摘要:早在上世纪90年代,就有科学家研究口腔细菌时,察觉唾液链球菌中藏着 “不寻常的基因片段”。但当时的DNA测序技术,就像把厚书撕成无数邮票大小的碎片再拼凑,传统短读长测序会将DNA 切成几千个碱基对的小段。
你早晚认真刷牙,觉得口腔已清洁干净?可真相可能让你意外。
你嘴里或许住着一个从未见过的 “隐形巨人”,它比普通细菌基因大10倍,能帮你抵抗癌症,却被人类忽视几十年。
更颠覆认知的是,全球近四分之三的人都在 “共享” 它,印尼人携带率高达90%,日本人却仅64%,而我们对它的了解才刚刚开始。
2023年9月,《自然・通讯》上东京大学木口雄也团队的论文,让全球微生物学界震动。
他们在人类唾液中发现了名为 “Inocles” 的巨型DNA结构,这一发现的背后,是一场持续 30 年的技术攻坚。
早在上世纪90年代,就有科学家研究口腔细菌时,察觉唾液链球菌中藏着 “不寻常的基因片段”。但当时的DNA测序技术,就像把厚书撕成无数邮票大小的碎片再拼凑,传统短读长测序会将DNA 切成几千个碱基对的小段。
可 Inocles 平均长度达35万个碱基对,相当于300页的书被撕成指甲盖大小的纸片,根本无法还原全貌。
“我们 5 年里每天处理上百份唾液样本,得到的都是混乱基因碎片。” 木口雄也提到,最棘手的不是 DNA 片段长,而是唾液中 90% 以上是人类自身 DNA,好比在一堆沙子里找特定石子,难度极大。
2021 年出现转机,团队成员滨本渚想:能否先 “筛掉” 人类 DNA?她反复试验,研发出 preNuc 特殊试剂,像滤网般精准吸附人类 DNA,只留下细菌和病毒的基因。
再结合能一次性读取几十万碱基对完整片段的长读长测序技术,困扰学界几十年的难题终于破解。
当第一份完整的 Inocles 基因组图谱出现在电脑屏幕上,实验室研究员都屏住了呼吸:这个 DNA 具体的大小,是普通细菌质粒 DNA 的 7-10 倍,宛如在细菌 “小房子” 里塞进一座 “基因图书馆”。
更意外的是,分析全球 23个国家 1200 份唾液样本后发现,74% 的人嘴里都有这个 “隐形巨人”。
不少人听到 “口腔有未知 DNA” 会担心有害,可研究结果相反,Inocles 不仅无害,还是口腔细菌的 “生存搭档”,更是维护口腔健康的 “隐形管家”。
木口雄也团队通过电子显微镜观察发现,Inocles 不会像病毒那样攻击宿主细菌,而是悄悄将自身 DNA 片段 “融入” 唾液链球菌基因组,形成稳定的 “共生关系”,就像两人合租,Inocles 提供 “生存技能”,细菌提供 “居住空间”,相互依存。
口腔环境对细菌而言堪称 “炼狱”:热汤面让口腔温度骤升 40℃,冰咖啡又骤降到 10℃;吃甜食使口腔 pH 值低于 5(酸性环境),刷牙时牙膏成分还会刺激细菌细胞壁。而 Inocles 携带的基因,正是应对这些挑战的 “应急工具箱”。
更关键的是,这些能力不仅保护单个细菌,还能维持口腔菌群平衡。我们进食或刷牙导致口腔环境剧变时,携带 Inocles 的细菌能更快适应,避免有害细菌 “趁虚而入” 大量繁殖,这也是携带 Inocles 的人,口腔菌群紊乱概率比他人低 23% 的原因。
分析全球样本时,研究团队发现有趣现象:Inocles 携带率各国差异大,印尼人最高达 90%,印度、马来西亚等东南亚国家紧随其后;日本、韩国等东亚国家较低,日本仅 64%,中国人群约 71%。
“起初以为是样本误差,反复验证 3 次结果依旧。” 木口雄也表示,推测差异与饮食习惯、口腔护理方式有关。印尼人日常吃富含膳食纤维的椰子、香蕉等食物,能促进口腔有益菌繁殖,为 Inocles 提供适宜 “生存环境”;日本人饮食精细,且口腔护理意识强,频繁用漱口水可能影响 Inocles 存活。
地域差异背后藏着潜在健康关联。研究团队对比不同地区口腔疾病数据发现,Inocles 携带率高的地区,人群蛀牙发生率平均低 18%,牙周炎发生率低 15%。更惊喜的是,深度分析 476 个唾液样本发现,头颈癌和结直肠癌患者体内的 Inocles 数量,比健康人少 40%-60%。
“并非没有 Inocles 就一定得癌症,而是它可能有‘保护作用’。” 木口雄也解释,Inocles 能增强口腔细菌代谢能力,减少亚硝胺(已知致癌物)等有害代谢产物产生;同时,携带 Inocles 的人群,口腔内 B 细胞活性比他人高 17%,病原体反应蛋白表达更活跃 —— 意味着口腔免疫屏障更强,能更好阻止有害物质进入全身循环。
Inocles 的发现,也激发了中国科研团队的研究热情。2024 年 6 月,华西口腔医院联合四川大学发布研究称,分析口腔和肠道菌群 “关联性”,能为口腔癌提供新生物标志物 ,该研究灵感正源于 Inocles。
“口腔不是孤立器官,它与肠道通过消化道相连,菌群也会相互影响。” 华西口腔医院李教授解释,他们发现携带 Inocles 的人,口腔内乳杆菌数量比他人多 25%,这种细菌可通过消化道进入肠道,促进肠道蠕动,减少有害物质在肠道停留时间 —— 这可能是 Inocles 间接降低结直肠癌风险的原因之一。
无独有偶,中山大学肿瘤防治中心贾卫华团队研究鼻咽癌高癌家系时发现,遗传因素会影响口腔菌群失衡,进而增加癌症风险。他们找到 3 种与鼻咽癌相关的有害菌,其遗传度与家庭患病人数正相关,而携带 Inocles 的人群中,这些有害菌数量明显更少。
“Inocles 像‘纽带’,连接口腔健康与全身健康。” 李教授表示,目前他们正开展针对中国人群的追踪研究,计划用 5 年观察 Inocles 携带情况与癌症发生率的长期关联,为癌症预防寻找新思路。
文/编辑:财迷
来源:靳律法谈