う蝕児唾液中の糖代謝酵素の高濃度存在

High abundance of sugar metabolisers in saliva of children with caries.

抄録

う蝕はバイオフィルムを介した動的な疾患であり、早期に発症する。バランスのとれた唾液微生物叢は口腔の健康の基礎であり、一方、バイオリズムの乱れはむし歯の原因となる。我々は、う蝕のある子供とない子供の唾液微生物叢プロファイルを比較した。本研究は、Finnish Health in Teens（Fin-HIT）研究から、口腔衛生に関する登録データが利用可能な9～12歳の小児617人を対象としたものである。永久歯列のDecayed, Missing, and Filled Teeth (DMFT) indexに基づき、う蝕の状態を要約した。そして、子どもたちは以下の2つのグループに分類された。DMFT値≧1を虫歯病巣（以下，カリエス）とし（n=208），DMFT=0を虫歯なしとした（n=409）．細菌16S rRNA遺伝子（V3-V4領域）はPCRで増幅し、Illumina HiSeqで塩基配列を決定した。小児の平均年齢（SD）は11.7（0.4）歳で、56％が女子であった。平均DMFTは0.86（1.97）であり、子どもたちは比較的良好な歯の健康状態であった。性別は微生物叢組成の主要な決定因子であったため（p=0.014），性差を考慮した解析を行った．α多様性指数は，男女ともう蝕群と無齲蝕群で差がなく（Shannon：p=0.40，0.58，Inverse Simpson：p=0.51，0.60， 少年・少女でそれぞれ），組成も群間で差がなかった（少年：p=0.070，少女：p=0.230）．属レベルでは，PaludibacterとLabrenziaは，男女ともむし歯群に比べ，むし歯のない群に多く存在した（p＜0.001）．以上のことから，う蝕の有無にかかわらず，唾液中の微生物相にはわずかな差異があることが示唆された．う蝕のバイオマーカーとして期待されるのは、糖代謝菌であるPaludibacterとLabrenziaであった。これらの細菌は、う蝕の進行に寄与する唾液の酸性化を促進すると推定される。本研究で得られた知見の臨床的意義は、今後さらに検討されるべきものである。

Dental caries is a biofilm-mediated, dynamic disease with early onset. A balanced salivary microbiota is a foundation of oral health, while dysbiosis causes tooth decay. We compared the saliva microbiota profiles in children with and without caries. The study consisted of 617 children aged 9-12 years from the Finnish Health in Teens (Fin-HIT) study with available register data on oral health. Caries status was summarised based on Decayed, Missing, and Filled Teeth (DMFT) index in permanent dentition. The children were then classified into the following two groups: DMFT value ≥ 1 was considered as cavitated caries lesions (hereafter called 'caries') (n = 208) and DMFT = 0 as 'cavity free' (n = 409). Bacterial 16S rRNA gene (V3-V4 regions) was amplified using PCR and sequenced by Illumina HiSeq. The mean age (SD) of the children was 11.7 (0.4) years and 56% were girls. The children had relatively good dental health with mean DMFT of 0.86 (1.97). Since sex was the key determinant of microbiota composition (p = 0.014), we focused on sex-stratified analysis. Alpha diversity indexes did not differ between caries and cavity free groups in either sexes (Shannon: p = 0.40 and 0.58; Inverse Simpson: p = 0.51 and 0.60, in boys and girls, respectively); neither did the composition differ between the groups (p = 0.070 for boys and p = 0.230 for girls). At the genus level, Paludibacter and Labrenzia had higher abundances in the caries group compared to cavity free group in both sexes (p < 0.001). Taken together, there were minor differences in saliva microbiota between children with and without caries. Potential biomarkers of caries were the sugar metabolisers Paludibacter and Labrenzia. These bacteria presumably enhance salivary acidification, which contributes to progression of dental caries. The clinical relevance of our findings warrants further studies.