龋齿是一种由致龋细菌引起的慢性、进行性、破坏性的牙硬组织疾病，是世界范围内相当常见和多发病的疾病，可导致牙齿脱落，对人类健康产生负面影响。第四次中国口腔流行病学调查结果显示，5岁儿童龋齿患病率为71.9%，较10年前上升5.8%。尽管近年来中国采取了各种公共卫生预防龋齿的措施，但儿童龋齿的发病率不断上升，龋齿的防治面临着广泛的挑战。在所有传统的龋齿预防措施中，使用氟化物是临床应用最广泛的方法，它可以减少牙釉质的脱矿，促进再矿化，干扰细菌菌斑的粘连，抑制细菌产酸。然而，氟化物使用的安全性仍然是一个有争议的问题，因为高剂量的氟化物摄入会对人体健康产生负面影响。在此背景下，确定一种方法，以提高预防龋齿的效率，同时减少氟化物的剂量是迫切需要在儿科牙科。

1997年，铒钇铝石榴石(Er:YAG)激光被美国食品和药物管理局(FDA)批准用于治疗人类牙齿。Er:YAG激光具有安全、舒适、微创、无高频振动等优点，广泛应用于口腔疾病的治疗中。在防龋领域，Er:YAG激光通过改变牙釉质的结晶度，降低牙釉质的通透性，通过熔化牙釉质，减少致龋微生物的数量，增强牙釉质抗酸侵蚀的能力。然而，激光与硬组织的相互作用受脉冲持续时间、能量和频率等辐照参数的影响，目前还没有确定合适的预防龋齿的辐照参数。Pagano等分析了近10年来Er:YAG激光单独使用或与其他传统防龋措施联合使用的临床研究。在所有的研究中，使用亚烧蚀参数，范围从10到85J/cm²。也有研究者认为，亚烧蚀参数引起的牙釉质表面加热小于300℃，低于烧蚀阈值，限制了对牙表面的损伤。

目前基于Er:YAG激光预防龋病的研究重点主要集中在牙釉质的耐酸性、形态和化学成分的变化以及氟化物联合封缝的效果等方面，对微生物变化的关注较少。因此，本研究采用细菌16S rRNA测序方法，分析氟化物单独或联合Er:YAG激光治疗前后1个月儿童多龋龈上菌斑微生物群落的结构和多样性，为Er:YAG激光与氟化物的临床应用提供可行性参考。

方法:本研究收集12例儿童8颗以上补牙牙菌斑标本48例。收集患者左侧下颌磨牙在氟化物治疗前(CB)和治疗后(CA)，右侧下颌磨牙在氟化物+Er:YAG激光治疗前(EB)和治疗后(EA)的龈上斑块。CB组和EB组在治疗前采集样本。CA组和EA组在治疗后1个月采集标本。然后，对所有标本进行16S rRNA高通量测序，研究氟化物或氟化物+Er:YAG激光治疗前后下颌磨牙龈上斑块微生物组成和多样性的变化。

测序数据的特点。A OTUs/扩增子序列变异(asv)分析。横坐标为样本名称，纵坐标为otu数量。每个OTU代表一个物种;B在97%相似水平下样品的稀疏曲线。横坐标为随机选择的测序reads个数，纵坐标为根据测序reads个数得到的特征个数，每条曲线代表一个样本，用不同颜色表示;C等级丰度曲线。丰度曲线越宽，表明物种组成越丰富和广泛，物种组成的均匀性越高

牙龈下菌斑微生物群的α多样性。A ACE指数;B超1指数;C香农指数;D辛普森指数;* * * P < 0.05, P < 0.01

龈上斑块组间β多样性的比较。牙菌斑样本的NMDS分析图。每个点代表一个不同的样本。当应力< 0.2时，NMDS分析具有一定的可靠性，样品在坐标图上越接近，物种群落相似性越高;B牙菌斑样本的UPGMA聚类树。不同的颜色代表不同的群体。样本层次聚类树中距离越近的样本，分支长度越短，两个样本的物种组成越相似;C牙菌斑样本的ANOSIM分析。纵坐标表示距离

在门水平上龈上斑块的优势微生物。A牙菌斑内微生物门水平分布;B牙菌斑内微生物门水平的丰度

属水平上龈上斑块内的优势微生物。A牙菌斑内微生物属水平的分布;B牙菌斑内微生物属水平的丰度

各组龈上斑块的LEfSe分析。LDA值的条形图。