未治療の歯周炎患者集団におけるファーケーション欠損の微生物学的および分子生物学的プロファイル

Microbiological and molecular profile of furcation defects in a population with untreated periodontitis.

抄録

目的:

歯肉縁下歯垢の微生物学的組成および歯肉隙間液（GCF）の分子プロファイルを明らかにする。

AIM: To describe the microbiological composition of subgingival dental plaque and molecular profile of gingival crevicular fluid (GCF) of periodontal furcation-involved defects.

材料と方法:

歯周炎を有する57名の参加者は、II-III度のファーケション病変（FI）、非ファーケション（NF）歯周欠損、および歯周健康部位（HS）で貢献した。歯肉縁下プラークを16S rRNA遺伝子のV3-V4領域の配列決定により分析し、18種類のGCFバイオマーカーのGCFレベルを推定するためにマルチプレックスビーズ免疫測定法を実施した。データ固有のパターンと本質的な構造を探ることを目的として、AIクラスタリング法も適用した。

MATERIALS AND METHODS: Fifty-seven participants with periodontitis contributed with a degree II-III furcation involvement (FI), a non-furcation (NF) periodontal defect and a periodontally healthy site (HS). Subgingival plaque was analysed by sequencing the V3-V4 region of the 16S rRNA gene, and a multiplex bead immunoassay was carried out to estimate the GCF levels of 18 GCF biomarkers. Aiming to explore inherent patterns and the intrinsic structure of data, an AI-clustering method was also applied.

結果:

合計で171の歯肉縁下プラークと84のGCFサンプルが分析された。4つのマイクロバイオームクラスターが同定され、FI、NF、HSと関連した。好気性微生物叢の減少（p=.01）が、NFと比較してFIで検出された；IL-6、MMP-3、MMP-8、BMP-2、SOST、EGFおよびTIMP-1レベルは、NFと比較してFIのGCFで増加していた。

RESULTS: In total, 171 subgingival plaque and 84 GCF samples were analysed. Four microbiome clusters were identified and associated with FI, NF and HS. A reduced aerobic microbiota (p = .01) was detected in FI compared with NF; IL-6, MMP-3, MMP-8, BMP-2, SOST, EGF and TIMP-1 levels were increased in the GCF of FI compared with NF.

結論:

本研究は、微生物学的および炎症学的見地から歯周溝欠損のプロファイリングを、従来法およびAIに基づく分析を用いて行った初めての研究である。好気性微生物バイオフィルムの減少、いくつかの炎症性マーカー、結合組織分解マーカー、修復マーカーの増加が他の歯周欠損と比較して検出された。

CONCLUSIONS: This is the first study to profile periodontal furcation defects from a microbiological and inflammatory standpoint using conventional and AI-based analyses. A reduced aerobic microbial biofilm and an increase of several inflammatory, connective tissue degradation and repair markers were detected compared with other periodontal defects.