非酒精性脂肪性肝病是危害人類健康的主要慢性肝病之一,以彌漫性肝細胞脂肪變為特征,且需要排除乙醇(酒精)濫用等可以導致肝脂肪變的其他病因。其發病率逐年增加,但目前發病機制尚不完全明確。牙齦卟啉單胞菌是各類牙周疾病的主要致病菌,除了影響牙周健康外,還與許多全身性疾病的發病有關。近年有研究發現牙齦卟啉單胞菌感染是非酒精性脂肪性肝病的危險因素之一。該文主要對二者的相關關系以及可能作用機制的研究進展進行簡單綜述。
引用本文: 李丹婷, 凌雄健, 黃燕. 牙齦卟啉單胞菌在非酒精性脂肪性肝病中的作用與機制. 華西醫學, 2021, 36(6): 826-830. doi: 10.7507/1002-0179.201912046 復制
非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一種與胰島素抵抗和遺傳易感密切相關的代謝應激性肝臟損傷疾病。按其發病進展過程可分為非酒精性單純性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)及其相關的肝硬化和肝細胞癌[1]。NAFLD 的發病機制復雜,許多風險因素在其發生發展中起著重要的作用,如肥胖、2 型糖尿病、胰島素抵抗、氧化應激和炎癥[2-6]。近年來,有研究發現牙齦卟啉單胞菌對 NAFLD 的發生發展有一定影響[7-8]。
牙齦卟啉單胞菌是一種革蘭陰性厭氧菌,與牙周疾病的發病過程密切相關。牙齦卟啉單胞菌的細胞表面成分如菌毛、外膜蛋白 A、脂多糖等是其主要致病因素。除此之外,研究發現,牙齦卟啉單胞菌自身及其釋放的內毒素和細胞因子均可以直接入血,并隨血流播散到全身各個器官[7]。因此,牙齦卟啉單胞菌與許多全身性疾病的發病相關,包括糖尿病、心血管疾病、類風濕性關節炎等[9-11]。近年來,牙齦卟啉單胞菌感染與 NAFLD 的關系逐漸引起大家的關注,本文主要對牙齦卟啉單胞菌感染在 NAFLD 發病過程中的作用及其可能機制做一綜述,旨在提高人們對牙齦卟啉單胞菌感染的重視,關注牙周健康,預防 NAFLD 的發生。
1 牙齦卟啉單胞菌與 NAFLD
Yoneda 等[8]通過對日本 150 例 NAFLD 患者和 60 名健康對照人群進行回顧性研究,發現 NAFLD 患者中牙齦卟啉單胞菌感染率顯著高于健康對照組,而在校正了年齡、糖尿病病史及體質量指數后結論依然如此;提示牙齦卟啉單胞菌感染可能是 NAFLD 發病的獨立危險因素。而在一項基于美國國家健康與營養調查(NHANES)的研究中,Bhandari 等[12]對 1 807 例 NAFLD 患者和 2 608 名健康對照人群的相關數據進行統計學分析后發現,隨著血清牙齦卟啉單胞菌抗體水平升高,NAFLD 發病率呈上升趨勢,且血清牙齦卟啉單胞菌抗體水平越高,肝臟脂肪變性越嚴重。Yoneda 等[8]還發現牙齦卟啉單胞菌陽性的 NASH/NAFLD 患者血清白蛋白水平顯著下降,作為肝纖維化標志的透明質酸和Ⅳ型膠原水平升高。在動物實驗中 Yoneda 等[8]通過給高脂飲食喂養小鼠頸內靜脈注射牙齦卟啉單胞菌,發現小鼠的體重、肝重以及肝臟脂質沉積顯著增加,血清丙氨酸氨基轉移酶(alanine aminotransaminase,ALT)及肝臟甘油三酯水平也明顯升高;說明高脂飲食情況下牙齦卟啉單胞菌感染可以加速 NAFLD 的進展。也有報道稱牙齦卟啉單胞菌感染可以改變脂肪酸代謝,是 NAFLD 病理進展的重要危險因素[7]。此外,在高脂飲食喂養大鼠的上頜骨注射牙齦卟啉單胞菌-脂多糖可以導致肝臟嚴重的脂質沉積、局灶性壞死以及炎癥細胞浸潤,進而加速脂肪肝向 NASH 的進展[13]。綜上可知,牙齦卟啉單胞菌感染與 NAFLD 的發病相關,可能是 NAFLD 的獨立危險因素,而且在 NAFLD 的進展中也發揮著一定作用,但具體的作用機制尚不明確。
研究表明,牙齦卟啉單胞菌的致病性與其菌毛編碼基因 fimA 的基因型有密切關系。而 fimA 基因存在廣泛的遺傳異質性,根據 fimA 基因開放閱讀框架核苷酸序列的差異,可將 fimA 基因分為 6 型(Ⅰ、Ⅰb、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)。其中,fimAⅠ型、Ⅲ型、Ⅴ型不具侵襲性,而 fimAⅡ型、Ⅳ型、Ⅰb 型具有侵襲性[14-17]。在牙周炎患者中 fimAⅡ型的檢測率最高,其次是Ⅳ型;fimAⅣ型還主要在心血管手術患者的標本中被檢測到[18-19]。Nakahara 等[7]發現在 NAFLD 患者中牙齦卟啉單胞菌不同 fimA 基因亞型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ)的檢出率分別為 40%、54%、41%,而 fimAⅣ型牙齦卟啉單胞菌感染是肝臟纖維化的獨立危險因素。另有研究發現在 NAFLD 和 NASH 患者的唾液樣本中,牙齦卟啉單胞菌的檢出率分別為 46.7% 和 52.0%,顯著高于正常對照組(21.7%),對其菌毛亞型分析發現,50% 為 fimAⅡ型感染,14.3% 為Ⅳ型感染,30.0% 為Ⅰb 型感染[8]。可見高侵襲性 fimA 基因型的牙齦卟啉單胞菌感染與 NAFLD/NASH 的密切關系。
2 可能的作用機制
2.1 引起一過性菌血癥、內毒素血癥及牙周炎
牙齦卟啉單胞菌是目前公認的牙周疾病主要致病菌之一。在慢性牙周炎時,牙齦卟啉單胞菌長期定植于牙周袋中,感染溝內軟組織,并大量繁殖,進而導致牙周膿腫形成,骨組織吸收。當牙齦上皮組織破損時,牙齦卟啉單胞菌可以直接釋放入血,造成一過性菌血癥[20]。Furusho 等[21]在 40 例 NASH 患者的肝臟病理標本中發現,52.5%(21 例)的肝臟標本可檢測到牙齦卟啉單胞菌感染,并且牙齦卟啉單胞菌感染的 NASH 患者肝臟纖維化評分更高;動物實驗中,則發現高脂飲食喂養的小鼠牙齒感染牙齦卟啉單胞菌 6 周后,在小鼠肝臟的肝細胞及枯否細胞內可以檢測到牙齦卟啉單胞菌的存在。
然而,也有研究發現在高脂飲食喂養小鼠誘導脂肪肝模型中,牙齒感染牙齦卟啉單胞菌后 8 周,小鼠血清天門冬氨酸氨基轉移酶(aspartate aminotransferase,AST)和 ALT 水平升高,肝臟出現中度脂質沉積、局灶性壞死、中性粒細胞浸潤及氣球樣變性,與未感染組相比,肝臟脂質沉積增加了 48%;在小鼠牙菌斑中可以檢測到牙齦卟啉單胞菌,但在小鼠血清或肝臟中并未檢測到牙齦卟啉單胞菌;而牙齒感染牙齦卟啉單胞菌的小鼠血清中內毒素水平是未感染組的 2.4 倍,C 反應蛋白水平與未感染組相比升高了 17%[22]。以上提示牙齦卟啉單胞菌引起的內毒素血癥可能在 NASH 的進展中起著一定作用。
牙齦卟啉單胞菌感染高脂飲食喂養大鼠的牙周組織后,在尚未發展成牙周炎時,血清 ALT 和 AST 水平沒有明顯升高,肝臟也幾乎觀察不到脂質沉積和炎癥細胞浸潤[22]。在對 10 例合并牙周炎的 NAFLD 患者牙周病治療過程中發現,血清 AST 和 ALT 水平在起始治療 1 個月后有下降趨勢,治療 2 個月時以及治療 3 個月后則顯著下降,而在治療過程中患者的體重無明顯變化[8]。可見 NAFLD 患者中牙齦卟啉單胞菌感染以及其引起的牙周炎對 NASH 進展的影響。
2.2 相關分子信號通路
Furusho 等[21]對高脂飲食喂養 12 周后的小鼠牙齒感染牙齦卟啉單胞菌,發現小鼠血清中的脂多糖水平、牙齦卟啉單胞菌抗體滴度以及肝臟中細胞因子[單核細胞趨化蛋白-1、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)、白細胞介素(interleukin,IL)-17]和 Toll 樣受體 2 的表達水平顯著升高;在體外,利用棕櫚酸鹽處理人胎肝細胞誘導肝細胞脂質沉積模型中,也檢測到 Toll 樣受體 2 的表達上調,而牙齦卟啉單胞菌-脂多糖刺激后,肝細胞內核苷酸結合寡聚化結構域樣受體 3 和半胱天冬酶-1 炎癥小體的信使核糖核酸水平明顯升高;提示牙齦卟啉單胞菌-脂多糖- Toll 樣受體 2 信號通路以及炎癥小體的激活可能在牙齦卟啉單胞菌感染導致的 NASH 發生發展中起著重要作用。Ding 等[23]則在人肝癌細胞株(HepG2)細胞中發現牙齦卟啉單胞菌-脂多糖可能通過激活核轉錄因子-κB 和 c-Jun 氨基端激酶信號通路導致肝細胞的脂質沉積和炎癥反應。
2.3 改變腸道菌群
Arimatsu 等[24]發現口服牙齦卟啉單胞菌可以改變小鼠的腸道菌群,表現為回腸除牙齦卟啉單胞菌以外的擬桿菌目顯著增加;還可以減弱腸上皮細胞的屏障功能,使腸壁通透性增加,導致血清內毒素水平升高;進而引發系統性的炎癥反應、胰島素抵抗以及肝臟脂質沉積等;血清內毒素水平在單次口服牙齦卟啉單胞菌后 1 h 開始升高,3 h 達峰值,且高峰可持續 12 h。Sasaki 等[25]通過給高脂飲食喂養的小鼠靜脈注射滅活牙齦卟啉單胞菌,發現與對照組相比,牙齦卟啉單胞菌感染組小鼠腸道菌群發生明顯改變,表現為柔膜菌門數量減少;產堿菌科和丹毒絲菌科數量顯著增加,鹽桿菌科和疣微菌科數量減少;嗜膽菌屬和鹽桿菌屬數量顯著減少,而薩特氏菌屬和別樣棒菌屬數量顯著增加。另外,牙齦卟啉單胞菌感染還誘發了內毒素血癥,導致小鼠體重增加,糖耐量下降,胰島素抵抗以及肝臟脂肪變性[25]。而 Lim 等[26]發現與代謝綜合征患者相比,正常個體腸道柔膜菌門數量豐富,另有研究發現 NAFLD 患者腸道富含丹毒絲菌科[27]。無論是動物試驗還是臨床數據均表明腸道菌群失調在 NAFLD 的發生以及進展中起著關鍵的作用[28-29]。這提示牙齦卟啉單胞菌感染可能通過改變腸道菌群來促進 NAFLD 的發生發展。
2.4 誘導巨噬細胞極化
巨噬細胞由骨髓單核細胞分化而來,在先天性免疫應答中起重要作用。經典途徑和替代途徑激活的巨噬細胞作為其功能可塑性調節的兩個極端,分別稱為經典激活的巨噬細胞(M1 型)和替代激活的巨噬細胞(M2 型),而巨噬細胞向 M1 型和 M2 型分化的過程被稱之為極化[30]。
Yu 等[31]在骨髓來源巨噬細胞中發現牙齦卟啉單胞菌感染可以誘導巨噬細胞向 M1 型極化,并抑制 M2 型極化。而 M1 型巨噬細胞可以產生一系列促炎細胞因子(包括 TNF-α、IL-1β、IL-6、誘導型一氧化氮合酶等),M2 型巨噬細胞則主要發揮抗炎功能[32-33]。動物實驗表明巨噬細胞向 M1 型極化可以增加肝臟脂質沉積,而抑制其極化可以改善肝臟脂質積聚情況[34-35]。這說明牙齦卟啉單胞菌感染可能通過誘導巨噬細胞極化參與 NAFLD 的發病過程。
2.5 改變自噬溶酶體系統
自噬是細胞內的自我保護機制,主要通過自噬溶酶體降解受損的細胞器和大分子物質,回收利用氨基酸、核酸等小分子物質,在維持細胞穩態中起著重要的作用[36]。研究表明,NAFLD 患者體內自噬被抑制[37],而體內外實驗中均發現自噬被抑制后可以加重肝臟脂質沉積[38]。Tong 等[39]用利拉魯肽干預高脂飲食喂養的小鼠模型時發現,利拉魯肽可以通過沉默信息調節因子 1/沉默信息調節因子 3-叉頭蛋白 O 亞家族 3a 信號通路增強肝細胞自噬,降低小鼠肝臟甘油三酯水平,改善肝臟脂肪變性。牙齦卟啉單胞菌感染后在激活自噬的同時可以抑制自噬溶酶體的形成,并定植于晚期自噬體內,造成持續的感染[40]。Zaitsu 等[41]在 HepG2 細胞中發現,胞內脂滴累積可以通過抑制溶酶體和自噬溶酶體的形成延緩牙齦卟啉單胞菌的清除,進而引起胞內持續的炎癥反應和細胞損傷,成為 NAFLD 發生發展的危險因素。由此可見,牙齦卟啉單胞菌感染可能與肝臟脂質沉積之間形成一種惡性循環,相互影響,從而促進 NAFLD 的發生發展。
3 展望
隨著生活方式的改變,NAFLD 已經發展成威脅人類健康的主要慢性肝病。而其發病機制多種多樣,不斷探索新的危險因素對 NAFLD 的預防和治療有著重要的意義。許多研究已發現牙齦卟啉單胞菌感染在 NAFLD 的發生發展中起著一定作用,并初步探索了其可能的作用機制,未來還需要更多的研究證實及闡明牙齦卟啉單胞菌在 NAFLD 發病過程中所起的作用。此外,由于人們對口腔健康的關注度不夠,牙齦卟啉單胞菌所引起的長期慢性感染對人體的危害已經不僅限于牙周疾病,對全身多系統如心血管系統、免疫系統、代謝系統等的損害已有報道。因此,牙齦卟啉單胞菌感染的清除以及對相關牙周疾病的治療應引起廣泛重視,呼吁大家關注牙周健康,做好口腔清潔工作,糾正不良衛生習慣,定期進行口腔護理,及時規范治療各種牙周病,從而減少牙齦卟啉單胞菌感染,預防 NAFLD 及其他系統疾病的發生。未來在治療牙齦卟啉單胞菌感染相關牙周病的過程中對于 NAFLD 進展的影響也應開展更多的研究證實。
非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一種與胰島素抵抗和遺傳易感密切相關的代謝應激性肝臟損傷疾病。按其發病進展過程可分為非酒精性單純性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)及其相關的肝硬化和肝細胞癌[1]。NAFLD 的發病機制復雜,許多風險因素在其發生發展中起著重要的作用,如肥胖、2 型糖尿病、胰島素抵抗、氧化應激和炎癥[2-6]。近年來,有研究發現牙齦卟啉單胞菌對 NAFLD 的發生發展有一定影響[7-8]。
牙齦卟啉單胞菌是一種革蘭陰性厭氧菌,與牙周疾病的發病過程密切相關。牙齦卟啉單胞菌的細胞表面成分如菌毛、外膜蛋白 A、脂多糖等是其主要致病因素。除此之外,研究發現,牙齦卟啉單胞菌自身及其釋放的內毒素和細胞因子均可以直接入血,并隨血流播散到全身各個器官[7]。因此,牙齦卟啉單胞菌與許多全身性疾病的發病相關,包括糖尿病、心血管疾病、類風濕性關節炎等[9-11]。近年來,牙齦卟啉單胞菌感染與 NAFLD 的關系逐漸引起大家的關注,本文主要對牙齦卟啉單胞菌感染在 NAFLD 發病過程中的作用及其可能機制做一綜述,旨在提高人們對牙齦卟啉單胞菌感染的重視,關注牙周健康,預防 NAFLD 的發生。
1 牙齦卟啉單胞菌與 NAFLD
Yoneda 等[8]通過對日本 150 例 NAFLD 患者和 60 名健康對照人群進行回顧性研究,發現 NAFLD 患者中牙齦卟啉單胞菌感染率顯著高于健康對照組,而在校正了年齡、糖尿病病史及體質量指數后結論依然如此;提示牙齦卟啉單胞菌感染可能是 NAFLD 發病的獨立危險因素。而在一項基于美國國家健康與營養調查(NHANES)的研究中,Bhandari 等[12]對 1 807 例 NAFLD 患者和 2 608 名健康對照人群的相關數據進行統計學分析后發現,隨著血清牙齦卟啉單胞菌抗體水平升高,NAFLD 發病率呈上升趨勢,且血清牙齦卟啉單胞菌抗體水平越高,肝臟脂肪變性越嚴重。Yoneda 等[8]還發現牙齦卟啉單胞菌陽性的 NASH/NAFLD 患者血清白蛋白水平顯著下降,作為肝纖維化標志的透明質酸和Ⅳ型膠原水平升高。在動物實驗中 Yoneda 等[8]通過給高脂飲食喂養小鼠頸內靜脈注射牙齦卟啉單胞菌,發現小鼠的體重、肝重以及肝臟脂質沉積顯著增加,血清丙氨酸氨基轉移酶(alanine aminotransaminase,ALT)及肝臟甘油三酯水平也明顯升高;說明高脂飲食情況下牙齦卟啉單胞菌感染可以加速 NAFLD 的進展。也有報道稱牙齦卟啉單胞菌感染可以改變脂肪酸代謝,是 NAFLD 病理進展的重要危險因素[7]。此外,在高脂飲食喂養大鼠的上頜骨注射牙齦卟啉單胞菌-脂多糖可以導致肝臟嚴重的脂質沉積、局灶性壞死以及炎癥細胞浸潤,進而加速脂肪肝向 NASH 的進展[13]。綜上可知,牙齦卟啉單胞菌感染與 NAFLD 的發病相關,可能是 NAFLD 的獨立危險因素,而且在 NAFLD 的進展中也發揮著一定作用,但具體的作用機制尚不明確。
研究表明,牙齦卟啉單胞菌的致病性與其菌毛編碼基因 fimA 的基因型有密切關系。而 fimA 基因存在廣泛的遺傳異質性,根據 fimA 基因開放閱讀框架核苷酸序列的差異,可將 fimA 基因分為 6 型(Ⅰ、Ⅰb、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)。其中,fimAⅠ型、Ⅲ型、Ⅴ型不具侵襲性,而 fimAⅡ型、Ⅳ型、Ⅰb 型具有侵襲性[14-17]。在牙周炎患者中 fimAⅡ型的檢測率最高,其次是Ⅳ型;fimAⅣ型還主要在心血管手術患者的標本中被檢測到[18-19]。Nakahara 等[7]發現在 NAFLD 患者中牙齦卟啉單胞菌不同 fimA 基因亞型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ)的檢出率分別為 40%、54%、41%,而 fimAⅣ型牙齦卟啉單胞菌感染是肝臟纖維化的獨立危險因素。另有研究發現在 NAFLD 和 NASH 患者的唾液樣本中,牙齦卟啉單胞菌的檢出率分別為 46.7% 和 52.0%,顯著高于正常對照組(21.7%),對其菌毛亞型分析發現,50% 為 fimAⅡ型感染,14.3% 為Ⅳ型感染,30.0% 為Ⅰb 型感染[8]。可見高侵襲性 fimA 基因型的牙齦卟啉單胞菌感染與 NAFLD/NASH 的密切關系。
2 可能的作用機制
2.1 引起一過性菌血癥、內毒素血癥及牙周炎
牙齦卟啉單胞菌是目前公認的牙周疾病主要致病菌之一。在慢性牙周炎時,牙齦卟啉單胞菌長期定植于牙周袋中,感染溝內軟組織,并大量繁殖,進而導致牙周膿腫形成,骨組織吸收。當牙齦上皮組織破損時,牙齦卟啉單胞菌可以直接釋放入血,造成一過性菌血癥[20]。Furusho 等[21]在 40 例 NASH 患者的肝臟病理標本中發現,52.5%(21 例)的肝臟標本可檢測到牙齦卟啉單胞菌感染,并且牙齦卟啉單胞菌感染的 NASH 患者肝臟纖維化評分更高;動物實驗中,則發現高脂飲食喂養的小鼠牙齒感染牙齦卟啉單胞菌 6 周后,在小鼠肝臟的肝細胞及枯否細胞內可以檢測到牙齦卟啉單胞菌的存在。
然而,也有研究發現在高脂飲食喂養小鼠誘導脂肪肝模型中,牙齒感染牙齦卟啉單胞菌后 8 周,小鼠血清天門冬氨酸氨基轉移酶(aspartate aminotransferase,AST)和 ALT 水平升高,肝臟出現中度脂質沉積、局灶性壞死、中性粒細胞浸潤及氣球樣變性,與未感染組相比,肝臟脂質沉積增加了 48%;在小鼠牙菌斑中可以檢測到牙齦卟啉單胞菌,但在小鼠血清或肝臟中并未檢測到牙齦卟啉單胞菌;而牙齒感染牙齦卟啉單胞菌的小鼠血清中內毒素水平是未感染組的 2.4 倍,C 反應蛋白水平與未感染組相比升高了 17%[22]。以上提示牙齦卟啉單胞菌引起的內毒素血癥可能在 NASH 的進展中起著一定作用。
牙齦卟啉單胞菌感染高脂飲食喂養大鼠的牙周組織后,在尚未發展成牙周炎時,血清 ALT 和 AST 水平沒有明顯升高,肝臟也幾乎觀察不到脂質沉積和炎癥細胞浸潤[22]。在對 10 例合并牙周炎的 NAFLD 患者牙周病治療過程中發現,血清 AST 和 ALT 水平在起始治療 1 個月后有下降趨勢,治療 2 個月時以及治療 3 個月后則顯著下降,而在治療過程中患者的體重無明顯變化[8]。可見 NAFLD 患者中牙齦卟啉單胞菌感染以及其引起的牙周炎對 NASH 進展的影響。
2.2 相關分子信號通路
Furusho 等[21]對高脂飲食喂養 12 周后的小鼠牙齒感染牙齦卟啉單胞菌,發現小鼠血清中的脂多糖水平、牙齦卟啉單胞菌抗體滴度以及肝臟中細胞因子[單核細胞趨化蛋白-1、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)、白細胞介素(interleukin,IL)-17]和 Toll 樣受體 2 的表達水平顯著升高;在體外,利用棕櫚酸鹽處理人胎肝細胞誘導肝細胞脂質沉積模型中,也檢測到 Toll 樣受體 2 的表達上調,而牙齦卟啉單胞菌-脂多糖刺激后,肝細胞內核苷酸結合寡聚化結構域樣受體 3 和半胱天冬酶-1 炎癥小體的信使核糖核酸水平明顯升高;提示牙齦卟啉單胞菌-脂多糖- Toll 樣受體 2 信號通路以及炎癥小體的激活可能在牙齦卟啉單胞菌感染導致的 NASH 發生發展中起著重要作用。Ding 等[23]則在人肝癌細胞株(HepG2)細胞中發現牙齦卟啉單胞菌-脂多糖可能通過激活核轉錄因子-κB 和 c-Jun 氨基端激酶信號通路導致肝細胞的脂質沉積和炎癥反應。
2.3 改變腸道菌群
Arimatsu 等[24]發現口服牙齦卟啉單胞菌可以改變小鼠的腸道菌群,表現為回腸除牙齦卟啉單胞菌以外的擬桿菌目顯著增加;還可以減弱腸上皮細胞的屏障功能,使腸壁通透性增加,導致血清內毒素水平升高;進而引發系統性的炎癥反應、胰島素抵抗以及肝臟脂質沉積等;血清內毒素水平在單次口服牙齦卟啉單胞菌后 1 h 開始升高,3 h 達峰值,且高峰可持續 12 h。Sasaki 等[25]通過給高脂飲食喂養的小鼠靜脈注射滅活牙齦卟啉單胞菌,發現與對照組相比,牙齦卟啉單胞菌感染組小鼠腸道菌群發生明顯改變,表現為柔膜菌門數量減少;產堿菌科和丹毒絲菌科數量顯著增加,鹽桿菌科和疣微菌科數量減少;嗜膽菌屬和鹽桿菌屬數量顯著減少,而薩特氏菌屬和別樣棒菌屬數量顯著增加。另外,牙齦卟啉單胞菌感染還誘發了內毒素血癥,導致小鼠體重增加,糖耐量下降,胰島素抵抗以及肝臟脂肪變性[25]。而 Lim 等[26]發現與代謝綜合征患者相比,正常個體腸道柔膜菌門數量豐富,另有研究發現 NAFLD 患者腸道富含丹毒絲菌科[27]。無論是動物試驗還是臨床數據均表明腸道菌群失調在 NAFLD 的發生以及進展中起著關鍵的作用[28-29]。這提示牙齦卟啉單胞菌感染可能通過改變腸道菌群來促進 NAFLD 的發生發展。
2.4 誘導巨噬細胞極化
巨噬細胞由骨髓單核細胞分化而來,在先天性免疫應答中起重要作用。經典途徑和替代途徑激活的巨噬細胞作為其功能可塑性調節的兩個極端,分別稱為經典激活的巨噬細胞(M1 型)和替代激活的巨噬細胞(M2 型),而巨噬細胞向 M1 型和 M2 型分化的過程被稱之為極化[30]。
Yu 等[31]在骨髓來源巨噬細胞中發現牙齦卟啉單胞菌感染可以誘導巨噬細胞向 M1 型極化,并抑制 M2 型極化。而 M1 型巨噬細胞可以產生一系列促炎細胞因子(包括 TNF-α、IL-1β、IL-6、誘導型一氧化氮合酶等),M2 型巨噬細胞則主要發揮抗炎功能[32-33]。動物實驗表明巨噬細胞向 M1 型極化可以增加肝臟脂質沉積,而抑制其極化可以改善肝臟脂質積聚情況[34-35]。這說明牙齦卟啉單胞菌感染可能通過誘導巨噬細胞極化參與 NAFLD 的發病過程。
2.5 改變自噬溶酶體系統
自噬是細胞內的自我保護機制,主要通過自噬溶酶體降解受損的細胞器和大分子物質,回收利用氨基酸、核酸等小分子物質,在維持細胞穩態中起著重要的作用[36]。研究表明,NAFLD 患者體內自噬被抑制[37],而體內外實驗中均發現自噬被抑制后可以加重肝臟脂質沉積[38]。Tong 等[39]用利拉魯肽干預高脂飲食喂養的小鼠模型時發現,利拉魯肽可以通過沉默信息調節因子 1/沉默信息調節因子 3-叉頭蛋白 O 亞家族 3a 信號通路增強肝細胞自噬,降低小鼠肝臟甘油三酯水平,改善肝臟脂肪變性。牙齦卟啉單胞菌感染后在激活自噬的同時可以抑制自噬溶酶體的形成,并定植于晚期自噬體內,造成持續的感染[40]。Zaitsu 等[41]在 HepG2 細胞中發現,胞內脂滴累積可以通過抑制溶酶體和自噬溶酶體的形成延緩牙齦卟啉單胞菌的清除,進而引起胞內持續的炎癥反應和細胞損傷,成為 NAFLD 發生發展的危險因素。由此可見,牙齦卟啉單胞菌感染可能與肝臟脂質沉積之間形成一種惡性循環,相互影響,從而促進 NAFLD 的發生發展。
3 展望
隨著生活方式的改變,NAFLD 已經發展成威脅人類健康的主要慢性肝病。而其發病機制多種多樣,不斷探索新的危險因素對 NAFLD 的預防和治療有著重要的意義。許多研究已發現牙齦卟啉單胞菌感染在 NAFLD 的發生發展中起著一定作用,并初步探索了其可能的作用機制,未來還需要更多的研究證實及闡明牙齦卟啉單胞菌在 NAFLD 發病過程中所起的作用。此外,由于人們對口腔健康的關注度不夠,牙齦卟啉單胞菌所引起的長期慢性感染對人體的危害已經不僅限于牙周疾病,對全身多系統如心血管系統、免疫系統、代謝系統等的損害已有報道。因此,牙齦卟啉單胞菌感染的清除以及對相關牙周疾病的治療應引起廣泛重視,呼吁大家關注牙周健康,做好口腔清潔工作,糾正不良衛生習慣,定期進行口腔護理,及時規范治療各種牙周病,從而減少牙齦卟啉單胞菌感染,預防 NAFLD 及其他系統疾病的發生。未來在治療牙齦卟啉單胞菌感染相關牙周病的過程中對于 NAFLD 進展的影響也應開展更多的研究證實。