歯周保健と歯周病における血液細菌群集の比較

Comparison of Blood Bacterial Communities in Periodontal Health and Periodontal Disease.

抄録

Next Generation Sequencing（NGS）技術の利用により、多種多様な血中マイクロバイオームデータが得られている。しかし，細菌 DNA プロファイルは研究によって大きく異なり，また血液中には無細胞の細菌 DNA が高濃度に存在すると考えられるため，こうしたマイクロバイオームデータと生存中の微生物叢との関連はまだ明らかではない．このような理由から、健康な血液中の微生物叢の本質と、疾病に関連する細菌発生の本質については、まだ多くのことが解明されていない。腸管、生殖器、皮膚、および口腔はすべて、血液由来細菌の供給源である可能性が高い。口腔内細菌、特に歯周病に関連する細菌は、感染性心内膜炎などの心血管疾患にもよく関連しており、また、関節リウマチやアルツハイマー病との関連も指摘されている。歯周病治療、デンタル・プロービング、歯磨きは一過性の菌血症を引き起こすことが知られており、Firmicutes（例）、Bacteroidetes（例）門の口腔細菌は心血管病変（CVD）に見いだされている。しかし、血中細菌DNA量に関する多くの研究では、プロテオバクテリアのDNAがマイクロバイオーム構成要素として支配的であり、腸内細菌由来であることが示唆されている。この種の研究の多くは、全血またはバフィーコートのような血液分画から抽出した全DNAを使用しています。今回、無傷の細菌細胞のみからDNAを精製する方法を用いて、活動性重度歯周炎患者と歯周健康な対照者から提供された血液を調べたところ、血液中の細菌種の43-52％が口腔内に分類されることが明らかになった。また，健康な歯周病患者の血液から検出された細菌配列の63.5％がファーミキューテス属であり，歯周炎患者では66.7％とほとんど変化がなかった．Proteobacteriaは，血中では歯周炎で13.3%，健康で17.6%と，total DNAを用いた研究と比較して，比較的低いレベルで検出された．本研究により，歯周病患者コホートと健康患者コホートを比較した場合，血中細菌数プロファイルに系統的な有意差が認められた．

The use of Next Generation Sequencing (NGS) techniques has generated a wide variety of blood microbiome data. Due to the large variation in bacterial DNA profiles between studies and the likely high concentrations of cell-free bacterial DNA in the blood, it is still not clear how such microbiome data relates to viable microbiota. For these reasons much remains to be understood about the true nature of any possible healthy blood microbiota and of bacteraemic events associated with disease. The gut, reproductive tracts, skin, and oral cavity are all likely sources of blood-borne bacteria. Oral bacteria, especially those associated with periodontal diseases, are also commonly associated with cardiovascular diseases such as infective endocarditis, and also have been linked to rheumatoid arthritis and Alzheimer's disease. Periodontal treatment, dental probing, and toothbrushing have been shown to cause transient bacteraemia and oral bacteria from the phyla Firmicutes (e.g. ) and Bacteroidetes (e.g. ) are found in cardiovascular lesions (CVD). Many studies of blood bacterial DNA content however, find Proteobacteria DNA to be the dominant microbiome component, suggesting a gut origin. Most studies of this type use total DNA extracted from either whole blood or blood fractions, such as buffy coat. Here, using a method that purifies DNA from intact bacterial cells only, we examined blood donated by those with active, severe periodontitis and periodontally healthy controls and show that 43-52% of bacterial species in blood are classified as oral. Firmicutes, consisting largely of members of the group and , were predominant at 63.5% of all bacterial sequences detected in periodontal health and, little changed at 66.7% in periodontitis. Compared to studies using total DNA Proteobacteria were found here at relatively low levels in blood at 13.3% in periodontitis and 17.6% in health. This study reveals significant phylogenetic differences in blood bacterial population profiles when comparing periodontal health to periodontal disease cohorts.