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宫颈异常增生患者唾液菌群发生改变且受锥形切除术治疗的影响
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方法论文
● 原文链接DOI: https://doi.org/10.1002/imt2.108
● 2023年5月12日,瑞典卡罗林斯卡医学院杜娟团队在 iMeta 在线发表了题为 “The salivary microbiota is altered in cervical dysplasia patients and influenced by conization ” 的文章。
● 本研究表明,有和没有宫颈异常增生的患者之间以及宫颈锥切术前后患者之间的唾液菌群存在显著差异。唾液中的放线菌的增多可能与吸烟和宫颈异常增生有关,并可以作为宫颈异常增生的诊断标记物。
● 第一作者:武圣儒
● 通讯作者:杜娟 ([email protected])
● 合作作者:成丽琴、Alexandra A. L. Pennhag、Maike Seifert、Unnur Guðnadóttir、Lars Engstrand、Miriam Mints、Sonia Andersson
● 主要单位:瑞典卡罗琳斯卡医学院微生物、肿瘤与细胞生物学系,西北农林科技大学动物科技学院,瑞典卡罗琳斯卡医学院生命科学实验室,瑞典卡罗琳斯卡医学院妇女儿童卫生系
亮 点
图片摘要:宫颈异常增生患者唾液菌群发生改变且受锥形切除术治疗的影响
● 在因潜在的宫颈异常增生而就诊的患者或之前被诊断为高级别鳞状上皮内病变(HSIL)后接受了锥切治疗而复诊的患者中,唾液菌群的多样性和丰富度相较于健康志愿者显着降低。
● 显著减少的唾液嗜血杆菌属和拟普雷沃氏菌属和增加的唾液放线菌属可以帮助鉴别宫颈异常增生患者。
● 确定了三种唾液菌群类型。其中,患有和不患有异常增生的进行阴道检测的患者中、宫颈异常增生且未接受治疗组和宫颈异常增生接受治疗后恢复组患者中唾液2型(普雷沃氏菌和放线菌丰度较高)和3型(嗜血杆菌丰度较高)菌型的比例均高于对照组。
● 吸烟会影响唾液菌群,并与宫颈异常增生的风险增加有关。
摘 要
唾液菌群与癌症等疾病发生相关。本研究旨在探讨口腔或唾液菌群和宫颈异常增生之间的关系,并确定潜在的诊断生物标志物。本研究将因潜在的宫颈异常增生而就诊的患者或之前被诊断为高级别鳞状上皮内病变(HSIL)后接受了锥切治疗而复诊的患者的唾液菌群与健康对照进行了比较。与对照组相比,有和没有宫颈异常增生的患者唾液菌群群落丰富度和多样性均显著降低。此外,与对照组相比,宫颈异常增生且未接受治疗组和宫颈异常增生接受治疗后恢复组以及不同组织学鉴定的不同阶段组的宫颈异常增生患者者中的微生物多样性显著降低。此外,与对照组相比,显著减少的唾液嗜血杆菌属和拟普雷沃氏菌属和增加的唾液放线菌属均可以帮助鉴别宫颈异常增生患者。
本研究还鉴定出3种类型的唾液菌群,其中1型多鉴定于对照组,2型和3型主要鉴定于宫颈异常增生组。与接受宫颈检查后未患有宫颈异常增生患者相比,宫颈异常增生组患者唾液的放线菌相对丰度显著增多。与传统细胞学联合HPV感染检测相比,将细胞学和HPV感染检测与口腔放线菌丰度相结合,诊断能力能得到提高。此外,研究发现,吸烟和年龄显着影响口腔菌群。其中,吸烟者唾液中放线菌相对丰度显著高于不吸烟者。本研究表明:有和没有宫颈异常增生的患者之间以及宫颈锥切术前后患者之间的唾液菌群存在显著差异。唾液中的放线菌的增多可能与吸烟和宫颈异常增生有关,并可以作为宫颈异常增生的诊断标记物。未来研究需要进一步临床确认唾液菌群(包括放线菌)是否可作为吸烟相关疾病和宫颈异常增生的潜在靶点。
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全文解读
引 言
宫颈癌是全球第四大的女性癌症。世界卫生组织最近启动了一项全球战略来加速消除宫颈癌。尽管人类乳头瘤病毒(HPV)疫苗的使用可以有效预防宫颈癌,但目前的疫苗并不能涵盖所有致癌的HPV类型,且疫苗未涵盖的HPV类型在不断增加。目前,HPV病毒检测和细胞学检测(如巴氏涂片)是宫颈异常增生和宫颈癌最常用的早期筛查方法,基于此进行的组织学检测可准确地识别异常增生的发生和阶段。然而,与具有侵袭性的组织学诊断检测相比,HPV检测和细胞学检测的误诊率显著增加。因此,寻找一种潜在的新的生物标志物来提高早期检测的准确性是必要的。宫颈异常增生和宫颈癌的早期发现、更广泛的监测以及更多地获得医疗护理和治疗将极大地促进癌症预防,尤其在低收入国家更为需要。
新近研究的结果表明,阴道菌群与HPV感染和宫颈异常增生相关。然而,口腔或唾液菌群和宫颈异常增生相关的研究仍然有限。关于“口腔菌群是否在宫颈异常增生的不同阶段发挥作用,以及生活方式如何影响唾液菌群”的研究将有利于帮助我们理解口腔或唾液菌群和宫颈异常增生之间的关系。研究表明,糟糕的口腔卫生和牙齿脱落均与口腔鳞状细胞癌风险增加相关。几种特殊的口腔病原体,包括梭杆菌、弯曲杆菌、普雷沃氏菌、假单胞菌和吞噬线虫,与肺癌、口腔癌、食道癌、胃癌、胰腺癌和结直肠癌相关。值得注意的是,与血液采集、细胞学和组织学检测等侵入性过程相比,唾液采集是非侵入性的,该过程对患者来说更快、更便宜、更方便。因此,唾液菌群可作为不同癌症和系统性疾病发生诊断的生物标志物。
已知的宫颈癌危险因素包括吸烟、产仔数增加和人类免疫缺陷病毒(HIV) 感染。其中,大量研究表明,吸烟是导致宫颈异常增生和宫颈癌的重要危险因素。此外,饮食、吸烟和饮酒等生活方式会影响口腔菌群和疾病发生。
本研究中,我们采集了来自于接受宫颈异常增生检查的患者和到牙科诊所进行牙科检查的志愿者的唾液样本,以探讨唾液菌群与宫颈异常增生发生的潜在关系。另外,本研究还比较了到牙科诊所进行牙科检查的对照组健康志愿者和接收阴道检查后被诊断为患有和不患有异常增生的病人,以及对照组健康志愿者与接受了锥形切除术治疗前后的病人的唾液菌群的差异(图 1A)。此外,我们通过问卷调查了参与者的生活方式,并确定了对口腔菌群产生潜在影响的主要生活方式。
图 1. 本研究的试验设计、对照组健康志愿者和接收阴道检查后被诊断为患有和不患有异常增生的病人,及对照组健康志愿者与接受了锥形切除术治疗前后的病人的唾液菌群的比较。
(A)本研究的试验设计和分组。本横断面研究招募了20名在牙科诊所进行常规牙科检查的健康志愿者和47名前往卡罗林斯卡大学医院进行阴道检查的病人。在这47名女性患者中,28名患者因潜在的宫颈异常增生就诊,另外19名患者之前被诊断为高级别鳞状上皮内病变(HSIL)后接受了锥切治疗而复诊。对这47名患者进行组织学诊断后发现,其中8例女性患有低级别鳞状上皮内病变(LSIL),19例患有HSIL,20例则被诊断为正常(WNL)。进一步地,我们将WNL患者归为无异常增生组(without dysplasia组),将LSIL联合HSIL归为异常增生组(with dysplasia组)。此外,在28名因潜在的宫颈异常增生就诊的患者中,有24名被确定为宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组。在锥切治疗后进行随访检查的19名患者中,16名确认无异常增生的参与者被归入宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组。(B)比较有和没有宫颈异常增生的患者与参加牙科检查的受试者(对照组)的口腔菌群的香农指数差异。(C)比较宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组患者与对照组受试者的的口腔菌群的香农指数差异。Kruskal-Wallis检验和Tukey-Kramer事后检验用于比较两组以上的微生物α多样性差异。* 错误发现率(FDR)< 0.05,**FDR < 0.01,***FDR < 0.001。(D)比较有和没有宫颈异常增生的患者与参加牙科检查的受试者(对照组)的口腔菌群β多样性差异(基于Bray-Curtis距离矩阵和ANOSIM分析的扩增子序列变异[ASV]的非度量多维缩放[NMDS]分析)。(E)比较宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组患者与对照组受试者的的口腔菌群β多样性。(F)比较有和没有宫颈异常增生的患者与参加牙科检查的受试者(对照组)鉴定的发生显著变化的唾液微生物属。(G)比较宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组患者与对照组受试者所鉴定的发生显著变化的唾液微生物属。(H)显著变化的预测的唾液菌群参与的免疫相关KEGG功能。*FDR<0.05,**FDR<0.01,****FDR<0.001。(I)基于所有67名参与者的数据分析的差异唾液细菌免疫功能与30个最丰富的属之间的相关性。对于相关性分析,仅列出了斯皮尔曼秩相关系数大于0.4且FDR<0.05的相关关系。蓝色线条表示正相关,红色线条表示负相关。
结 果
鉴定差异唾液菌群多样性
与对照组相比(图1B ,附图S1A),有和没有宫颈异常增生的患者唾液菌群丰富度和多样性均显著降低。此外,与对照组相比(图1C ,附图S1B-S1D),宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组以及不同组织学鉴定的不同阶段组的宫颈异常增生患者者中的微生物多样性显著降低。对β多样性进行分析,对照组与有和没有宫颈异常增生的患者(PANOSIM = 0.005)、及宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组( PANOSIM = 0.002)(图1D , E)比较,均有显著差异。然而,在对照组和不同的组织学阶段组之间均没有发现显著差异(附图S1E)。特别地,所有阴道检查参与者的口腔样本HPV检测均为阴性。进一步采用PERMANOVA分析,对所有参与者的生活方式对菌群β多样性的总体影响进行分析,发现年龄和吸烟可影响菌群多样性(附表S1和S2,附图S2)。
唾液细菌有助于区分宫颈异常增生患者和健康对照组志愿者
本研究发现,丰度最高的5个主要属分别为链球菌属、普雷沃氏菌属、韦永球菌属、嗜血杆菌属和放线菌属(辅助信息:图S3、S4)。在比较患有和不患有异常增生的参与者与健康参与者的唾液菌群差异时,共发现16种不同的菌属的相对丰度发生显著变化(图1F )。在比较宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组与健康参与者的唾液菌群差异时,也观察到类似的趋势。其中,阴道检查参与者的唾液样本中,嗜血杆菌属和拟普雷沃氏菌属的相对丰度显著高于健康志愿者(图1G)。
基于PICRUSt2分析,当比较伴有和不伴有异常增生的参与者和健康参与者的唾液菌群功能差异时,以及比较宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组与健康参与者的唾液菌群功能差异时,本研究发现“原发免疫缺陷”、“病毒致癌”、“癌症中的蛋白多糖”和“维甲酸受体信号通路”发生了显著变化(图1H)。其中,相对丰度较高的链球菌属和韦永球菌属与原发免疫缺陷、病毒致癌和癌症中的蛋白多糖途径呈负相关。而拟普雷沃氏菌属,与病毒致癌和癌症中的蛋白多糖呈正相关,放线菌属与RIG-I样受体(RLR)信号通路呈正相关(图1I)。此外,当将对照组与伴或不伴有异常增生的组进行比较时,发现后一组的普雷沃氏菌、嗜血杆菌和拟普雷沃氏菌较对照组显著增加(附图S5A-B)。另外,相较于对照组,嗜血杆菌和拟普雷沃氏菌属的丰度在宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组的患者中显著增加(附图S5C-D)。通过AUC诊断分析,嗜血杆菌(p = 0.0039)、拟普雷沃氏菌(p = 0.0076)和普雷沃氏菌(p = 0.0350)可以帮助区分健康志愿者和异常增生患者(附图S5E-G),其AUC值分别为0.748、0.730和0.682。
共鉴定出三种唾液微生物类型
根据从不同样本中确定的属的相似性,本研究鉴定了三种不同的唾液微生物类型(图2A)。其中,类型2含有较高丰度的普雷沃氏菌和放线菌,且根据我们的网络分析,它们之间存在紧密的相互作用。类型3中嗜血杆菌丰度较高,而类型1菌群中所有主要菌属(图2B ~ D)丰度相近。患有和不患有异常增生的进行阴道检测的患者中,2型和3型的比例高于对照组(图2e)。当比较宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组,以及比较低级别鳞状上皮内病变(LSIL)和高度鳞状上皮内病变(HSIL)组与对照组的菌型分布时(图2G),也观察到类似的趋势。此外,普雷沃氏菌、放线菌和嗜血杆菌形成了紧密的互动网络,表明它们对宫颈异常增生与否和治疗前后的不同表现发挥着一定的贡献(图2D)。
图 2. 所有参与者的唾液微生物类型
(A)根据唾液微生物属鉴定了三种不同的唾液微生物类型。菌型的鉴定基于詹森-香农距离(JSD)和卡林斯基-哈拉巴斯(CH)指数的中心点(PAM)聚类来划分。(B)三种不同唾液微生物类型之间的属水平微生物组成的比较。(C)三种不同唾液微生物类型之间发生显著改变的菌属。Kruskal-Wallis检验与Tukey-Kramer事后检验用于鉴定微生物属的差异。*FDR<0.05,**FDR<0.01,****FDR<0.001。(D)基于Spearman相关分析的唾液微生物属间的相关网络。仅列出了斯皮尔曼秩相关系数大于0.5和FDR值小于0.05的相关关系。红线表示正相关,绿线表示负相关。(E)患有和不患有宫颈异常增生的阴道检查患者和对照组志愿者的不同唾液菌群类型的分布。(F)宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组患者和对照组志愿者的不同唾液菌群类型的分布。(G)对照组和被鉴定为LSIL,HSIL和WNL组的阴道检测患者的不同菌群类型的分布。
唾液放线菌可以帮助鉴别患者是否伴有宫颈异常增生
本研究进一步关注了患有和不患有宫颈异常增生的阴道检查患者之间的菌群差异(图3A-D和附图S6)。我们同样进行了PERMANOVA分析以鉴定参与者的生活方式对唾液微生物组成的总体影响(附表S3和S4)。结果表明,只有宫颈异常增生且未接受治疗组和宫颈异常增生接受治疗后恢复组患者之间的菌群β多样性发生了显著变化(图3D)。此外,宫颈异常增生组患者唾液的放线菌相对丰度显著增多,不伴有异常增生组的患者唾液中杆菌属的细菌明显增多(图3e)。此外,在有宫颈异常增生且未接受治疗组和宫颈异常增生接受治疗后恢复组患者的比较中,宫颈异常增生且未接受治疗组患者中口腔杆菌的相对丰度显著增加(图3F)。
图3. 比较患有和不患有宫颈异常增生的阴道检查患者之间以及有宫颈异常增生但未接受治疗组和宫颈异常增生接受治疗后恢复组患者之间的唾液菌群的α多样性、β多样性、唾液差异菌属和唾液差异细菌功能
(A)比较有和没有宫颈异常增生的患者之间的香农指数。(B)比较宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组患者之间的香农指数。曼-惠特尼U检验用来进行两组组间的差异检验。(C)比较有和没有宫颈异常增生的患者之间的唾液菌群的β多样性。(D)比较宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组患者的唾液微生物β多样性。(E)诊断有和没有宫颈异常增生的进行阴道检查的患者之间的显著变化的属水平的唾液微生物。*FDR<0.05。(F)宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组患者之间的显著变化的属水平的唾液微生物。*FDR<0.05。(G)显著变化的预测唾液菌群参与的免疫相关KEGG功能。*FDR<0.05。(H)基于47名阴道检查患者的数据,差异唾液细菌免疫功能与30个最丰富的属之间的相关性。差异唾液细菌功能是通过有和没有宫颈异常增生的患者之间的曼-惠特尼U检验比较确定的。仅列出了斯皮尔曼秩相关系数大于0.4且FDR<0.05的相关关系。蓝色线条表示正相关,红色线条表示负相关。**FDR<0.01。(I-K)ROC分析的曲线下面积(AUC)证明可根据唾液放线菌丰度(I)、常规阴道细胞学和 HR-HPV 检测(J)以及常规阴道细胞学和 HR-HPV 检测加上唾液放线菌丰度(K)区别患有和不患有宫颈异常增生的患者。
本研究发现,RLR信号在异常增生患者中升高,且与放线菌的相对丰度呈正相关关系 (图3G,H)。通过ROC分析,仅口腔放线菌相对丰度的诊断能力可达到0.700(p = 0.0370),表明放线菌可以帮助诊断患有异常增生的患者(图3I )。与传统细胞学联合HPV感染检测( AUC = 0.928 , p = 0.0005) (图3J - K)相比,将细胞学和HPV感染检测与口腔放线菌丰度相结合,诊断能力能得到显著提高(AUC = 0.945,p = 0.0003)。
放线菌在吸烟者中的丰度高于不吸烟者
PERMANOVA分析表明,吸烟对唾液微生物β多样性有显著影响。进一步分析表明,吸烟者和非吸烟者之间唾液菌群的α多样性无显著差异(附图S7A-D)。然而,其唾液菌群的β多样性发生了显著改变(附图S7E,F)。此外,本研究进一步分析了吸烟者和非吸烟者唾液微生物类型的分布。吸烟者中,类型2(普雷沃氏菌和放线菌含量较高)的比例高于非吸烟者(附图S7G)。有趣的是,当我们调查吸烟者和不吸烟者之间的差异细菌时再次发现,吸烟者唾液中放线菌相对丰度显著高于不吸烟者(附图S7H,I)。
讨 论
前期研究已将口腔菌群多样性减少与喉癌、肺癌和头颈癌等不同种类癌症的发生过程联系起来。与早期的研究一致,我们的研究同样发现,与来医院进行牙科检查的对照组志愿者相比,前往医院进行阴道异常增生检查的患者的口腔菌群的丰富度和多样性均显著降低。我们还发现宫颈锥切术后恢复的患者的唾液菌群多样性与治疗前的宫颈异常增生患者不同。值得注意的是,在对照组、伴有和不伴有异常增生组患者之间,以及对照组、宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组患者之间的菌群β多样性发生了显著变化。
根据eHOMD数据库,链球菌、普雷沃氏菌、韦龙氏菌和嗜血杆菌是本研究中最丰富的属,副流感嗜血杆菌、非典型韦龙氏菌和黏液罗氏菌是本研究最丰富的种,这与之前的文献一致。此外,我们共鉴定出三种不同的唾液微生物类型,与对照组相比,有和没有宫颈异常增生的患者唾液中普雷沃氏菌和嗜血杆菌的百分比都增加了。宫颈异常增生患者唾液中的放线菌丰度显著高于宫颈非异常增生患者,且与普雷沃氏菌呈正相关。值得注意的是,宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组唾液中普雷沃氏菌、嗜血杆菌和拟普雷沃氏菌的增加可以作为区分他们与健康志愿者的生物标志物。此外,放线菌的增加可以作为区分宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组的生物标志物。与唾液菌群在其他类型癌症中的诊断作用类似,我们的结果扩大了唾液菌群作为宫颈异常增生的非侵入性诊断生物标志物的使用。
口腔普雷沃氏菌、嗜血杆菌和拟普雷沃氏菌水平升高与各种口腔疾病有关,包括牙周病、扁桃体疾病和口腔鳞状细胞癌。同样的微生物类型也与系统性疾病有关,如痛风、肥胖、心血管疾病和肝癌。此外,放线菌水平的增加与化脓性、肉芽肿性炎症损害有关,并已被证明可导致颈部、面部、肺部和腹盆腔感染,以及口腔癌。其他研究表明,这四个属的细菌都是口腔机会性病原体,可能与炎症反应和癌症的发展有关。值得注意的是,此前有报道称,患有宫颈异常增生或宫颈癌妇女的阴道中或宫颈分泌物中普雷沃氏菌和放线菌显著增加。这一发现表明,这些机会性病原体有可能在口腔和阴道之间转移。
口交性行为是细菌或病毒从口腔传播到阴道的主要途径之一。先前的研究表明,大多数口腔HPV类型与共同出现的宫颈HPV类型相匹配,这表明这两个部位之间存在病原体转移的可能性。口服摄入乳酸菌类益生菌已被证明可以增加其在阴道中的相对丰度。此外,口腔微生物或毒力菌株诱导产生的代谢物或免疫细胞可能通过血液进入体循环,进而导致低度炎症,并促进口腔以外器官的慢性炎症性疾病和癌症的发展。我们确定了微生物在不同微生物免疫相关通路中的潜在作用,揭示了Toll和IMD信号通路以及RLR在异常增生组和预处理组中显示出更高的活性。这表明口腔炎症发生率可能会潜在地增加。以前的研究表明,口腔炎症发生会激活Th1或Th17细胞,导致菌血症或全身炎症。
我们的研究表明,吸烟可以影响唾液菌群的组成,前人的研究也支持这一结果。在我们的研究中,放线菌在吸烟者中显著增加,在其他研究中,放线菌与吸烟者患牙龈炎的风险增高有关。吸烟是宫颈异常增生发生发展的独立危险因素。我们发现RLR通路与放线菌之间存在显著的正相关关系,在宫颈异常增生患者中显著高于宫颈非异常增生患者,在吸烟者中显著高于不吸烟者。这表明口腔菌群在联系吸烟、口腔炎症和宫颈异常增生发展方面发挥了潜在的作用。我们需要进一步进行机制和纵向的研究,包括研究跟踪吸烟者口腔微生物与宫颈癌发展之间的复杂相互作用和潜在的联系。
这项研究仍有几个局限性。首先,在解释结果时必须考虑患者数量有限和招募的志愿者情况复杂的因素,这些因素可能影响了口腔菌群数据和潜在诊断细菌生物标志物识别的可靠性。此外,吸烟、年龄分布和其他生活习惯,如使用抗生素,可能会影响已确定的微生物。然而,PERMANOVA分析表明,有和没有宫颈异常增生的患者之间,以及将年龄和其他生活习惯视为混杂因素的宫颈异常增生且未接受治疗(pre-dysplasia(+))组和宫颈异常增生接受治疗后恢复(pre-dysplasia(-))组之间,菌群存在显著差异。这些结果表明,不同的属,如放线菌和口腔杆菌,可能有助于阴道异常增生的发生和恢复。此外,没有很好地区分接受阴道检查的患者的详细口腔状况,如牙周病或龋齿、牙齿缺失和充填(DMF)指数,这些因素也可能影响口腔菌群。此外,牙科检查本身也可能对结果存在潜在的选择偏差。因此,本研究没有提供牙科检查组的数据。值得注意的是,使用16S rRNA基因测序在物种水平上的分类可能并不完全可靠,使用PICRUSt2预测微生物功能可能不能完全反映实际的元基因组变化。然而,使用PICRUSt2可以提供对微生物功能的新见解,有助于寻找潜在的生物标记物。此外,考虑到这四个已识别的潜在微生物标志物属,包括普雷沃氏菌、拟普雷沃氏菌、嗜血杆菌和放线菌,它们都是口腔中的机会性感染病原体,可能与炎症反应和癌症的发生有关,我们相信我们的结果为确定吸烟相关疾病和宫颈异常增生的其他潜在唾液靶标提供了有价值的信息。最后,大多数没有宫颈异常增生的患者都曾经历过宫颈异常增生,这可能会影响她们的数据作为健康状态参考的代表性。然而,我们的研究为唾液菌群与宫颈异常增生及其治疗之间的关系提供了最早的一些见解。鉴于某些细菌是在多次比较中发现的,我们的研究为进一步研究唾液菌群在宫颈癌中的作用奠定了有价值的基础。迫切需要更多的纵向研究,重点关注疾病发展和恢复过程中口腔和阴道的元基因组变化,以更深入地了解唾液菌群在宫颈异常增生和宫颈癌中的参与。
结 论
这项研究表明,有和没有宫颈异常增生的患者之间以及宫颈锥切术前后患者之间的唾液菌群特征有所不同。此外,研究表明,唾液菌群中的放线菌的增多可能与吸烟、口腔菌群和宫颈异常增生有关,并可以作为诊断标记物。
材料与方法
研究设计
这项横断面研究涉及47名前往瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡大学医院就诊的女性。在这项研究中,28名女性因潜在的宫颈异常增生而就诊,19例因接受HSIL (图1A及辅助信息见表S5)锥切治疗后进行随访。此外,20名在瑞典斯德哥尔摩一家牙科诊所自愿接受常规牙科检查的健康女性也参与了这项研究。所有参与者都被要求填写一份关于他们生活方式的问卷(附表S6)。瑞典斯德哥尔摩的地区伦理委员会批准了这项研究。所有参与者都提供了参与研究的书面知情同意书。补充材料中提供了详细的诊断和样本收集方法。
口腔微生物测序
我们从所有67个唾液样本中提取DNA,并使用MAGPIX仪器进行HPV基因分型。此外,我们使用引物341F / 805R扩增了16S rRNA基因的V3 - V4区,并在Illumina MiSeq测序平台上进行测序。然后,我们使用QIIME2平台和人类口腔微生物组数据库(EHOMD)(V15.2)对测序数据进行分析。可在补充材料中获得关于DNA提取、口腔HPV基因分型、口腔菌群测序和生物信息学分析的详细信息。
统计学方法
采用Mann-Whitney U检验和Benjamini-Hochberg FDR校验的多重比较来比较微生物的α多样性、鉴定两组之间显著改变的属和细菌相关的KEGG功能。使用Kruskal-Wallis检验和Tukey-Kramer检验来分析两组以上的差异微生物。采用基于Bray-Curtis距离矩阵的ANOSIM分析和R包“VEGAN”中的Adonis函数的PERMANOVA分析来进行β多样性的检验。我们利用两两相关性( p < 0.05)生成共现网络( Spearman等级相关系数> 0.5)和相关性热图( Spearman等级相关系数> 0.4)。此外,我们还进行ROC分析并计算了不同生物标志物的AUC值,以分析其诊断的敏感性和特异性。
引文格式:
Wu, S., Cheng, L., Pennhag, A.A.L., Seifert, M., Guðnadóttir, U., Engstrand, L., Mints, M., Andersson, S. and Du, J. (2023), The salivary microbiota is altered in cervical dysplasia patients and influenced by conization. iMeta e108. https://doi.org/10.1002/imt2.108
作者简介
武圣儒(第一作者)
● 西北农林科技大学博士,瑞典卡罗琳斯卡医学院微生物博士后。西北农林科技大学动物科技学院副教授,硕士生导师。
● 现围绕反刍动物胃肠道健康调控与碳水化合物高效利用的宿主-微生物互作机制开展研究。近5年来以第一作者及通讯作者(含并列)在iMeta、npj Biofilms and Microbiomes、Proceeding B、JCI insight、Journal of Animal Science and Biotechnology及Animal nutrition等杂志发表中科院大类一区论文13篇,Top期刊论文20余篇。荣获中国畜牧兽医学会奖、中国畜牧兽医学会动物营养学分会青年学者论坛优秀奖等荣誉。
杜娟(通讯作者)
● 瑞典卡罗林斯卡医学院副教授,博士生导师。
● 主要研究微生物菌群对包括肿瘤在内的疾病的发生发展的相互作用。团队建立了国际上领先的微生物菌群临床和基础实验研究平台。以包括第一作者及通讯作者身份在内发表相关文章44篇,荣获瑞典国家研究委员会,瑞典国家委员会/中国国家自然科学基金委,瑞典战略研究基金会, 欧洲Eurostars等23项科研项目。参与并主持微生物菌群转化医学中心和华大基因合作的”百万微生物”项目。
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2卷1期
期刊简介
“iMeta” 是由威立、肠菌分会和本领域数百位华人科学家合作出版的开放获取期刊,主编由中科院微生物所刘双江研究员和荷兰格罗宁根大学傅静远教授担任。目的是发表原创研究、方法和综述以促进宏基因组学、微生物组和生物信息学发展。目标是发表前10%(IF > 15)的高影响力论文。期刊特色包括视频投稿、可重复分析、图片打磨、青年编委、前3年免出版费、50万用户的社交媒体宣传等。2022年2月正式创刊发行!
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iMeta主页:http://www.imeta.science
出版社:https://onlinelibrary.wiley.com/journal/2770596x
投稿:https://mc.manuscriptcentral.com/imeta
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