舌頭應該是身上最幸福的器官了，不管吃了什麼美味都是由它來品嘗。這麼多的美味，在舌頭表面也養了一大群微生物。這些微生物，和舌頭上脫落的角質細胞、組織中滲出的白細胞等一起，構成了舌頭表面的舌苔。
說起舌苔，中國人肯定都不陌生，畢竟傳統中醫里，看舌苔可是很常用的一種診斷方法。這一方法科不科學暫且不論，單說這舌苔里的微生物組成，那就已經相當複雜了。
近日，美國Forsyth研究所的Steven A. Wilbert、Jessica L. Mark Welch和Gary G. Borisy，對舌頭背部中的微生物群落進行了研究，發現這些微生物大致可以分為三類——游離細菌、上皮結合細菌和聚集在一起形成聯合體細菌，聯合體中具有高度結構化的空間組織。這一結果發表在Cell Reports上[1]。
細菌聯合體
口腔這個環境，複雜多變。吃根冰棍，口腔里的溫度會降到接近0度，喝杯開水又會升到七八十度，濕度、pH值、氧濃度等等，也都會受到吃飯、說話等等活動的影響。這樣複雜的環境下，口腔中的微生物也十分複雜。根據人類口腔微生物組資料庫（HOMD）所述，人類口腔中包含至少756個物種[2]。
口腔里的微生物中，舌背部的菌群可能是最重要的一類。它們附著在舌乳頭上參與構成舌苔，又通過唾液與口腔中牙齒、頰粘膜等其它小生境相互交流。雖說目前對舌苔菌群的了解不多，但已經有人發現舌苔菌群可以把唾液中的硝酸鹽轉化成一氧化氮，從而在人體一氧化氮穩態調節中起重要作用[3]。
（來自pixabay.com）
為了更深入的了解舌苔中的微生物，研究人員使用光譜成像聯合螢光原位雜交技術（CLASI-FISH），對舌苔上的微生物的空間分布進行了研究。
研究人員首先使用高通量測序，對舌苔上的微生物種類進行了鑑別。在人類舌苔上，有17個屬的細菌廣泛存在。它們在舌苔上的豐度都超過了0.5%，並且每一種能在80%以上的個體中被檢出。這17個屬囊括了90%以上的舌苔微生物，是舌苔微生物的主要組成。
17個屬的細菌占據了舌苔菌群的90%以上
人的舌頭表面，覆蓋有大量的絲狀乳頭。電鏡圖像顯示，不管是絲狀乳頭之間的空隙中，還是乳頭末端突出的刺或毛上，都存在高密度的細菌[4]。為了最大程度減少對菌群空間結構的干擾，研究人員使用塑料刮刀從後向前在21位受試者舌頭上輕輕刮擦，採集樣品。這樣大約能保留數十至數百微米範圍內的空間結構。
樣品中的細菌大致可以分為3類：沒有粘附在任何表面的游離細菌、簡單粘附在上皮細胞上的上皮結合細菌，以及具有特定組織結構的細菌聯合體。
這些細菌聯合體大多具有確定的邊界，中間有個上皮細胞構成的核心。相比於游離細菌和上皮粘附細菌，聯合體中的細菌組成在不同樣本間差距不大，更為均一，可能有著更加重要的功能。
不同種類的細菌圍繞上皮細胞（灰白色）形成聯合體
研究人員使用CLASI-FISH技術對聯合體中的細菌進行了可視化分析。在17個屬的舌苔菌群的主要組成中，放線菌、羅氏菌和鏈球菌的存在最為廣泛。
其中，放線菌主要出現在上皮細胞核心附近，形成較大的斑塊，而羅氏菌通常位於聯合體表面的大斑塊中。至於鏈球菌，主要在聯合體表面形成一個薄薄的皮層，有時也會在聯合體內部形成條紋或者斑塊。
鏈球菌S. mitis（綠色）主要在聯合體表面分布，S. salivarius則位於內部
不同種類的鏈球菌的分布也有差別。比如在聯合體表面形成皮層的經常是鏈球菌S. mitis，而另一種鏈球菌S. salivarius則通常在聯合體內部形成大的斑塊。
論文的共同通訊作者Mark Welch表示：「我們物種水平的成像結果，證實並加深了我們對關鍵物種棲息地特異性的理解，顯示了物種水平高解析度成像對微生物群落研究的價值。」
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參考文獻：
1. WILBERT S A, MARK WELCH J L, BORISY G G 2020. Spatial Ecology of the Human Tongue Dorsum Microbiome. Cell Reports [J], 30: 4003-4015.e4003.
2. www.homd.org
3. Tribble G D, Angelov N, Weltman R, et al. Frequency of tongue cleaning impacts the human tongue microbiome composition and enterosalivary circulation of nitrate[J]. Frontiers in cellular and infection microbiology, 2019, 9: 39.
4. Kullaa-Mikkonen A, Sorvari T E. A scanning electron microscopic study of the dorsal surface of the human tongue[J]. Cells Tissues Organs, 1985, 123(2): 114-120.
本文作者 | 孔劭凡