14世纪中期的第二次瘟疫大流行，也被称为黑死病，夺去了欧洲30-60%的人口，深刻地改变了欧洲的历史进程。宾夕法尼亚州立大学和阿德莱德大学领导的一项新研究表明，这种瘟疫可能通过导致饮食和卫生的改变，也可能与人类口腔微生物群组成的转变有关，这种转变会导致现代人类的慢性疾病。
宾夕法尼亚州立大学人类学副教授劳拉·韦里奇说:“现代微生物群与多种慢性疾病有关，包括肥胖、心血管疾病和精神健康状况不佳。”“揭示这些微生物群落的起源可能有助于理解和管理这些疾病。”
Weyrich认为，随着时间的推移，饮食变化被认为影响了口腔微生物群的进化;然而，很少有研究直接检查了单一人群的人类口腔微生物组的历史。
Weyrich指出，一些研究使用了实践传统生存方式的土著居民的微生物组作为前工业化人民微生物组的代表。然而，这种策略是错误的，她说，因为现代非工业化人群可能没有准确反映工业化人群祖先中存在的微生物。
此外，她说，“这项研究给土著社区参与微生物组研究带来了不必要的责任和义务，这些研究的好处可能不会直接为土著人民服务。”
一种更准确和道德上负责任的方法是，在死者和利益相关者的许可和合作下，直接检查保存在钙化牙菌斑(称为牙石)中的口腔微生物群，这些微生物群来自工业化人群的祖先。在迄今为止最大规模的古牙石研究中，Weyrich和她的同事收集了235个人的牙齿材料，这些人被埋在英格兰和苏格兰的27个考古遗址中，时间大约在公元前2200年至公元1853年。
研究结果发表在《自然微生物学》杂志上。
研究人员在一个超无菌的古代DNA实验室中处理了这些样本，以尽量减少污染。他们鉴定了954种微生物，并确定它们属于两个不同的细菌群落——一个由链球菌属主导——这在现代工业化人群的口腔微生物群中很常见——另一个由甲烷杆菌属主导——现在在健康的工业化人群中基本上被认为已经灭绝了。
在探索这两个群落的起源时，研究小组发现，微生物组物种组成的总变化中有近11%可以用时间变化来解释，包括第二次瘟疫大流行的到来。但是，第二次鼠疫大流行如何导致口腔微生物群的变化呢?
Weyrich说:“我们知道，第二次瘟疫大流行的幸存者收入更高，可以负担得起高热量的食物。”“这次大流行可能引发了人们饮食的变化，进而影响了他们口腔微生物群的组成。”
研究小组采用了一种新颖的方法来研究饮食的改变是否会影响链球菌群的出现和甲烷菌群的灭绝。他们列出了两组细菌之间的功能差异，这些差异可能与饮食有关;例如，与高或低膳食纤维消化、碳水化合物代谢和乳糖(牛奶中的一种糖)代谢有关的功能。
研究人员发现，在以链球菌为主的群体中，细菌具有更多的功能特征，这些特征与低纤维、高碳水化合物饮食以及乳制品消费密切相关，而这些都是现代饮食的特征。相比之下，以甲烷杆菌为主的群体缺少与乳制品和糖消费相关的特征，而这些特征是一些古人类饮食的特征。
研究小组进一步确定，链球菌群与牙周病的存在有关，牙周病的特征是牙龈和牙齿周围骨骼的感染和炎症。当这种疾病恶化时，细菌可以通过牙龈组织进入血液，并可能导致呼吸系统疾病、类风湿性关节炎、冠状动脉疾病和糖尿病的血糖问题。另一方面，甲烷菌组与骨骼病变的存在有关。
Weyrich说:“我们的研究表明，现代口腔微生物群可能反映了第二次瘟疫大流行导致的饮食变化。”“重要的是，这项工作有助于我们了解现代慢性非传染性疾病。”
