電子タバコ使用者の口腔内細菌叢における組成の違い

Compositional Differences in the Oral Microbiome of E-cigarette Users.

抄録

電子タバコは、従来のタバコに代わるより安全な選択肢として提唱されている。しかし、電子タバコのエアロゾル沈着が、ヒトの健康や疾病の重要な構成要素である口腔マイクロバイオームに与える影響に関するデータは乏しい。我々は、電子タバコユーザーと健常対照者（非喫煙者/非喫煙者（NSNV））の微生物群集プロファイルの比較分析を通じて、この知識のギャップを埋めることを目的とした。さらに、我々は、ベイプによる電子タバコのエアロゾル曝露が口腔マイクロバイオームの持続的な変化を誘発するかどうかを明らかにしようとした。そのために、電子タバコユーザーとNSNV対照者から唾液と頬粘膜のサンプルを採取し、電子タバコユーザーからは2週間使用量を減らした後に追加の口腔サンプルを採取した。全サンプルから全DNAを抽出し、PCR増幅と16S rRNA遺伝子のV3-V4超可変領域の塩基配列を決定した。解析の結果、サンプルの種類（唾液と頬粘膜）に応じて、VAPEに関連するいくつかの顕著な違いが明らかになった。唾液中では、電子タバコユーザーはNSNV対照と比較して、α多様性、観察された運用分類単位（OTU）、フェイスの系統的多様性（PD）が有意に高く、これはベイプの減少に伴って減少した。頬粘膜スワブサンプルでは、電子タバコユーザーとNSNVコントロールの間でβ多様性が有意に変化していた。また、いくつかの細菌分類群の相対的存在量にも有意差があり、電子タバコ使用者では、およびで有意に増加した。さらに、鼻腔スワブでは、電子タバコ使用者のコロニー形成率が対照群と比較して高い傾向が示されました（19 vs. 7.1%; = n.s.）。これらのデータから、電子タバコ使用者の口腔内細菌群集の構成と多様性には、NSNV対照者と比較していくつかの顕著な違いがあることが明らかになった。

Electronic (e)-cigarettes have been advocated as a safer alternative to conventional tobacco cigarettes. However, there is a paucity of data regarding the impact of e-cigarette aerosol deposition on the human oral microbiome, a key component in human health and disease. We aimed to fill this knowledge gap through a comparative analysis of the microbial community profiles from e-cigarette users and healthy controls [non-smokers/non-vapers (NSNV)]. Moreover, we sought to determine whether e-cigarette aerosol exposure from vaping induces persistent changes in the oral microbiome. To accomplish this, salivary and buccal mucosa samples were collected from e-cigarette users and NSNV controls, with additional oral samples collected from e-cigarette users after 2 weeks of decreased use. Total DNA was extracted from all samples and subjected to PCR amplification and sequencing of the V3-V4 hypervariable regions of the 16S rRNA gene. Our analysis revealed several prominent differences associated with vaping, specific to the sample type (i.e., saliva and buccal). In the saliva, e-cigarette users had a significantly higher alpha diversity, observed operational taxonomic units (OTUs) and Faith's phylogenetic diversity (PD) compared to NSNV controls, which declined with decreased vaping. The buccal mucosa swab samples were marked by a significant shift in beta diversity between e-cigarette users and NSNV controls. There were also significant differences in the relative abundance of several bacterial taxa, with a significant increase in and in e-cigarette users. In addition, nasal swabs demonstrated a trend toward higher colonization rates with in e-cigarette users relative to controls (19 vs. 7.1%; = n.s.). Overall, these data reveal several notable differences in the oral bacterial community composition and diversity in e-cigarette users as compared to NSNV controls.