背景：传统牙菌斑的视觉评估受主观性和拍摄条件差异的限制。目的：本研究旨在利用CIE L*a*b*色彩空间计算色差(ΔE*)，客观量化牙菌斑的成熟程度，并探讨其与微生物群落结构和致病潜力的关联。设计：研究人员招募30名受试者，在应用菌斑显示剂后采集牙面图像，将菌斑颜色量化为相对于未染色牙面的ΔE*，并按低ΔE*和高ΔE*分组。分别采集唾液及低ΔE*、高ΔE*位点的龈上菌斑样本，采用PacBio Sequel IIe平台进行全长16S rRNA基因测序。结果：唾液样本的微生物多样性显著高于菌斑样本。低ΔE*组以早期定植菌为主，如血链球菌(Streptococcus sanguinis)；高ΔE*组中厌氧及牙周病相关类群显著富集，包括普雷沃氏菌属(Prevotella)、密螺旋体属(Treponema)、新月形单胞菌属(Selenomonas)、弯曲杆菌属(Campylobacter)及牙髓卟啉单胞菌(Porphyromonas endodontalis)。明度值(L*)与牙周致病菌如齿垢密螺旋体(Treponema denticola)和福赛斯坦纳菌(Tannerella forsythia)呈负相关。PICRUSt2功能预测显示，高ΔE*组中炎症相关通路（如NOD样受体信号通路、细胞凋亡）上调。结论：基于ΔE*的色差分析可作为牙菌斑成熟度及致病潜力评估的客观指标，为个性化口腔卫生反馈提供支持。
本研究发表于《Journal of Oral Microbiology》，针对当前牙菌斑评估依赖人工视觉、易受光照及主观判断影响的问题，探索了一种基于数字色差的客观量化方法，并与微生物组学结合，揭示菌斑成熟过程中的微生物生态变化及其潜在致病性。
研究人员在韩国大田大学牙科医院及周边社区招募30名符合条件的成年人，排除中重度牙周炎及近期抗生素使用者。采集唾液及龈上菌斑，应用菌斑显示剂后拍摄标准化照片，将图像转换为CIE L*a*b*色彩空间，计算色差ΔE*并将样本分为低ΔE*（早期菌斑）和高ΔE*（成熟菌斑）两组。采用PacBio Sequel IIe平台进行全长16S rRNA基因测序，并通过生物信息学分析微生物多样性、分类组成及功能潜力（PICRUSt2）。统计方法包括α多样性分析、β多样性分析（Bray-Curtis、Unweighted UniFrac）、差异丰度分析（LEfSe、ALDEx2、DESeq2）及Spearman相关性分析。
样本水平ΔE*均值与代表性颜色定义
低ΔE*组颜色偏浅灰蓝，平均L*值为42.60；高ΔE*组颜色偏深蓝灰，平均L*值为23.74，显示色差与菌斑成熟度存在明显对应关系。
测序数据处理
共获得90份样本的测序数据，经质控过滤后得到高质量HiFi读段，鉴定出10736个扩增子序列变体（ASV），确保后续分析的可靠性。
微生物多样性与群落结构比较
唾液组的微生物丰富度和多样性均显著高于两组龈上菌斑（p<0.05），但低ΔE*与高ΔE*组间α多样性无显著差异。β多样性分析显示，唾液与龈上菌斑的群落结构差异显著，而低ΔE*与高ΔE*组间的差异较小但未完全重叠。
分类组成与差异丰度
在低ΔE*组中，早期定植菌如血链球菌占优势；高ΔE*组中，拟杆菌门(Bacteroidota)、弯曲菌门(Campylobacterota)及螺旋菌门(Spirochaetota)显著富集，包括普雷沃氏菌属、弯曲杆菌属、新月形单胞菌属、密螺旋体属等。LEfSe分析进一步确认这些类群在高ΔE*组中显著升高，LDA评分超过3.5。
ΔE*与菌斑细菌的相关性
明度值(L*)与多种牙周致病菌呈显著负相关，包括齿垢密螺旋体、福赛斯坦纳菌、变黑普雷沃氏菌(Prevotella melaninogenica)等。在高ΔE*组中，这种负相关更为显著，表明颜色越深，致病菌群比例越高。
讨论与结论
本研究成功将CIE L*a*b*色差分析引入牙菌斑成熟度评估，证实ΔE*可反映微生物群落从早期共生向晚期致病状态的转变。高ΔE*组不仅在分类组成上富含红复合体成员，还在功能预测中表现出炎症相关通路上调，提示其具备更高的免疫刺激潜力。这一发现为数字化口腔诊疗提供了客观、标准化的菌斑评估工具，有助于精准识别高风险区域，指导个性化口腔健康管理。
