動物的口腔（oral cavity）是我們用來進食的構造，每天從這裡進入的食物五花八門；也因此，住在口腔裡的細菌也非常多元。根據近年的研究，口腔微生物體（oral microbiota）是人體第二大微生物群落，占全身所有微生物的 26%；第一大是腸道（29%）、第三為皮膚（21%）、第四是呼吸道（14%）、第五是泌尿生殖道（9%）。另有大約1%的微生物在血液中。
所有這些微生物的數目總和，大約跟一個 70 公斤的人的細胞數目相當。也就是說，人的一半其實是細菌！目前最炙手可熱的領域是腸道菌，腸道菌被發現可以影響我們的生理、心理，甚至生物時鐘都受被它們左右！
在生物菌相的研究中，有一個領域在近幾年異軍突起，雖然與我們的生理、心理無關，但對於法醫學可說是相當重要，就是「死體微生物體」（thanatomicrobiome，thanat(o)-為「死」的意思）的研究。
死體微生物體顧名思義，就是研究屍體上微生物群落變化的一門科學。過去已有對死亡動物的微生物體變化、死亡人類的微生物體的變化進行研究；這次田納西州立大學與西班牙的科學家合作，針對死亡人類的口腔菌叢變化進行研究。
前年田納西州立大學發表的研究發現，不論男女老少，死亡後菌叢的變化大致上都差不多；雖然這或許可以用在法醫學上估計死亡時間，但畢竟大體周圍還有土壤，腐化過程中周圍土壤的細菌當然也會加入這個人體有機物質饗宴中，要用來估計死亡時間會比較困難。
因此，這此研究團隊選擇了研究口腔菌叢在死後的變化。除了口腔菌叢是我們身體的第二大菌叢外，口腔中大約住著一千種細菌（對！你沒看錯！），所以看這一千種細菌隨死亡消長，的確是很好的指標。
於是研究團隊便開始收集口腔菌叢的資料。這次有三個捐贈者，一位是 80 歲的男性，前牙上排有固定假牙；第二位是 81 歲的女性，有缺牙；最後一位是 27 歲女性，牙齒沒有任何問題。三位都是白人，死亡的原因都與感染無關。
研究團隊每天用棉棒取樣，直到肉體完全化盡、餘下骨頭為止。所取得的樣品萃取出 DNA 後，定序並分析其 16S rRNA 序列。
依據 Payne 氏的分類，人死亡後可分為五個時期：新鮮期（fresh）、發脹期（bloat）、活躍腐爛期（active decay）、進階腐爛期（advanced decay）、腐爛殘留期（putrid dry remains）。
這五個時期口腔菌叢的變化，總體來看是這樣的：
- 未死以及死亡 1-5 天（新鮮期）：口腔中主要為厚壁菌門（Firmicutes）與放線菌（Actinobacteria），但隨著死亡的發生，它們的數目逐步下降。
- 死亡 6-12 天：厚壁菌門再度增加，但此時的族群與新鮮期時的族群不同。新鮮期時可看到的乳酸桿菌（Lactobacillaceae）與葡萄球菌（Staphylococcaceae），此時被梭菌（Clostridiales）與芽孢桿菌（Bacillaceae）取代。這個階段橫跨了發脹期、活躍腐爛期、進階腐爛期，發脹期可見的細菌包括Peptostreptococcaceae（梭狀芽孢桿菌的一種）、擬桿菌（Bacteroidaceae）以及 Enterococcaceae；隨著腐敗程度加深、氧氣愈來愈不足，梭菌在後期愈來愈多。到了進階腐爛期，口腔菌叢主要的族群以 Gammaproteobacteria、假單胞菌（Pseudomonadaceae）、Alcaligenaceae 以及 Planococcaceae 為主；而腐爛殘留期則只剩下桿菌（Bacilli）與梭狀芽胞桿菌（Clostridia）了。
研究團隊將得到的16S rRNA 與人類口腔微生物體資料庫（Human Oral Microbiome Database）比對時發現，只有新鮮期的序列可以準確地比對到「種」的階段，其他各時期都只能得到科、屬階段的資訊而已，顯示口腔裡面細菌成員的複雜度，超越了我們的想像。
另外，在死亡五天到七天時，Tenericutes 會短暫的出現。Tenericutes 也是腸道菌叢之一，不具有細胞壁，通常寄生於真核寄主內；或許隨著腐爛的發生，在這段時間遺體的環境正好適合它們的生長。研究團隊發現，Tenericutes 一定伴隨著發脹期在口腔中出現，不論遺體在目測時是否有發脹的現象；也就是說，如果遺體的口腔有它的出現，可以大膽推測這個人大概死亡不會超過一週。
由於口腔內部與遺體表面的環境不同，在活躍腐爛期因為氧氣不足，可看到能進行發酵作用的細菌（變形菌門 Proteobacteria 與 Tenericutes）暫時取代了其他的細菌；但隨著遺體組織被分解而減少，氧氣的補給又慢慢回復之後，細菌的種類又出現此消彼長的現象。但不論遺體是男、女、老、少、假牙有無、牙齒多少，在生命終結後，口腔菌叢的變化大致上隨著遺體分解而「照表操課」。未來應可隨著樣本逐漸增多，進行更細緻的排序後，提供給法醫作為死亡時間鑑定的佐證。
文 / 葉綠舒
延伸閱讀：口服單株微生物：癌症與免疫疾病的新解藥？參考文獻：
J. Adserias-Garriga et. al., 2017. Dynamics of the oral microbiota as a tool to estimate time since death. Molecular Oral Microbiology. DOI: 10.1111/omi.12191
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