斑内碳水化合物的转运和代谢显著降低。