肥満患者における唾液中マイクロバイオームの特性評価

Characterization of the salivary microbiome in people with obesity.

抄録

背景:

腸内細菌と肥満の相互作用は広く研究されている。口腔は腸の入り口であり、広範囲に微生物が定着しているが、肥満者の口腔マイクロバイオームについてはほとんど知られていない。本研究では、メタゲノム解析により、肥満者と正常体重の健常者の唾液中マイクロバイオームを調査した。対象者はBMIにより肥満群と正常体重群の2群に分類された。

BACKGROUND: The interactions between the gut microbiome and obesity have been extensively studied. Although the oral cavity is the gateway to the gut, and is extensively colonized with microbes, little is known about the oral microbiome in people with obesity. In the present study, we investigated the salivary microbiome in obese and normal weight healthy participants using metagenomic analysis. The subjects were categorized into two groups, obesity and normal weight, based on their BMIs.

方法:

16S rRNA遺伝子のV3-V4領域のハイスループットシーケンス（Illumina MiSeq）を用いて、肥満の成人33人と正常体重の対照29人の唾液マイクロバイオームの特徴を明らかにした。選択された参加者はいずれも、全身疾患、口腔粘膜疾患、歯周病疾患を有していなかった。

METHODS: We characterized the salivary microbiome of 33 adults with obesity and 29 normal weight controls using high-throughput sequencing of the V3-V4 region of the 16S rRNA gene (Illumina MiSeq). None of the selected participants had systemic, oral mucosal, or periodontal diseases.

結果:

肥満群の唾液マイクロバイオームは、正常体重群のそれとは異なるものであった。歯周病健常者の肥満群の唾液マイクロバイオームでは、対照群と比較して、細菌の多様性、豊富さともに有意に低かった。また、推定されたメタゲノムの機能解析を行った結果、肥満と関連する唾液コミュニティは、正常体重の対照群に比べ、免疫疾患に関するシグネチャーが強く、環境適応やゼノバイオティクス生分解に関する機能シグネチャーが減少していることが明らかになった。

RESULTS: The salivary microbiome of the obesity group was distinct from that of the normal weight group. The salivary microbiome of periodontally healthy people with obesity had both significantly lower bacterial diversity and richness compared with the controls. The genus , , and were significantly more abundant in the obesity group; meanwhile the genus , and were less abundant in the obesity group. We also performed a functional analysis of the inferred metagenomes, and showed that the salivary community associated with obesity had a stronger signature of immune disease and a decreased functional signature related to environmental adaptation and Xenobiotics biodegradation compared with the normal weight controls.

考察:

本研究により、肥満者の唾液中マイクロバイオームの微生物多様性と構造が、正常体重の対照群と有意に異なることが明らかになった。これらの結果は、肥満者の唾液マイクロバイオームの構造と機能の変化が、口腔疾患に対する感受性を反映している可能性を示唆するものであった。

DISCUSSION: Our study demonstrates that the microbial diversity and structure of the salivary microbiome in people with obesity are significantly different from those of normal weight controls. These results suggested that changes in the structure and function of salivary microbiome in people with obesity might reflect their susceptibility to oral diseases.