牙周炎是由局部因素引起的牙周组织慢性炎症，口腔微生物群是炎症的常见原因。随着牙周炎的发展，骨骼和牙齿会受到损害，从而成为老年人牙齿缺陷的主要原因。此外，牙周病已被确定为多种全身性疾病的危险因素，并对健康产生重要影响。根据2019年《全球疾病负担》的研究，全球共有11亿人患有严重牙周炎。良性前列腺增生(BPH)是中老年男性最常见的泌尿系统疾病之一，主要表现为进行性下尿路症状。它还对患者的生活质量、性功能和泌尿生殖系统健康产生影响。它随着全球人口的老龄化而增加，严重影响男性的健康和生活质量。

在之前一项涉及2171名参与者的研究中，我们发现牙周炎会显著增加BPH的风险，而牙周病与BPH风险增加呈正相关。研究人员在牙周炎和BPH患者的牙龈下菌斑和前列腺液中检测到相同的细菌。这两种疾病有几个共同的危险因素，如年龄、代谢紊乱和心理因素。我们的研究发现，牙周炎和BPH都与肠道微生物群和粪便代谢物有关。氧化应激和炎症可能在两种疾病之间的关联中发挥作用，我们提出了口腔-前列腺轴假说，其中牙周炎可能以直接或间接的方式与前列腺疾病相互作用。肠道菌群作为人类肠道微生物群落的总称，近年来随着研究的深入，发现与多种疾病有关。我们提出了牙周炎和BPH之间的相互作用，这种相互作用可能与肠道微生物群有关。

本研究通过大鼠实验，建立了牙周炎与BPH的复杂动物模型。采用多组学方法，通过16S测序结合LC-MS / ms，探讨牙周炎与BPH相互作用下肠道菌群和粪便代谢物的变化。研究发现，两种疾病之间的相互作用可能与肠道菌群的多样性和丰度、粪便代谢物和代谢途径有关。此外，肠道菌群的改变与粪便代谢物有关。本研究提出了牙周炎与BPH相互作用的潜在机制，为不同疾病之间相互作用的研究提供了思路，并为牙周炎合并BPH的诊断和治疗提供了新的策略。

方法:建立大鼠结扎性牙周炎(EP)、睾酮性BPH和复合模型。收集粪便样品，采用16S rDNA测序检测肠道菌群，液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)检测代谢组学。

图1 EP + BPH对肠道菌群的影响不同于EP或BPH (A)分组和比较策略:我们将所有大鼠分为4组(对照组、EP组、BPH组和EP + BPH组)，进行组间比较。BPH/Control为BPH对健康对照大鼠的影响，EP/Control为EP对健康对照大鼠的影响，EP + BPH/EP为BPH对EP + BPH大鼠的影响，EP + BPH/BPH为EP对EP + BPH大鼠的影响。(B)不同组别otu概览:不同颜色代表不同组别，数字重叠部分较为常见。不同群体的主成分分析(PCA) (C)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA) (D)和主坐标分析(PCoA) (E):不同颜色代表不同群体。(F) UPGMA算法的聚类树:对于同一分支下的样本，样本之间的分支长度越短，两个样本越相似，物种组成的相似度越高。

图2 EP + BPH对肠道菌群结构的影响物种柱状图显示了每个样本在科级(A)和属级(B)上的物种组成和比例:X轴为样本名称，Y轴为标注微生物群物种的相对丰度。

图3 EP + BPH对肠道菌群丰度的影响不同于EP或BPH。不同组中Tenericutes (A)、Mollicutes (B)、RF39 (C)、瘤胃球菌(D)、Roseburia (E)、瘤胃球菌(F)、Dorea (G)、大肠杆菌(H)、gnavus瘤胃球菌(I)的相对丰度比较。* p < 0.05， ** p < 0.01， *** p < 0.001。

图4 EP和BPH可能通过相互作用影响大鼠粪便代谢物。(A)不同群体的主成分分析(PCA):不同的颜色代表不同的群体。不同比较对中代谢物(B)和代谢途径(C)花瓣图:不同颜色代表不同对，数字重叠部分较为常见。(D)不同功能富集途径的交集。

图5 代谢途径中代谢物的改变可能与EP和BPH之间的相互作用有关。不饱和脂肪酸生物合成(A)、类固醇激素生物合成(B)、烟酸和烟酰胺代谢(C)、酪氨酸代谢(D)、原发性胆酸生物合成(E)、前列腺癌(F)和癌症途径(G)中相关代谢物的改变。

图6  肠道菌群的变化与代谢物的变化相关。肠道菌群与代谢途径中代谢物相关性热图:X轴为变化的肠道菌群，Y轴为代谢途径中的代谢物。* p < 0.05， ** p < 0.01。