郭嬌嬌 侯建霞 陳慶勇
牙周病是發(fā)生在牙齒支持組織的慢性炎性疾病,是口腔的常見(jiàn)疾病之一。第四次全國(guó)口腔健康流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示:我國(guó)中老年人牙周健康者不足10%。大量的研究表明牙周病不僅累及牙周組織,還危害人們的全身健康,是某些系統(tǒng)性疾?。ㄈ缧哪X血管疾病、糖尿病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等[1])的潛在危險(xiǎn)因素。
心腦血管疾病已成為威脅我國(guó)城市和鄉(xiāng)村人群健康的主要原因之一,我國(guó)心腦血管疾病以腦卒中高發(fā)為特點(diǎn)。腦卒中具有極高的致殘率和較高的致死率,主要分為缺血性腦卒中和出血性腦卒中兩種類型。其中,缺血性腦卒中約占80%,是由腦血管閉塞引起的局灶腦缺血所致,并且1/3 的患者會(huì)再發(fā)腦卒中。目前缺血性腦卒中尚無(wú)特效的治療藥物,所以重在預(yù)防。
近年來(lái)人們認(rèn)識(shí)到慢性感染、炎癥與缺血性腦卒中發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。牙周炎作為一種慢性感染性疾病,對(duì)缺血性腦卒中的發(fā)生、發(fā)展產(chǎn)生重要的影響。
1989 年Syrjanen[2]等首次對(duì)牙周感染與腦卒中的關(guān)系進(jìn)行了探討,他們對(duì)40 例50 歲以下缺血性腦卒中患者和40 例性別、年齡相似的健康人群進(jìn)行口腔檢查,結(jié)果顯示重度的牙周感染與男性缺血性腦卒中患者的發(fā)病有關(guān)。該報(bào)道拉開(kāi)了牙周炎與缺血性腦卒中關(guān)系研究的序幕,30 年來(lái),大量的病例對(duì)照研究、橫斷面研究及隊(duì)列研究對(duì)兩者的關(guān)系進(jìn)行探析。
Zielger[3]等對(duì)66 例急性腦缺血患者和60 例非腦卒中神經(jīng)性疾病患者進(jìn)行了病例對(duì)照研究,結(jié)果顯示患有缺血性腦血管病的老年患者具有更嚴(yán)重的牙周炎;Pradeep[4]等在對(duì)印第安人腦卒中患者進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn),PD>4.5mm 是腦卒中最主要的危險(xiǎn)因素,其次才是高血壓、抽煙,表明牙周炎是缺血性腦卒中的顯著危險(xiǎn)因素。Leira Y 等[5]發(fā)現(xiàn)慢性牙周炎與腔隙性腦卒中(缺血性腦卒中的亞型)存在獨(dú)立相關(guān)關(guān)系。有研究報(bào)道平均臨床附著喪失(clinical attachment loss,CAL)>6mm 的牙周炎患者患缺血性腦卒中的風(fēng)險(xiǎn)是牙周健康人群的7.4 倍[6],是輕度牙周炎或牙齦炎患者的4.3 倍[7],這表明腦卒中的風(fēng)險(xiǎn)隨著牙周炎的嚴(yán)重程度而增加。Souvik Sen[8]等發(fā)現(xiàn)重度牙周炎患者腦血管意外復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)明顯大于輕度牙周炎,認(rèn)為重度牙周炎提高了腦卒中患者復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
如上所述,牙周病是缺血性腦卒中的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素,而牙周干預(yù)治療能否降低缺血性腦卒中的風(fēng)險(xiǎn),是學(xué)者們研究的熱點(diǎn)課題。
Sen Souvik 等[9]在美國(guó)四個(gè)社區(qū)隨機(jī)抽取年齡在45~64 歲之間的15792 名群眾,進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)15 年的隊(duì)列研究,結(jié)果顯示牙周炎是缺血性腦卒中的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,牙齦炎及輕度牙周炎也能增加缺血性腦卒中的風(fēng)險(xiǎn),定期進(jìn)行牙周治療可以降低中風(fēng)的發(fā)病率。Lin HW[10]等認(rèn)為對(duì)牙周炎患者系統(tǒng)性牙周治療(潔治+ 刮治根平+ 手術(shù)治療)可以明顯降低缺血性腦卒中的患病風(fēng)險(xiǎn)。
D' Aiuto[11]等研究發(fā)現(xiàn),94 例牙周炎患者接受牙周非手術(shù)治療6 個(gè)月后,C 反應(yīng)蛋白(CRP)平均值下降了0.5mg/L,有13 例患者CRP 水平分級(jí)的危險(xiǎn)級(jí)別從高危降到中危,25 例患者由中危降到低危,2例患者由高危降到低危,認(rèn)為牙周治療可以有效降低CRP 危險(xiǎn)級(jí)別;高磊等[12]認(rèn)為牙周基礎(chǔ)治療能夠降低腦卒中高危人群伴中重度牙周炎患者血清可溶性白細(xì)胞分化抗原配體水平,在一定程度上降低腦卒中高危人群向腦卒中發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。
在慢性牙周炎患者牙周袋內(nèi)存在著數(shù)百種的菌斑微生物,其中多數(shù)為革蘭陰性菌。一個(gè)重度牙周炎患者的牙周袋內(nèi)壁的潰瘍面可達(dá)72cm2,相當(dāng)于一個(gè)手掌大小,這個(gè)潰瘍面長(zhǎng)期存在,為細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物與血管間的物質(zhì)交換提供了充足空間。慢性牙周炎的主要致病菌包括牙齦卟啉單胞菌(porphyromonas gingivalis,Pg)、伴放線放線桿菌(aggregatibacter actinomycetemcomitans,Aa)、中間普氏菌(prevotella intermedia,Pi)、具核梭桿菌(fusobacterium nucleatum, Fn)、 福 賽 坦 式 菌(tannerella forsythia,Tf)、變黑普氏菌(prevotella nigresc,Pn)等,學(xué)者們對(duì)腦卒中患者血清及粥樣硬化斑塊進(jìn)行了牙周致病菌的檢測(cè)。
Pussinen PJ[13]發(fā)現(xiàn)Aa 的血清IgA 抗體水平升高與腦卒中的發(fā)生相關(guān),Pg 的血清IgA 抗體水平升高與陳舊性腦卒中的復(fù)發(fā)相關(guān),從血清學(xué)水平證明了牙周致病菌的感染會(huì)增加腦卒中發(fā)生的概率。Hosomi[14]等人發(fā)現(xiàn)抗Pi 抗體水平升高與頸動(dòng)脈粥樣硬化形成相關(guān),并推測(cè)抗Pi 抗體通過(guò)影響頸動(dòng)脈粥樣硬化的形成來(lái)影響腦卒中的發(fā)生。Szulc M 等[15]檢測(cè)了91 例動(dòng)脈粥樣硬化斑塊患者的動(dòng)脈內(nèi)膜,其中21 例(23%)檢測(cè)到Pg 的DNA。歐陽(yáng)翔英[16]、劉冬宇[17]等在動(dòng)脈粥樣硬化患者的動(dòng)脈粥樣斑塊中檢測(cè)到Pg、Tf、Pn。
此外,Chukkapalli SS[18]等學(xué)者使用四種牙周致病菌感染ApoEnull 小鼠,在24 周時(shí),感染組小鼠的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊體積明顯大于對(duì)照組,并且多細(xì)菌感染小鼠的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊體積大于單細(xì)菌感染小鼠。這表明,牙周致病菌能促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成,并且多細(xì)菌感染具有協(xié)同作用。
顱內(nèi)外動(dòng)脈粥樣硬化狹窄、不穩(wěn)定斑塊破裂是缺血性腦卒中的最重要原因,而動(dòng)脈粥樣硬化與血脂異常和炎性疾病密切相關(guān)。即在高膽固醇血癥下,炎性因子活化血小板,損傷內(nèi)皮細(xì)胞,形成動(dòng)脈粥樣硬化斑塊,導(dǎo)致顱內(nèi)外動(dòng)脈狹窄、粥樣斑塊破裂脫落形成血栓,進(jìn)而發(fā)展成為不同類型的缺血性腦卒中。牙周致病菌通過(guò)多種途徑參與這個(gè)進(jìn)程之中。
(1)牙周炎與高膽固醇血癥:有研究顯示牙周炎與血清總膽固醇、 低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)升高密切相關(guān)[19,20],而以低密度脂蛋白膽固醇或總膽固醇升高為特點(diǎn)的高膽固醇血癥,是腦卒中等動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的重要危險(xiǎn)因素。Ji-Young Joo 等[21]發(fā)現(xiàn)Pg 的熱休克蛋白(heat shock protein,HSP)60 具有較強(qiáng)的誘導(dǎo)LDL氧化的能力,高水平的氧化LDL 是動(dòng)脈粥樣硬化的既定危險(xiǎn)因素。此外,Pg 能誘導(dǎo)高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)氧化,降低HDL 對(duì)血管的保護(hù)功能,并且氧化的HDL 會(huì)加速脂質(zhì)聚集。牙周治療能降低牙周炎患者血液中的總膽固醇和低密度脂蛋白水平[22],從而降低動(dòng)脈粥樣硬化、腦卒中等疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。但是Silva NLC 等[23]的大鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,盡管高膽固醇血癥能加速牙周炎引起的骨質(zhì)破壞,高膽固醇血癥和牙周炎均能增加大鼠的血小板聚集和血管反應(yīng)性,但二者對(duì)于血小板聚集和血管反應(yīng)性無(wú)相加或協(xié)同作用。
(2)牙周炎與血小板活化:Pg 是牙周炎的主要致病菌,其能分泌一對(duì)蛋白酶,即賴氨酸特異性牙齦蛋白酶(lys-specific gingipain,Kgp)和精氨酸特異性牙齦蛋白酶(arg-specific gingipain,Rgp)。每株P(guān)g 都能表達(dá)兩種形式的Rgp,即RgpA 和RgpB。RgpA 翻譯后修飾能形成幾種不同形式的蛋白酶,其中一種可溶性的RgpA 能與RgpB 結(jié)合形成HRGPA,其能通過(guò)蛋白酶激活受體、PAR1、PAR4 刺激血小板,激活血小板內(nèi)的異源三聚體鳥(niǎo)苷酸結(jié)合蛋白(G-protein),并激活下游信號(hào),促進(jìn)血小板活化[24]。此外,Rgp 還能通過(guò)誘導(dǎo)胞漿中鈣離子的聚集而激活血小板的活化過(guò)程[25]。Naito M 等[26]認(rèn)為Kgp、Rgp 處理的HGP44 黏附素才是血小板聚集的關(guān)鍵因子。
P.g LPS 與血小板的TLR4 受體結(jié)合,使血小板釋放細(xì)胞因子、TNFα,IL-1β 等, 激活下游的MyD88 信號(hào)通路,血小板活化,活化的血小板與受損的血管內(nèi)皮之間發(fā)生相互作用,啟動(dòng)動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程[27]。
Brousseau-Nault M 等[28]發(fā)現(xiàn)牙周炎患者血小板的活化與血小板因子4(PF4)的釋放增加有關(guān)。有研究顯示LPS 能促進(jìn)Cdc42(負(fù)責(zé)絲狀偽足形成的酶)的激活,促進(jìn)血小板的擴(kuò)散及絲狀偽足形成,從而加快凝血速度[29]。Jockel-Schneider Yvonne 等[30]發(fā)現(xiàn)從侵襲性牙周炎患者齦溝中提取的Pg 能使血小板的活化程度、速度甚至活化途徑發(fā)生變異,部分菌株能在治療性血小板活性抑制劑的條件下誘導(dǎo)血小板的聚集。
(3)牙周炎與血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷:血管內(nèi)皮功能障礙是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的先兆。PuniA 等[31]發(fā)現(xiàn)慢性牙周炎患者存在血管內(nèi)皮功能障礙的情況,且牙周炎患者的血管內(nèi)皮相關(guān)檢測(cè)指標(biāo)與動(dòng)脈粥樣硬化患者相似。 牙周炎使血清中的多形核白細(xì)胞(polymorphonuclear leucocytes,PMN) 過(guò)度激活,并釋放大量的活性氧(reactive oxygen species,ROS)。PMN 的過(guò)渡激活導(dǎo)致其與內(nèi)皮細(xì)胞的作用模式改變,對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的黏附性及滲透性增加,使PMN 在血管壁中積聚,這將導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化[32]。ROS 具有高度破壞性,其能誘導(dǎo)平滑肌細(xì)胞轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)胞,它還誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶的釋放,損傷內(nèi)皮細(xì)胞的基底膜,參與粥樣斑塊的形成[33]。此外有研究表明ROS 與氧化氮(nitric oxide,NO)相互作用引起應(yīng)激反應(yīng),造成動(dòng)脈血管功能紊亂,血管功能紊亂會(huì)加重腦卒中的發(fā)生與發(fā)展[34]。
Pg 能夠通過(guò)上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞中巨噬細(xì)胞遷移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)的表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞間黏附分子(intercellular adhesion molecule,ICAM)-1 的生成。MIF 是炎癥信號(hào)通路的中上游因子,能將巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化為血管壁的泡沫細(xì)胞,起到調(diào)節(jié)動(dòng)脈粥樣硬化形成的作用[35];MIF 還能促進(jìn)基質(zhì)降解,這將導(dǎo)致粥樣斑塊不穩(wěn)定[36]。ICAM-1 是血管內(nèi)皮功能障礙發(fā)生的關(guān)鍵炎癥因子,它不僅是白細(xì)胞黏附的重要分子,還能通過(guò)促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞激活和促進(jìn)血管壁的炎癥反應(yīng)來(lái)加速動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成[37]。這表明牙周炎可能通過(guò)MIF、ICAM-1 參與動(dòng)脈粥樣硬化的形成。此外,PgLPS 還能誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生內(nèi)皮- 間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化[38],這將加劇動(dòng)脈粥樣硬化的病變程度。
慢性牙周炎能通過(guò)增加小膠質(zhì)細(xì)胞/ 星型膠質(zhì)細(xì)胞的活化和Nod 樣受體蛋白3 炎性小體的分泌來(lái)加重缺血性腦卒中造成的腦損傷[39]。但O'Boyle C等[40]的研究結(jié)果顯示,盡管牙周炎能提高全身的炎性因子水平,但并沒(méi)有改變實(shí)驗(yàn)性中風(fēng)的梗塞體積、血腦屏障破壞程度,即牙周炎不會(huì)改變?nèi)毖阅X卒中的急性預(yù)后。
綜上所述,牙周病,尤其是牙周炎與缺血性腦卒中相關(guān),可以作為缺血性腦卒中的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。長(zhǎng)期的牙周致病菌感染及其引發(fā)的局部和全身的炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)是其影響腦卒中發(fā)生、發(fā)展的主要因素。積極的牙周干預(yù)治療能夠降低缺血性腦卒中的患病風(fēng)險(xiǎn)。隨著對(duì)牙周病等炎癥性疾病在腦血管疾病發(fā)病機(jī)制中作用的深入研究,牙周病的早期診斷,早期干預(yù),早期治療,可能對(duì)減少患腦血管疾病風(fēng)險(xiǎn),預(yù)防和控制腦血管疾病的發(fā)生發(fā)展及復(fù)發(fā)具有重要的臨床價(jià)值。然而,對(duì)于牙周致病菌感染引起的炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)缺乏特異性指標(biāo),動(dòng)物研究缺乏長(zhǎng)期性效果,因此我們今后可以開(kāi)展此方向的研究。