固定装置による矯正治療を受けている被験者の唾液中マイクロバイオームプロファイルに対するプロバイオティクス摂取の短期的影響

Short- term effect of probiotic consumption on the salivary microbiome profile of subjects undergoing orthodontic treatment with fixed appliances.

抄録

目的:

この前向き臨床研究の目的は、固定式矯正装置を装着している被験者の唾液中のマイクロバイオームに対するプロバイオティクスLactobacillus reuteri Prodentisロゼンジの効果を分析することである。

Objective: This prospective clinical study aim was to analyze the effect of the probiotic Lactobacillus reuteri Prodentis lozenges on salivary microbiome of subjects wearing fixed orthodontic appliances.

方法:

摂取前と摂取14日後に唾液サンプルを採取した（n=40、18-23歳）。口腔衛生指数スコア（OHI-S）および乳頭出血指数（PBI）を記録した。16S-rRNAのV3-V4領域を用いた次世代シーケンサーにより、唾液中のマイクロバイオームをプロファイリングした。微生物組成、多様性、分類学的バイオマーカーを、標準的なバイオインフォマティクスツールを用いて、プロバイオティクス介入およびコホートの臨床的特徴との比較において分析した。

Methods: Saliva samples were collected prior to consumption and 14th-day post probiotic lozenges consumption (n=40, age 18-23). Oral hygiene index-score (OHI-S) and papilla bleeding index (PBI) were recorded. The salivary microbiome was profiled by next-generation sequencing using the V3-V4 region of 16S-rRNA. Microbial composition, diversity and taxonomic biomarkers were analysed in comparison to probiotic intervention and the clinical characteristics of the cohort using standard bioinformatics tools.

結果:

歯周病健常者の唾液中マイクロバイオームにおいて、プロバイオティクス短期介入期間中に多様性と細菌群集構造に有意な変化は認められなかった。プロバイオティクスの摂取は、OHIおよびPBIスコアの低下と相関した（スコアの50％低下、P<0.001）。臨床指標の低下は、Porphyromonas pasteri、Treponema sp.、Fretibacterium fastidiosum、Kingella oralis、Propionibacterium acnesなどの口腔病原体の存在量の著しい低下と連動して明らかであった。

Results: The diversity and bacterial community structures did not change significantly in salivary microbiome of periodontally healthy subjects during short-term probiotic intervention. Probiotic consumption correlated with reduction of OHI and PBI scores (50% reduction of scores, P<0.001). The reduction of clinical indices was evident in conjunction with significantly reduced abundance of oral pathogens, such as Porphyromonas pasteri, Treponema sp., Fretibacterium fastidiosum, Kingella oralis and Propionibacterium acnes.

結論:

プロバイオティクスの短期的な介入は、固定式矯正治療を受けている患者の口腔内の健康維持に有効であった。口腔マイクロバイオーム全体の構造はほとんど変化しなかったが，健康関連種と疾患関連種の存在量に有意な変化が認められ，プロバイオティクスの有益性が強調された．

Conclusion: Short-term probiotic intervention helped maintaining good oral health in patients undergoing fixed orthodontic therapy. Although overall oral microbiome structure remained largely unchanged, a significant alteration in the abundance of health and disease-associated species highlighted the beneficial effect of probiotic.