【研究】牙周炎可能会导致阿尔茨海默病
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导致牙周炎的病菌--牙龈卟啉单胞菌可能会通过感染免疫细胞,或者经由脑神经穿透口腔屏障,直接进入你的大脑,最终导致阿尔茨海默病(AD)的发生。
牙龈卟啉单胞菌
牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis,P.gingivalis) 是一种革兰氏阴性细菌,被认为是牙周病的主要致病菌,它能够产生多种毒力因子和细胞外蛋白酶,如脂多糖(LPS)、菌毛和牙龈蛋白酶,破坏牙齿周围结构,最终导致牙齿缺失。
加州大学旧金山分校的Stephen Dominy博士领导的团队发现,牙龈卟啉单胞菌会导致AD。研究结果发表在著名学术期刊Science Advance上。
牙龈卟啉单胞菌是阿尔茨海默病的重要风险因素的相关研究于2019年1月23日发表在《Science Advances》(最新影响因子:14.136)杂志上
研究人员首先分析了50多名AD死者的大脑样本,结果发现样本中均存在牙龈卟啉单胞菌。该菌能分泌主要的毒力因子牙龈蛋白酶:Kgp、RgpA和RgpB,在宿主防御失活、细胞毒性以及组织破坏中起关键作用。因此他们提出猜想:AD患者大脑中的牙龈卟啉单胞菌感染可能通过分泌牙龈蛋白酶造成神经元损伤而在AD的发生发展。
研究人员通过微阵列免疫组化分析AD患者大脑中牙龈蛋白酶负荷以及与AD患者Tau蛋白负荷、泛素化的相关性,结果表明90%以上AD样本存在牙龈蛋白酶且Kgp 、RgpB负荷与Tau负荷、泛素负荷之间存在显著的相关性。
图1. 脑内牙龈蛋白酶与阿尔茨海默病病理的关系
海马体是AD患者最先受损的大脑区域之一。研究人员通过免疫荧光共定位观察牙龈蛋白酶与AD患者海马区神经元、AD病理学特征(包括Tau缠结、淀粉样斑块)定位的相关性,结果发现RgpB在AD海马区与神经元、星形胶质细胞和病理学特征存在共定位现象。这说明牙龈卟啉单胞菌确实能进入大脑,并在大脑中增殖。
图2. RgpB在AD海马区与神经元和病理共定位
那么AD患者大脑中出现的tau蛋白缠结是否与牙龈卟啉单胞菌有关呢?为了确定牙龈蛋白酶是否与Tau蛋白的分解有关,使用牙龈卟啉单胞菌感染表达高分子量Tau形式的SH-SY5Y细胞,结果显示,与未感染的细胞相比,感染后1小时内可溶性总Tau的丢失与感染剂量呈正相关,而牙龈蛋白酶缺陷突变株感染的细胞显示出与未感染细胞相似的可溶性Tau水平。这说明牙龈蛋白酶具有将tau蛋白切成碎片的功能,AD患者大脑中出现的tau蛋白缠结也很可能就是牙龈蛋白酶引起的。
图3. 牙龈假单胞菌和牙龈蛋白酶片段Tau
接下来研究人员又探索了牙龈卟啉单胞菌与β-淀粉样蛋白的产生的相关性。使用牙龈卟啉单胞菌W83每隔一天口服感染44周龄的小鼠,结果显示口腔感染牙龈卟啉单胞菌后小鼠脑β-淀粉样蛋白明显增加。并且研究人员将牙龈卟啉单胞菌与β-淀粉样蛋白共孵育,发现孵育后死亡和垂死的牙龈卟啉单胞菌的比例明显增加。这也支持了β-淀粉样蛋白是一种抗菌肽的新型概念。
图4. 牙龈假单胞菌侵袭大脑诱导Aβ1-42反应
虽然牙龈卟啉单胞菌可能不是AD的唯一原因,但其在疾病的发生和发展中扮演了重要角色。因此,为了降低AD的患病风险,需要加强口腔卫生管理,包括牙齿刷洗和定期进行洁牙,维持良好的口腔健康。
参考文献:
1. Stephen S. Dominy et al. Porphyromonas gingivalis in Alzheimer’s disease brains: Evidence for disease causation and treatment with small-molecule inhibitors. 2019; 5 : eaau3333 DOI: 10.1126/sciadv.aau3333
免责声明
免责声明:本文旨在介绍医学研究进展,不应替代专业诊断或治疗。在做出任何医疗决定或有关特定医疗状况的指导之前,请咨询你的医生。