体外肠道宿主-微生物界面合成细菌联合的可行性评价

人与细菌同居, 是存在与人细胞¹的同一个数字。因此, 对人类微生物群的全面了解是至关重要的。口腔是一个独特的环境, 因为它被分成几个较小的栖息地, 从而包含了大量的细菌和生物膜在这些不同的地方。作为一个开放的生态系统, 一些物种在口中可能是短暂的访客。然而, 某些微生物在出生后不久就会殖民, 形成组织的生物膜²。这些在牙龈缝隙、龈下缝隙、舌头、粘膜表面和牙科修复体和填充物³中的牙齿表面被发现。细菌也可以作为絮凝体和浮游细胞存在于牙管腔内, 或者与坏死的牙髓组织混合或悬浮在液相中。

宿主细胞与居民微生物群之间有积极、连续的交叉谈话⁴。细菌在物种内部和之间进行交流, 只有很小一部分自然殖民者能够坚持组织, 而其他细菌则依附于这些主要殖民者。例如, 微生物之间的细胞结合是将次级殖民者纳入口腔生物膜的关键, 并建立相互作用的微生物细胞的复杂网络⁴。唾液样品中大约70% 的细菌聚集物由牙龈sp、普氏菌链球菌、 Veillonella sp 和不明Bacteroidetes组成。nucleatum是龈下生物膜中的中间体殖民者, 与晚期殖民者菌、denticola和Tannerella 连翘有牵连, 这与牙周炎⁵有关。此外,缓症链球菌还占据粘膜和牙科栖息地, 而血统和仙人掌则更倾向于将牙齿殖民³。因此, S. 血统是存在于下门牙和犬齿, 而放线菌对内氏已发现在上部 anteriors⁶。

此外, 土著微生物群在维护人类健康方面起到了²的作用。居民微生物参与免疫教育和防止病原体扩张。这种殖民抵抗的发生是因为当地的细菌可以更好地适应于附着在表面上, 并且更有效地代谢可利用的养分促进生长。虽然益生菌菌株在胃肠道中存活并保持活跃, 但仍未充分描述从胃肠道上部位置吞下的本土细菌的持久性。因此, 我们接受了一个人工群落, 代表口腔生态系统, 模拟胃肠道转运条件。用类似肠道上皮的 multicompartment 模型评估细菌细胞的生存能力。目前肠道模拟器提供了适当的重现性分析的腔内微生物群落⁷。然而, 细菌黏附力和寄主微生物相互作用是分开解决的, 因为结合细胞系与微生物群落是挑战⁸。相反, 我们提出了一个框架, 提供了潜在的机械解释的成功的殖民事件报告的肠道接口。事实上, 这个模型可以与静态肠道模型联合使用, 以评估微生物群落对宿主表面信号的影响。