缺铁性贫血人群口腔微生物组群及致感染性心内膜炎风险研究

Iron deficiency anemia is the most common anemia caused by the insufficient dietary intake and absorption of iron, and/or iron loss from intestinal bleeding, parasitic infection, menstruation, etc.The level of blood iron and salivary iron decreas significantly in iron deficiency anemia population. Iron is an essential trace element for the multiplication of virtually all microorganisms. In previous study,we found that a drastic community shift was observed in oral microflora under insufficient iron supply in vitro.Fusobacteria spp., Porphyromonas spp., Campylobacter spp., Neisseria spp., Prevotella spp. and Streptococcus spp. were more dominant with sufficient iron supply, while Streptococcus spp., Gemella spp. and Granulicatella spp. woiuld become dominant with insufficient iron supply.More intriguingly, most of the predominant strains selected are α-hemolytichave and been implicated in infective endocarditis.However, human oral cavity is a complex environment and there are definit differences between in vivo growing and in vitro culturing. Considering the influence of various factors in human oral cavity, it is still uncertain if the same community shift would exist.This study will compare the oral microflora community profile between healthy and iron deficiency anemia population with denaturing grandient gel electrophoresis and 454 pyrosequencing to analyse the community shift. Futhermore, the pathogenicity of oral microflora will also be evaluated to predict the risk of infective endocarditis in both population. The result of this study will help to guide the oral hygiene and clinic oral operation for population of iron deficiency anemia to decrease the risk of infective endocarditis.

缺铁性贫血是由于体内贮存铁消耗殆尽,不能满足正常红细胞生成的需要而发生的贫血,是最常见的一种贫血。缺铁性贫血患者的血清铁和唾液铁浓度显著下降。铁是细菌生长所需的微量元素。前期研究显示，离体状态下，铁供给不足可导致口腔菌群组成发生显著变化，菌群中的优势菌由具核梭杆菌属，卟啉单胞菌属，颗粒链菌属，奈瑟菌属，普雷沃菌属和链球菌属转变为链球菌属，孪生球菌属和颗粒链菌属，感染性心内膜炎相关的α溶血细菌成为优势菌。但人类口腔是一个复杂的环境，口腔菌群的体内生长与体外培养存在差异。在口腔环境多因素参与下，铁缺乏是否能引起口腔菌群发生体外培养时的类似变化尚需研究证实。本研究通过变性梯度凝胶电泳和454焦磷酸测序分析比较缺铁性贫血患者相对健康人群的口腔菌群结构的改变，并进一步评价其致病性和该人群罹患感染性心内膜炎的风险，为该人群的口腔卫生保健及口腔临床操作提供指导。

缺铁性贫血(Iron deficiency anemia, IDA)是由于体内贮存铁消耗殆尽,不能满足正常红细胞生成的需要而发生的贫血,是最常见的一种贫血,在育龄期妇女和婴幼儿中发病率很高。据世界卫生组织调查:世界人口的10%～20%存在缺铁现象,全球约有6～7亿人患缺铁性贫血。在多数发展中国家里，约2/3的儿童和育龄妇女缺铁，其中1/3患缺铁性贫血。在发达国家中，亦有约20%的育龄妇女及40%左右的孕妇患缺铁性贫血。.缺铁性贫血患者的血清铁浓度显著下降。细菌的正常代谢活动需要一系列微量元素，而铁是其中最重要的之一。铁参与几乎所有细菌的重要生理过程，如呼吸、三羧酸循环、氧转运及DNA生物合成等。人体中的游离铁非常有限，大部分铁都与铁结合糖蛋白，如铁转蛋白和乳铁蛋白结合在一起，或被限制于细胞内。限制微生物的铁供给被认为在宿主防御中有重要作用。有报道一些种类的铁螯合剂具有抑制细菌生长的作用，因此被用于治疗细菌感染性疾病。针对宿主环境有限的铁供给，共生细菌能够从若干途经来解决铁缺乏的问题，而不同种属的细菌对铁缺乏亦有不同的耐受性。人体定植着许多不同种属的细菌，它们在不同的部位形成各种复杂的群落。目前认为，这些细菌群落的构成及其稳定性与人类健康息息相关。 . 课题组前期实验显示，离体状态下，铁供给不足可导致口腔菌群组成发生显著变化,但这种变化尚未在人体中验证，本课题选取了缺铁性贫血人群，研究其口腔微生物菌群结构的变化，并分析其潜在致病风险。.本项目通过变性梯度凝胶电泳和MiSeq测序分析比较缺铁性贫血患者相对健康人群的口腔菌群结构的改变,研究发现正常人群唾液菌群中优势菌具核梭杆菌属，卟啉单胞菌属，颗粒链菌属，奈瑟菌属，普雷沃菌属和链球菌属；缺铁性贫血人群唾液微生物谱发生明显变化，链球菌属，孪生球菌属和颗粒链菌属细菌的检出量明显上升。对微生物多样性分析的结果显示，缺铁性贫血组样本的微生物多样性明显低于正常组样本。. 为了进一步分析其溶血作用，本课题从贫血组样本中分离单个种属的细菌。共分理出11个菌株，测序结果提示其中4株为孪生球菌属，7株为链球菌属。11个菌株中，10个菌株表现出不同程度的α溶血活动。只有一株菌株（D菌株）完全没有溶血活动。.研究结果显示，缺铁性贫血人群唾液菌群中的α溶血细菌明显增加，可能增加了感染性心内膜发生的潜在风险。

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