精选
近年来，由于口腔微生物组可能在疾病的进展、诊断和治疗中发挥重要作用，人类口腔微生物已成为重要的研究目标和研究热点。口腔被大量微生物定殖，包括细菌、真菌、古细菌、病毒等，其复杂性在人体中仅次于肠道微生物组。口腔真菌的结构受多种因素影响，包括环境重金属暴露。重金属广泛存在于土壤、水和植物等各种环境中，冶炼和采矿是重金属最主要的人为来源。土壤中的重金属可以通过食物链经口摄入或皮肤接触进入人体。重金属污染不仅危害人体神经系统、血液系统和肾功能，还会影响微生物群落的结构。尽管有许多研究调查了环境重金属暴露对口腔微生物的影响，但大多数研究仅限于细菌。然而，真菌群落也是口腔微生物组的重要组成部分，口腔真菌的研究对于我们更深入地了解重金属暴露对口腔的影响具有重要意义。
近日，兰州大学公共卫生学院田恬团队在 Microorganisms 期刊上发表研究论文，通过使用Illumina高通量测序技术研究了来自不同地区人群的口腔真菌，并使用FUNGuild软件和共现网络进一步分析了重金属暴露对口腔真菌群落结构、功能及其相互作用的影响，以探讨口腔真菌群落结构与人类健康之间的关系。
研究过程与结果
研究地点位于中国西北部甘肃省白银市 (北纬36°29′，东经104°17′) 和兰州市 (北纬35°46′，东经104°1′)。由于长期的采矿和金属冶炼，白银市的土壤和空气均受到重金属的污染。因此，选择了地理和气候与白银接近且没有受到重金属污染的兰州市榆中县作为对照组。从白银市和兰州市共招募了92名和44名研究对象。
如图一所示，Apiotrichum和Cutaneotrichosporon在暴露组中的相对丰度分别为42.79%和21.39%，显著高于对照组的21.28%和11.94%。Apiotrichum在自然界中广泛存在，常见于土壤、沼气反应器和农场动物中，是肺部感染等临床疾病的主要原因。Cutaneotrichosporon属于动物病原体，据报道，当动物与人类密切接触时，动物病原体可导致人类疾病，其对社会经济、食品安全和保障以及人类健康的影响受到广泛关注。
图1. 口腔真菌在属水平的相对丰度
如图二所示，对照组的口腔真菌网络规模大于暴露组，具有更加复杂且稳定的网络结构。对照组检测出8个关键物种，而暴露组中没有发现关键物种。上述结果表明，重金属暴露会导致关键物种的丧失，危及真菌群落的稳定性。本研究中观察到的大多数网络节点属于腐生菌，腐生菌是一组能够通过分解复杂有机物获得碳的微生物，是调节陆地生态系统养分循环的关键微生物。与暴露组相比，对照组腐生菌参与共生网络的百分比更高，这表明在重金属暴露抑制了腐生菌的生长。同时，对照组的网络具有更多的致病-腐生-共生菌。这可能是由于重金属暴露减少了口腔真菌之间的相互作用，导致网络中共生类型的比例降低。
图2. 两组真菌群落的网络分析
研究总结
重金属暴露显著降低了当地人群中口腔真菌的丰富度，并损害了口腔真菌网络的稳定性和复杂性。重金属暴露增加了Apiotrichum和Cutaneotrichosporon的相对丰度，这可能导致当地人群患病风险增加。此外，暴露组和对照组真菌的营养策略相似，腐生真菌是口腔中的优势物种。Cutaneotrichosporon是一种动物病原体，在暴露组的相对丰度高于对照组，可能导致人类健康风险。腐生真菌和病原真菌是影响对照组真菌群落结构和潜在功能的关键物种。暴露组的网络规模小于对照组，未观察到关键物种，可能是由于重金属暴露导致口腔真菌之间的相互作用有所减少，这会使微生物群落更加脆弱并增加人群疾病风险。这些结果增加了我们对人类口腔真菌生物多样性以及重金属暴露对当地人群口腔真菌生存策略的影响的理解。
原文出自 Microorganisms 期刊：https://www.mdpi.com/3215906
期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/microorganisms
Microorganisms 期刊介绍
主编：Nico Jehmlich, UFZ-Helmholtz Centre for Environmental Research, Germany
期刊主题涵盖微生物学的各个研究领域，主要发表环境、植物、食品、肠道、医药、技术等微生物相关领域的学术文章。现已被 SCIE (Web of Science)、PubMed (NLM)、Scopus 等重要数据库收录。
2023 Impact Factor：4.1
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