次世代シーケンサーを用いた健常歯周病と歯肉炎の歯肉縁下マイクロバイオームの比較評価。症例対照研究

Comparative evaluation of subgingival microbiome in healthy periodontium and gingivitis using next-generation sequencing technology: A case-control study.

抄録

背景:

ヒトの歯垢は、数百万種を含む複雑な微生物群集である。歯肉炎は、共生を妨げる異種歯垢バイオフィルムによって引き起こされる免疫炎症反応の調節異常である。16S rRNA遺伝子を用いた次世代シーケンサーの出現は、複雑な微生物相の解明に大きく貢献した。しかし、歯肉炎における微生物相に着目した研究は限られている。歯周病の原因菌は，少数の歯周病菌ではなく，細菌群集全体が重要である．本研究では、次世代シーケンサーを用い、健康な歯肉と歯肉炎患者の歯肉縁下マイクロバイオームのプロファイリングを試みた。

Background: Human dental plaque is a complex microbial community containing millions of species. Gingivitis is a dysregulated immune-inflammatory response induced by dysbiotic plaque biofilm that interrupts symbiosis. The emergence of next-generation sequencing with 16S rRNA gene has greatly contributed in understanding the complexity of microbiota. However, studies focusing on microbiome in gingivitis are limited. The whole bacterial community is important in causing periodontal disease than a small number of periodontal pathogens. In this study, we attempted to profile the subgingival microbiome from individuals with healthy gingiva and in patients with gingivitis using next-generation sequencing technology.

材料と方法:

健常歯周病患者15名（Group I）と歯肉炎患者15名（Group II）の歯肉縁下プラークサンプルを採取し、Illumina Solexa Sequencerで16s rRNAのシークエンシングを行った。BaseSpace社の16sメタゲノミクスツールを用いてデータ解析を行い、HOMDデータベースを用いて各配列に操作上の分類単位を割り当てた。また、2群間の歯肉縁下サンプルのマイクロバイオームの個人差も評価した。

Materials and Methods: Subgingival plaque samples from 15 healthy periodontium (Group I) and 15 gingivitis (Group II) were collected and 16s rRNA sequencing was done in Illumina Solexa Sequencer. Data analysis using 16s metagenomics tool from BaseSpace onsite operational taxonomic units was assigned to each sequence using HOMD database. Individual variation in the microbiome of the subgingival samples between the two groups was also evaluated.

結果:

グループIとグループIIで上位20種を比較した結果、両グループ間に有意な種群は認められなかった。属レベルでは、HACEK属が両群で検出されたが、II群ではandが多く検出された。

Results: The comparison of top 20 species between Group I and Group II revealed no significant species group between them. was absent in Group I samples but found in Group II. At the genus level, HACEK group species were found in both the groups, while and were found abundantly in the Group II.

結論:

グループIIに特異な属・種が存在することから、歯肉炎を引き起こす歯肉縁下の環境において、生物学的な変化が起きている可能性が示唆された。

Conclusion: The presence of unique genera and species seen in Group II samples could point toward a dysbiotic shift that could be taking place in the subgingival environment leading to gingivitis.