ハイスループットシーケンスに基づく歯科用ユニットウォーターラインの微生物多様性解析は、臨床使用における安全な水の提供の重要性を裏付けている

High throughput sequencing-based analysis of microbial diversity in dental unit waterlines supports the importance of providing safe water for clinical use.

抄録

本研究の目的は、歯科用ユニットウォーターライン（DUWL）の水質およびDUWLにおける微生物群集の多様性を探索することである。デンタルチェアユニット（DCU）33台から水試料を採取し、希釈した後、滅菌したR2Aプレートに広げて培養した。その後、自動コロニーアナライザーで1mlあたりの微生物コロニー形成単位（CFU/ml）を記録した。残りのサンプルから抽出した全DNAをIllumina MiSeq PE300プラットフォームで検査した。統計解析にはT検定とクラスカル・ワリス順位検定を採用した。有意性はP<0.05とした。培養後、平均総微生物数は21,413.13±17,861.00CFU/mlであった。ハイスループット配列決定により、9つの同定された系統と1つの未分類の系統を含む10の細菌系統が明らかになった。属レベルでは、42属、暫定種3属、未分類の18属を含む合計63の配列が同定された。さらに、7種類のヒト病原性細菌が検出された。まとめると、DCUの製造元、ブランド、耐用年数は、DUWLの水質に大きな影響を与えない。DUWLにおける微生物群集の多様性は豊富であり、病原性細菌と未知の細菌の両方が含まれている。

This study aims to explore the water quality of dental unit waterlines (DUWLs) and the diversity of microbial communities in DUWLs. Water samples from 33 dental chair units (DCUs) were collected, diluted and then spread on sterilized R2A plate for incubation. Subsequently, the microbial colony-forming units per milliliter (CFU/ml) were recorded by an automatic colony analyzer. Total DNA extracted from the rest of the samples was tested on the Illumina MiSeq PE300 platform. T-test and Kruskal-Wallis rank test were adopted for statistical analysis. Significance was assumed at a P<0.05. After incubation, the average total microbial count was 21,413.13±17,861.00CFU/ml. High-throughput sequencing revealed 10 bacterial phyla, including 9 identified and 1 unclassified phyla. Totally 63 sequences were identified at the genus level, including 42 genera, 3 tentative species and 18 unclassified genera. In addition, 7 potential human pathogenic bacteria were detected. In summary, department, brand and service life of DCUs do not influence the water quality of DUWLs significantly. The diversity of microbial communities in DUWLs is abundant and includes both pathogenic and some unknown bacteria.