摘要
背景和目的：随着人类对太空领域的不断探索，载人航天任务日益增多。然而在太空飞行期间，航天员所处的微重力环境会对身体健康造成影响，其罹患口腔相关疾病的风险有所增加。微生物因素是导致口腔感染性疾病的始动因素，而龈上菌斑与口腔常见疾病的发生发展密切相关。龈上菌斑黏附在牙齿表面，其中微生物相互作用形成复杂的生物网络为细菌的生长和繁殖提供了理想的场所。有研究发现微重力状态下口腔中某些微生物的数量发生改变，然而目前尚不清楚微重力对口腔微生物群落多样性和群落整体结构的影响。因此，本文旨在研究模拟航天微重力条件下青年男性口腔龈上菌斑微生物群落的动态变化，探索航天微重力环境对口腔微生态的影响。 方法：本研究共招募了16名健康男性受试者，采用-6°头低位卧床实验模拟微重力环境，分别于5个时间点，即卧床前1天（AP组）、卧床第5天（BP组）、卧床第10天（CP组）、卧床第15天（DP组）和恢复期第6天（EP组），采集受试者的龈上菌斑，获得80份样本。通过16S核糖体V3-V4高变区扩增子测序技术对样本中提取的细菌基因组DNA进行测序，并对所获得的数据进行生物信息分析。 结果：（1）龈上菌斑样本测序的聚类结果显示，共得到4941个可操作分类单元（OperationalTaxonomicUnits，OTUs），AP组、BP组、CP组、DP组和EP组特有的OTUs分别有332个、343个、286个、986个和521个。 （2）Alpha多样性指数分析显示，与AP组相比，DP组样本的物种丰富度显著增加（P＜0.05）。Beta多样性分析显示，卧床实验改变了龈上菌斑微生物群落的结构。 （3）物种分布情况显示，在属水平上，优势菌属（相对丰度＞1%）有15个。与AP组相比：卧床实验期间棒状杆菌属（P＜0.05）和聚集杆菌属（P＜0.01）的相对丰度显著增加，韦荣球菌属（P＜0.05）和链球菌属（P＜0.01）以及劳特罗普氏菌属（P＜0.05）的相对丰度显著减少；EP组纤毛菌属的相对丰度显著增加（P＜0.05），卟啉单胞菌属（P＜0.05）和链球菌属（P＜0.01）的相对丰度显著减少。 （4）Network分析显示，在卧床实验期间，优势菌属之间的相互作用关系变得简单，它们之间的正负相关关系呈动态变化。 （5）PICRUSt分析显示，在卧床实验期间，龈上菌斑微生物的氨基酸代谢功能更加丰富。 结论：在15天模拟微重力环境下，龈上菌斑微生物群落的多样性、物种分布以及基因功能均发生了变化，这提示微重力状态可能会干扰口腔微生态的平衡，影响口腔微生物群落的稳定性，进一步致使口腔相关疾病的发生发展。
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