口腔微生物群落在慢性牙周炎与慢性阻塞性肺疾病（COPD）相关性机制中作用的研究

A strong association between chronic periodontitis and chronic obstructive pulmonary disease (COPD）has been suggested by a number of recent epidemiological and animal studies. However, the biological mechanisms underlying this association remain unclear and rarely been studied. Microbe plays an important role in the development of chronic periodontitis and COPD. Oral cavity connects with respiratory tract, and it has been demonstrated that periodontal pathogens could be detected in the lower respiratory tract. We thus hypothesize that oral microbe plays an important role in the underlying mechanisms between chronic periodontitis and COPD. Through 16S rRNA sequence analysis and metagenomics，we propose to detect and compare the microbe concordance between the oral cavity and lower respiratory tract in stable and acute exacerbation period of COPD patients with chronic peridontitis, and the virulence factors and metabolic pathways of the associated microorganisms. The microbe alterations in the oral cavity and lower respiratory tract before and after treatments of COPD acute exacerbation will also be detected and compared. This study will be the first to reveal the biological mechanisms underlying the association between chronic periodontitis and COPD, and provide basis for therapeutic potential of periodontal interventions for the prevention and treatment of COPD.

流行病学及动物实验研究均表明慢性牙周炎与慢性阻塞性肺疾病（COPD）存在紧密的相关性，但其关联的具体机制不清且缺乏相关研究。微生物在慢性牙周炎以及COPD的发生发展中均起着重要作用。口腔与呼吸道相通，研究表明慢性牙周炎患者肺部可检出牙周致病菌，因此我们提出假设：口腔微生物群落在慢性牙周炎与COPD的相关性机制中起着重要的作用。我们将通过16S rRNA高通量基因测序、宏基组等方法检测并比较COPD伴慢性牙周炎患者在稳定期与急性发作期口腔与肺部微生物群落的一致性以及相关微生物的毒力因子、代谢途径等特点；比较COPD患者急性发作期治疗前后口腔与肺部微生物群落的变化；探讨口腔微生物群落在慢性牙周炎与COPD相关性机制中的作用。本研究将首次从微生物群落角度揭示慢性牙周炎与COPD的关联机制，并为通过牙周干预进行COPD的辅助防治提供依据。

慢性牙周炎与慢性阻塞性肺疾病（COPD）存在相关性的具体机制不清，我们推测口腔微生物群落可能在两者相关性机制中起着重要的作用。本课题第一部分研究分别检测了慢性牙周炎患者和COPD伴慢性牙周炎患者牙菌斑、唾液以及痰液样本中微生物的种类构成及丰度，通过比较两组人群各自以及两组人群之间的口腔微生物群落与肺部微生物群落的一致性和差异性，分析口腔微生物群落在慢性牙周炎与COPD相关性中的作用。结果显示单纯慢性牙周炎患者及COPD伴慢性牙周炎患者中，每个患者各自的牙菌斑、唾液与痰液标本中细菌的主要组成在细菌种类上具有显著的相似性，但不同细菌的丰度组成具有一定的差异性，表明COPD伴慢性牙周炎患者下呼吸道的菌群可能来源于牙周及口腔菌群。本课题第二部分研究检测了COPD急性发作入院治疗的患者急性发作期以及急性发作治愈出院后的稳定期的牙菌斑、唾液以及痰液标本中微生物的种类构成及丰度。分别比较COPD急性发作期与稳定期时，患者口腔微生物群落与肺部微生物群落的种类和丰度的一致性和差异性；COPD患者口腔微生物群落以及肺部微生物群落的种类和丰度在COPD急性发作期与稳定期的变化。结果表明COPD急性发作患者在急性发作期和稳定期时，菌斑、唾液与痰液标本中细菌的主要组成在细菌种类上具有显著的相似性。急性发作期恢复至稳定期时牙菌斑、唾液与痰液样本中细菌的种类及不同细菌的相对丰度均发生显著改变，且不同部位细菌的变化趋势具有相似性。该结果初步表明口腔微生物在COPD的急性发作中可能起着重要的作用，引起COPD急性发作的感染源可能来源于口腔菌群。本项目初步证明了口腔微生物群落在慢性牙周炎与COPD的相关性及COPD的急性发作中起着重要作用，并提示某些种类的细菌在两者相关性中起着关键作用。该研究结果将为下一步的临床应用研究提供基础，对口腔微生物菌落及某些种类的细菌进行干预将可能在COPD和COPD急性发作的防治中产生重要的作用。