Изучение изменений микробиома полости рта с течением времени

Проект «Микробиом человека» (HMP), начатый в 2008 году, был направлен на характеристику микробных сообществ на коже, в ротовой и носовой полостях, а также в желудочно-кишечном и урогенитальном трактах. В этом проекте было описано поперечное сечение микробных сообществ в здоровой человеческой популяции, но не была адекватно описана долговременная стабильность. Из 236 взрослых, включенных в HMP, второй образец слюны был собран на небольшой подгруппе (N=74) с длительным интервалом между сборами, в среднем 203 дня. Сходство сообщества рассчитывалось между двумя визитами; для образцов слюны корреляция Спирмена была высокой (rs=0,8). Однако было неясно, какой показатель сообщества аналогичным образом использовался для этого расчета. Когда мы получили данные HMP и рассчитали корреляцию Спирмена для конкретных показателей разнообразия в образцах слюны, корреляции были слабее и варьировались от 0,225 до 0,524 для индекса Шеннона и дерева PD соответственно. Другие исследования с меньшим количеством людей, но с большим количеством моментов времени, дали противоречивые выводы о временных вариациях микробиома полости рта. Учитывая эту изменчивость, жизненно важно установить, является ли одно измерение репрезентативным для типичного состава микробиоты в конкретном участке тела с использованием более двух временных точек.

В эпидемиологических исследованиях часто нецелесообразно, если вообще возможно, собирать биологические образцы или проводить измерения несколько раз для каждого участника в течение периода исследования. Однако, когда биологический образец или измерение берется только один раз, возникает опасение, что единственная оценка не будет репрезентативной для типичного значения. Например, уровни 25(OH)D в сыворотке, которые используются для оценки воздействия витамина D на человека, подвержены сезонным колебаниям, но исследования показали, что однократное измерение является достаточно надежным для представления типичного воздействия. Корреляция между выборками во времени также используется для создания более точных расчетов мощности для будущих исследований.

Поскольку в предыдущей работе не уделялось должного внимания временным изменениям микробиома полости рта, мы предлагаем: 1) создать когорту из 40 взрослых, желающих предоставлять образцы из полости рта примерно каждые два месяца в течение одного года; 2) обработать все пробы полости рта и оценить наличие и количество микробиоты с помощью секвенирования гена рибосомной РНК 16S; 3) рассчитать соответствующие меры надежности для выборки с течением времени, используя коэффициент внутриклассовой корреляции (ICC) для и <= показателей разнообразия; и 4) эмпирически оценить эффективность различных лонгитюдных планов, включая две или более коллекции образцов, с таким результатом, как индекс массы тела (ИМТ). Из-за сложности и высокой распространенности ДНК человека в слюне метагеномный анализ образцов ротовой полости пока невозможен, однако образцы, полученные в результате этого исследования, будут доступны для использования в будущих метагеномных анализах, когда технология будет введена в действие. Текущее исследование необходимо для установления надежности единого показателя микробиома полости рта, чтобы определить соответствующие размеры выборки для будущих когортных исследований с учетом влияния микробиома полости рта на риск развития рака и другие последствия для здоровья.