Kim, Jin Ho;Choi, Yoon Hee;An, Soo-Youn;Son, Hee Young;Choi, Chulwon;Kim, Seyeon;Chung, Jin;Na, Hee Sam
International Journal of Oral Biology
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제43권1호
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pp.13-21
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2018
Radiotherapy (RT) is a mainstay in the treatment of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). For locally advanced HCSCC, concurrent chemoradiotherapy (CCRT) benefits HCSCC patients in terms of better survival and loco-regional control. In this study, we evaluated changes in oral microbiota in patients, who received CCRT for head and neck cancer. Oral rinsed samples were weekly collected before and during CCRT and at 4 weeks following treatment from HNSCC patients, who had received 70 Gy of radiation delivered to the primary sites for over 7 weeks and concurrent chemotherapy. Oral microbiota changes in three patients were analyzed by next-generation sequencing using 16S rRNA 454 pyrosequencing. On an average, 15,000 partial 16S rRNA gene sequences were obtained from each sample. All sequences fell into 11 different bacterial phyla. During early CCRT, the microbial diversity gradually decreased. In a patient, who did not receive any antibiotics during the CCRT, Firmicutes and Proteobacteria were the most abundant phylum. During the early CCRT, proteobacteria gradually decreased while Firmicutes increased. During the late CCRT, firmicutes gradually decreased while Bacteroides and Fusobacteria increased. In all the patients, yellow complex showed a gradual decrease, while orange and red complex showed a gradual increase during the CCRT. At 4 weeks after CCRT, the recovery of oral microbiota diversity was limited. During CCRT, there was a gradual increase in major periodontopathogens in association with the deterioration of the oral hygiene. Henceforth, it is proposed that understanding oral microbiota shift should provide better information for the development of effective oral care programs for patients receiving CCRT for HNSCC.
Yoon-Jung Shin;Dong-Yun Lee;Joo Yun Kim;Keon Heo;Jae-Jung Shim;Jung-Lyoul Lee;Dong-Hyun Kim
Journal of Ginseng Research
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제47권2호
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pp.255-264
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2023
Background: Red ginseng (RG) alleviates psychiatric disorders. Fermented red ginseng (fRG) alleviates stress-induced gut inflammation. Gut dysbiosis causes psychiatric disorders with gut inflammation. To understand the gut microbiota-mediated action mechanism of RG and fRG against anxiety/depression (AD), we investigated the effects of RG, fRG, ginsenoside Rd, and 20(S)-β-D-glucopyranosyl protopanaxadiol (CK) on gut microbiota dysbiosis-induced AD and colitis in mice. Methods: Mice with AD and colitis were prepared by exposing to immobilization stress (IS) or transplanting the feces of patients with ulcerative colitis and depression (UCDF). AD-like behaviors were measured in the elevated plus maze, light/dark transition, forced swimming, and tail suspension tests. Results: Oral gavage of UCDF increased AD-like behaviors and induced neuroinflammation, gastrointestinal inflammation, and gut microbiota fluctuation in mice. Oral administration of fRG or RG treatment reduced UCDF-induced AD-like behaviors, hippocampal and hypothalamic IL-6 expression, and blood corticosterone level, whereas UCDF-suppressed hippocampal BDNF+NeuN+ cell population and dopamine and hypothalamic serotonin levels increased. Furthermore, their treatments suppressed UCDF-induced colonic inflammation and partially restored UCDF-induced gut microbiota fluctuation. Oral administration of fRG, RG, Rd, or CK also decreased IS-induced AD-like behaviors, blood IL-6 and corticosterone and colonic IL-6 and TNF-α levels, and gut dysbiosis, while IS-suppressed hypothalamic dopamine and serotonin levels increased. Conclusion: Oral gavage of UCDF caused AD, neuroinflammation, and gastrointestinal inflammation in mice. fRG mitigated AD and colitis in UCDF-exposed mice by the regulation of the microbiota-gut-brain axis and IS-exposed mice by the regulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis.
Prebiotics improve the growth or activities of specific microbial genera and species in the gut microbiota in order to confer health benefits to the host. In this study, we investigated the effect of poly-gamma-glutamate (${\gamma}-PGA$) as a prebiotic on the gut microbiota of mice and the organ distributions of ${\gamma}-PGA$ in mice. Pyrosequencing analysis for 16S rRNA genes of bacteria indicated that oral administration of ${\gamma}-PGA$ increased the abundance of Lactobacillales while reducing the abundance of Clostridiales in murine guts. It is suggested that oral administration of ${\gamma}-PGA$ can be helpful for modulating the gut microbiota as a prebiotic.
Peri-implantitis is a disease affecting the tissue surrounding dental implants, destroying both soft and hard tissues. A total of 2,015 studies were collected by searching items in the National Library of Medicine, including keywords, such as "peri-implantitis," "microbiota," and "microbiome." Of them, 62 studies were screened and considered eligible for analysis. Only 16 studies qualified all criteria mentioned here: "Using PCR methods for microorganism detection," "Suggesting quantified results," "Stating obvious clinical diagnosis criteria ("Bleeding on probing," "Probing pocket depth," "Suppuration," and "Radiographic bone loss")." Only 8 studies were included in the meta-analysis because the others had special issues. Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola, Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Prevotella intermedia, and Epstein-Barr virus were the microbiological subjects of analysis. The odds ratio (OR) between the healthy implants and peri-implantitis were calculated for each microorganism to compare two groups, and the forest plots were suggested as the visual materials. P. gingivalis (1.392 < OR < 2.841), T. forsythia (1.345 < OR < 3.221), T. denticola (2.180 < OR < 5.150), A. actinomycetemcomitans (1.975 < OR < 6.456), P. intermedia (1.245 < OR < 3.612), and Epstein-Barr virus (1.995 < OR < 9.383). The species showed that their 95% confidence interval of odds ratio was higher than 1, indicating that they were detected more frequently in periimplantitis than in healthy implants. Meanwhile, other species, such as Fusobacterium nucleatum and Staphylococcus aureus, were not included in the meta-analysis because the number of studies was insufficient.
Jinho An;Heetae Lee;Sungwon Lee;Youngcheon Song;Jiyeon Kim;Il Ho Park;Hyunseok Kong;Kyungjae Kim
IMMUNE NETWORK
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제21권2호
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pp.15.1-15.10
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2021
Abnormal inflammatory responses are closely associated with intestinal microbial dysbiosis. Oral administration of Qmatrix-diabetes-mellitus complex (QDMC), an Aloe gel-based formula, has been reported to improve inflammation in type 2 diabetic mice; however, the role of the gut microbiota in ameliorating efficacy of QDMC remains unclear. We investigated the effect of QDMC on the gut microbiota in a type 2 diabetic aged mouse model that was administered a high-fat diet. Proinflammatory (TNF-α and IL-6) and anti-inflammatory (IL-4 and IL-10) cytokine levels in the fat were normalized via oral administration of QDMC, and relative abundances of Bacteroides, Butyricimonas, Ruminococcus, and Mucispirillum were simultaneously significantly increased. The abundance of these bacteria was correlated to the expression levels of cytokines. Our findings suggest that the immunomodulatory activity of QDMC is partly mediated by the altered gut microbiota composition.
Na, Hee Sam;Kim, Seyeon;Choi, Yoon Hee;Lee, Ju-Yeon;Chung, Jin
International Journal of Oral Biology
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제38권4호
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pp.181-188
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2013
The presence of distinct bacterial species is found to be dependent on age, diet, and disease. We compared the detection rate of several oral bacterial strains in a cohort of 36 subjects including healthy volunteers, periodontal patients, and oral cancer patients. Gargling samples were obtained from these subjects from which DNA was then extracted. Specific primers for 29 bacterial species were used for PCR detection. In the oral cancer patients, Capnocytophaga ochracea, Gemella morbillorum, and Streptococcus salivarius were detected more frequently compared with the healthy volunteers and periodontitis patients. Fusobacterium nucleatum/ polymorphym and Prevotella nigrescens were significantly less prevalent in oral cancer patients than the other groups. In periodontitis patients, Porphyromonas gingivalis and Treponema denticola were more frequently found compared with the healthy volunteers. In the healthy volunteer group, Peptostreptococcus anaerobius was more frequently found than the other groups. The detection rate of several oral bacterial species was thus found to differ between healthy volunteers, periodontitis patients and oral cancer patients.
Simotang oral liquid (SMT) is a traditional Chinese medicine (TCM) consisting of four natural plants and is used to alleviate gastrointestinal side effects after chemotherapy and functional dyspepsia (FD). However, the mechanism by which SMT helps cure these gastrointestinal diseases is still unknown. Here, we discovered that SMT could alleviate gastrointestinal side effects after chemotherapy by altering gut microbiota. C57BL/6J mice were treated with cisplatin (DDP) and SMT, and biological samples were collected. Pathological changes in the small intestine were observed, and the intestinal injury score was assessed. The expression levels of the inflammatory factors IL-1β and IL-6 and the adhesive factors Occludin and ZO-1 in mouse blood or small intestine tissue were also detected. Moreover, the gut microbiota was analyzed by high-throughput sequencing of 16S rRNA amplicons. SMT was found to effectively reduce gastrointestinal mucositis after DDP injection, which lowered inflammation and tightened the intestinal epithelial cells. Gut microbiota analysis showed that the abundance of the anti-inflammatory microbiota was downregulated and that the inflammatory microbiota was upregulated in DDP-treated mice. SMT upregulated anti-inflammatory and anticancer microbiota abundance, while the inflammatory microbiota was downregulated. An antibiotic cocktail (ABX) was also used to delete mice gut microbiota to test the importance of gut microbiota, and we found that SMT could not alleviate gastrointestinal mucositis after DDP injection, showing that gut microbiota might be an important mediator of SMT treatment. Our study provides evidence that SMT might moderate gastrointestinal mucositis after chemotherapy by altering gut microbiota.
인간 미생물 균총은 장, 구강, 피부와 같이 체내외 다양한 부위에 존재하는 박테리아, 균류, 바이러스 등을 포함하는 미생물 집단이다. 16s ribosomal RNA에 대한 대사체 분석 및 차세대 염기서열 분석기술의 개발과 함께, 살아있는 유기체 내에 존재하는 미생물 균총에 대한 많은 연구가 진행되었다. 이에 따라, 미생물 균총이 숙주의 대사 및 면역과정과 복잡하게 연관되어 있음이 확인되었다. 공생균(commensal microbiota)이라 불리는 미생물 균총의 특정 박테리아가 필수 영양소를 생성하거나 다른 병원성 미생물로부터 숙주를 보호하여 긍정적으로 영향을 미치고 있는 반면, 비정상적인 미생물 균총의 조성을 의미하는 미생물 균총의 불균형(dysbiosis)에 의해 체내 항상성 유지를 방해하여 다양한 종류의 질병을 발생시키기도 한다. 최근, 미생물 균총 중에서도 구강과 장내 존재하는 박테리아가 위장관암의 발암과정과 항암제의 치료효과에 상당한 영향을 미치고 있음이 여러 논문을 통해 보고되고 있다. 미생물 균총-암-면역계 사이의 복잡한 연관성과 미생물 균총 기반 발암 메커니즘에 대한 규명은 암에 대한 이해와 새로운 항암제 개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다. 본 리뷰는 미생물 균총의 박테리아가 위장관암과 항암제에 어떤 영향을 미치고 있는지에 대해 초점을 맞추고 있는 논문들을 요약하고 있으며, 나아가 기존 항암제의 치료효과를 개선하기 위해 복합제로써 미생물 균총의 잠재력과 도전과제에 대해 논의한다.
Salivary microbiota alterations can correlate with dental caries development in children, and mechanisms mediating this association need to be studied in further detail. Our study explored salivary microbiota shifts in children and their association with the incidence of dental caries with dentine involvement. Salivary samples were collected from children with caries and their subsequently matched caries-free controls before and after caries development. The microbiota was analyzed by 16S rRNA gene-based high-throughput sequencing. The salivary microbiota was more diverse in caries-free subjects than in those with dental caries with dentine involvement (DC). Although both groups exhibited similar shifts in microbiota composition, an association with caries was found by function prediction. Analysis of potential microbiome functions revealed that Granulicatella, Streptococcus, Bulleidia, and Staphylococcus in the DC group could be associated with the bacterial invasion of epithelial cells, phosphotransferase system, and ${\text\tiny{D}}-alanine$ metabolism, whereas Neisseria, Lautropia, and Leptotrichia in caries-free subjects could be associated with bacterial motility protein genes, linoleic acid metabolism, and flavonoid biosynthesis, suggesting that functional differences in the salivary microbiota may be associated with caries formation. These results expand the current understanding of the functional significance of the salivary microbiome in caries development, and may facilitate the identification of novel biomarkers and treatment targets.
Hyun-Joo Kim;Dae-Hee Ahn;Yeuni Yu;Hyejung Han;Si Yeong Kim;Ji-Young Joo;Jin Chung;Hee Sam Na;Ju-Youn Lee
Journal of Periodontal and Implant Science
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제53권1호
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pp.69-84
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2023
Purpose: The objective of this study was to analyze the microbial profile of individuals with peri-implantitis (PI) compared to those of periodontally healthy (PH) subjects and periodontitis (PT) subjects using Illumina sequencing. Methods: Buccal, supragingival, and subgingival plaque samples were collected from 109 subjects (PH: 30, PT: 49, and PI: 30). The V3-V4 region of 16S rRNA was sequenced and analyzed to profile the plaque microbiota. Results: Microbial community diversity in the PI group was higher than in the other groups, and the 3 groups showed significantly separated clusters in the buccal samples. The PI group showed different patterns of relative abundance from those in the PH and PT groups depending on the sampling site at both genus and phylum levels. In all samples, some bacterial species presented considerably higher relative abundances in the PI group than in the PH and PT groups, including Anaerotignum lactatifermentans, Bacteroides vulgatus, Faecalibacterium prausnitzii, Olsenella uli, Parasutterella excrementihominis, Prevotella buccae, Pseudoramibacter alactolyticus, Treponema parvum, and Slackia exigua. Network analysis identified that several well-known periodontal pathogens and newly recognized bacteria were closely correlated with each other. Conclusions: The composition of the microbiota was considerably different in PI subjects compared to PH and PT subjects, and these results could shed light on the mechanisms involved in the development of PI.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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