科研 | 饮食对猫的口腔微生物组成的影响
本文由李红霞编译，董小橙、江舜尧编辑。
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牙菌斑中包含的潜在微生物会影响人口腔的健康，与龋齿和牙周炎等疾病的发生有关。患者口腔微生物与疾病情况受饮食的影响。DNA研究证明口腔微生物的组成与饮食相关。猫同人一样也容易发生牙周炎等口腔疾病。目前，宠物猫日粮主要分为3大类，即商品猫粮(commercially foods)、自家饭(homemadediets)和猫粮加自家饭。由于猫粮和自家饭在营养组成上存在着差异，导致了猫口腔微生态环境的不同。
本研究采用目前常用的深度测序方法对猫口腔微生物的组成进行评价，结果说明不同饮食组猫口腔微生物组成不同，猫口腔微生物的组成与口腔疾病的发生相关。
论文ID
原名：Diet may influence the oral microbiome composition in cats
译名：饮食可能会影响猫的口腔微生物组成
期刊：Microbiome
IF：9.133
发表时间：2016年
通信作者：Christina J. Adler
通信作者单位：悉尼大学
实验设计
1 样本
取10只猫，评估饮食对口腔微生物的影响。每年猫进行健康体检时，在猫牙龈上取样，对猫牙龈健康情况进行评分（见表1）。
2 牙菌斑取样
对每只猫进行取样，用无菌棉签在猫的牙龈部位取样。样品放于1.5 mL的离心管中，-20℃储藏。
3 遗传分析
提取样品DNA，进行PCR扩增，使用Illumina MiSeq平台进行测序。
4 序列分析
对测序数据进行质量检测，去除嵌合体，划分OUT，进行物质注释，构建系统进化树。
5 统计学分析
α多样性分析：α多样性指数、ACE值、Simpsons指数对结果进行评价。
OUT差异性分析
实验内容
我们使用高通量深度测序技术对10只家养猫口腔微生物的情况进行了检测，使用细菌16S基因的V3-V4区域进行PCR扩增，检测得到序列2421096条，高质量的基因序列186238条，序列的平均长度为487bp。
1 猫口腔微生物的组成
猫口腔微生物包括14个门的细菌（见图1），不考虑饮食的影响，三个门的细菌由76%的基因序列组成，这三个门分别为Bacteriodetes(31 %), Firmicutes(24 %)和Proteobacteria(21 %)。在所有猫取得的样品中，我们共检测到411个OUT，67% OUT的丰度低于1%，33% OUT的丰度高于1%，主要OUT序列分布于Porphyromonas属(14.9 %) 、 Treponema属(5.1 %)和 Fusibacter属(4.5 %)（见图2）。
图1 干粮和湿粮对猫的口腔微生物组中细菌门的相对丰度的影响。
图2 饲喂干粮和湿粮的猫的口服微生物组中序列的系统发育
2 饮食对猫口腔微生物的影响
对每只猫口腔微生物进行评估。使用α多样性指数和ACE值对物种丰度进行评估，使用Simpsons指数对物种均匀度进行评估。对不同饮食组猫的口腔微生物的细菌多样性进行评估。当猫的年龄为定值时，方差分析用来评估口腔微生物检测结果中ACE值和Simpsons指数是否存在统计学上的差异（因为随着猫年龄的增加检测结果中OUT的差异增加）。不同饮食组物种多样性ACE值F(2, 7)=39.26,p=0.0002存在统计学差异，物种均匀度Simpsons指数F(2, 7)=85.67, p=0.00001存在统计学差异（见图3）。Dry-food组猫口腔微生物的多样性高于wet-food组（ACE p=0.0001, Simpsonsp=0.0001），并且随着猫年龄的增长，猫口腔微生物的多样性增加（ACE p=0.0001, Simpsonsp=0.0001）。
图3 饮食类型和年龄对猫口腔微生物组α多样性影响的协方差分析
为了证明dry-food组猫口腔微生物多样性高的原因，使用DESeq2对不同饮食组样品OUT的多样性进行比较。两个饮食组，411个OUT中的23个OUT存在差异，这23个OUT中，65%的OUT丰度在dry-food组中较高。在dry-food组中微生物主要存在以下属中：Actinobacillus(p=1.74×10−8), Acholeplasma(p=0.0002),Treponema(p=0.0087) 和 Porphyromonas(p=0.0028)。35%的OUT丰度在wet-food组中较高。这些微生物主要存在以下属中：来自于Neisseriaceae科的 Proteobacteria(38 %), 包括Conchiformibius kuhniae (p=0.0002)。说明饮食能够改变猫口腔微生物的组成（见图4）。
图4 饲喂干粮和湿粮的猫的口腔微生物组之间的差异丰富的属
结 论
饮食影响猫口腔微生物的组成，包括对健康猫及患牙周炎疾病猫微生物多样性与微生物丰度的影响。初步分析猫口腔微生物的组成，我们并不能说明磨成粗粒的干性食物或湿肉类饮食哪个更有利于牙齿的健康。本研究显示，需要进一步的研究来证明何种饮食结构有利于牙龈的健康。
评 论
本研究通过高通量深度测序技术对不同饮食的猫的口腔微生物的情况进行了研究，说明饮食是影响猫口腔微生物的关键，何种饮食结构更有利于猫口腔的健康需要进行进一步的研究。
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