慢性牙周炎與缺血性腦卒中關(guān)系的研究進(jìn)展

劉 靜 賀小寧

慢性牙周炎(chronic periodontitis, CP)是一類由菌斑微生物引起的慢性、非特異性、感染性疾病，可導(dǎo)致牙周支持組織的不可逆性破壞，己被世界衛(wèi)生組織(world health organization, WHO)歸為三大主要的口腔疾病之一，全球近50%的人口受其影響[1]。CP與全身系統(tǒng)性疾病密切相關(guān)，而且CP與缺血性腦卒中(ischemic stroke，IS)相關(guān)性的研究已成為近年來研究的熱點(diǎn)。 腦卒中又稱腦血管意外(cerebrovascular accissdent,CA)或中風(fēng)，是一種急性腦血管疾病，可嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，而缺血性腦卒中約占所有腦卒中發(fā)病的60%～80%[2]。2016年全球疾病負(fù)擔(dān)數(shù)據(jù)顯示，腦卒中是造成我國過早死亡損失壽命年的第一位病因[3]。盡管研究者和臨床醫(yī)生付出了巨大努力，但迄今尚無針對(duì)IS的有效治療方式,而牙周感染可能是IS新的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,因此，研究者對(duì)確定CP和IS的危險(xiǎn)因素越來越感興趣，其目的是制定預(yù)防策略，以期在未來幾年內(nèi)能降低腦卒中的發(fā)生率。本文就近年來有關(guān)CP與IS相關(guān)性的研究現(xiàn)狀做一綜述。

一、慢性牙周炎與缺血性腦卒中的相關(guān)性

1.慢性牙周炎與缺血性腦卒中的流行病學(xué)調(diào)查：Chiu[4]研究發(fā)現(xiàn)除常見的危險(xiǎn)因素外，牙周感染可能是IS新的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，而且這種相關(guān)性獨(dú)立于已知的腦梗死的其他常見危險(xiǎn)因素。Grau等[5]調(diào)查了166例急性IS患者，并與年齡、性別匹配的166例非IS患者進(jìn)行了病例對(duì)照研究，結(jié)果顯示，口腔健康狀況不良是腦血管缺血性病變的危險(xiǎn)因素，并且定期進(jìn)行牙周治療可以降低中風(fēng)的發(fā)生率[5，6]。最近一項(xiàng)基于3項(xiàng)隊(duì)列研究 (合并相對(duì)危險(xiǎn)度2.52，95%CI:1.77～3.58)和5項(xiàng)病例對(duì)照研究(合并相對(duì)危險(xiǎn)度3.04，95%CI:1.10～8.43)的Meta分析顯示了CP和IS之間存在顯著相關(guān)性[7]。近年來國內(nèi)也有相關(guān)報(bào)道，范珍明等[8]將IS患者與健康體檢者的牙周狀況和血清炎性標(biāo)志物水平進(jìn)行比較，也證實(shí)CP與IS之間有較為密切的關(guān)系，其中高敏C反應(yīng)蛋白(high sensitivity C reactive protein,hs-CRP)、白細(xì)胞介素1(interleukin-1，IL-1)等炎性標(biāo)志物可能與CP和IS的發(fā)病相關(guān)。張燕鋒等[9]對(duì)40例中重度CP伴IS高危人群及36例單純中重度CP患者進(jìn)行牙周基礎(chǔ)治療，發(fā)現(xiàn)牙周基礎(chǔ)治療可降低中重度CP伴IS高危人群血清同型半胱氨酸(homocysteine，HCY)水平，因而得出牙周基礎(chǔ)治療可在一定程度上降低IS高危人群向IS發(fā)展的結(jié)論。然而，并非所有流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果都顯示牙周狀況與IS的發(fā)生存在相關(guān)性。Joshipura等[10]對(duì)40～75歲的44119例健康人群展開調(diào)查，并未發(fā)現(xiàn)牙周疾病與IS的發(fā)生存在顯著相關(guān)性。在該研究中，臨床醫(yī)生是通過問卷的形式來確診牙周疾病而不是臨床檢查，這在一定程度上限制了最終結(jié)果的可靠性。另有研究發(fā)現(xiàn)CP與IS和腦血管疾病之間不存在顯著相關(guān)性。對(duì)上述結(jié)果的可能解釋包括存在未校正的混雜因素、CP的診斷標(biāo)準(zhǔn)和病情嚴(yán)重程度指標(biāo)不一致。在未來的流行病學(xué)研究中，準(zhǔn)確控制混雜因素和統(tǒng)一牙周疾病檢測標(biāo)準(zhǔn)將是研究者需要著重考慮的問題。

2.牙周致病菌的直接侵入及炎性反應(yīng)：牙周致病菌可能直接進(jìn)入血流引起菌血癥，Horliana等[11]總結(jié)了9項(xiàng)觀察性研究，在219例慢性牙周炎患者的血液樣本(牙周手術(shù)之前、期間或之后)中有106例(49.4%)出現(xiàn)菌血癥，檢測到的細(xì)菌是伴放線放線桿菌 (actinobaisllus actinomycetemcomitans,Aa)、牙齦卟啉單胞菌(porphyromonas gingivalis,Pg)和微型微單胞菌。Pg和Aa是在潔治和根面平整術(shù)前后血流中最常檢測到的病原菌。相比之下，Ratto-Tesperini等[12]使用分子鑒定方法未識(shí)別到血流中的任何口腔病原體。這些研究結(jié)果證明了目前用于準(zhǔn)確鑒定血液中牙周致病菌存在的微生物學(xué)方法的局限性，因此，需要更具可重復(fù)性和驗(yàn)證性的方法。因?yàn)榭谇灰矓y帶多種病毒，如巨細(xì)胞病毒會(huì)導(dǎo)致動(dòng)脈硬化疾病，但沒有研究表明牙周治療后病毒血癥的發(fā)生率更高。

慢性牙周炎中表達(dá)的炎性因子可參加體循環(huán)釋放到全身，并能刺激內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生誘導(dǎo)或加劇全身炎性反應(yīng)。而炎癥與 IS密切相關(guān)，IL-10 可以限制IS腦損傷的大小，腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和 IL-6的增加影響NO的產(chǎn)生導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能障礙，促進(jìn)血管壁炎癥，影響?zhàn)じ椒肿雍图?xì)胞因子的表達(dá)。 C反應(yīng)蛋白(C reactive protein, CRP)能夠與修飾的低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)結(jié)合，并對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞功能、斑塊不穩(wěn)定性和血栓形成產(chǎn)生影響，在動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis，As)形成中發(fā)揮作用。CP和腦血管疾病患者的CRP水平升高，兩項(xiàng)橫斷面研究證實(shí)慢性侵襲性慢性牙周炎患者血清CRP水平升高[13]。

基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)不僅在斑塊破裂中起關(guān)鍵作用，是腦血管疾病中重要的炎性介質(zhì)，還是慢性牙周炎中動(dòng)脈粥樣硬化結(jié)締組織破壞的重要介質(zhì)。Rathnayake等[14]也報(bào)道了慢性牙周炎患者血清和齦溝液中MMP-8水平升高。Moura等[15]研究認(rèn)為，唾液中MMP-2/MMP組織抑制劑-2復(fù)合物的水平可能是MMP和MMP組織抑制劑與慢性牙周炎患者內(nèi)皮功能障礙相關(guān)性的一個(gè)更好的指標(biāo)。

近年來一些研究證實(shí)了慢性牙周炎患者的纖維蛋白原水平升高[13, 16]。止血因子如纖維蛋白原(動(dòng)脈粥樣硬化的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)因素)及其降解產(chǎn)物，能夠刺激炎性細(xì)胞因子和MMP的產(chǎn)生，以及減少纖溶酶原激活物抑制物-1的產(chǎn)生(通過阻礙組織纖溶酶原激活物和尿激酶型纖溶酶原激活物的活性，從而減少對(duì)纖溶的抑制)。此外血小板數(shù)量和功能可能有助于促炎性介質(zhì)的產(chǎn)生以及聚集和血栓形成，Al-Rasheed[17]觀察到，慢性牙周炎患者的血小板計(jì)數(shù)比牙周健康人的高，牙周基礎(chǔ)治療可以顯著降低血小板計(jì)數(shù)。研究表明Pg的蛋白水解酶通過增加細(xì)胞內(nèi)鈣離子以及遷移抑制因子和纖溶酶原激活物抑制物-1的水平來激活血小板，進(jìn)一步得出Pg與血小板相互作用的總結(jié)果可能是改變細(xì)胞因子的表達(dá)，從而同時(shí)影響炎性反應(yīng)和纖維蛋白溶解反應(yīng)，促進(jìn)腦血栓形成[18,19]。盡管牙周炎會(huì)增加促炎性細(xì)胞因子的循環(huán)水平，但另一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，牙周炎并沒有改變實(shí)驗(yàn)性腦卒中后的梗死體積和血-腦脊液屏障破壞程度，表明牙周炎不會(huì)改變腦缺血后的急性預(yù)后[20]。

3.牙周致病菌和As斑塊：動(dòng)脈粥樣硬化性血栓形成是造成缺血性腦卒中最重要的病因之一。1999年，Chiu[4]利用人類頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)樣本的研究發(fā)表動(dòng)脈粥樣斑塊中檢測到牙周細(xì)菌DNA，有研究使用了巢式定量-PCR和高通量測序，有使用16SrRNA基因測序技術(shù)，檢查了As斑塊中的細(xì)菌多樣性，并記錄了除了來自口腔細(xì)菌的遺傳物質(zhì)之外和腸道微生物群的序列。然而，F(xiàn)iguero等[21]在單個(gè)As病變中沒有檢測到任何口腔細(xì)菌的DNA。這些差異可能是由于標(biāo)本采集的差異或用于從復(fù)雜的As病變中提取和鑒定DNA的分子技術(shù)的差異。也有證據(jù)表明As中存在病毒，目前的證據(jù)表明包括單純皰疹病毒和巨細(xì)胞病毒。As含有一個(gè)復(fù)雜的微生物群，其微生物來源于口腔、腸道、呼吸道和皮膚。此外，從As組織樣品中培養(yǎng)出存活的Pg和Aa的研究很少，也還沒有從As組織中培養(yǎng)出生物體的系統(tǒng)研究。

4.基因：研究表明，牙周炎與缺血性腦卒中之間存在多基因遺傳關(guān)系[22]。牙周炎患者增多的Pg與宿主的相互作用改變宿主易感基因的表達(dá)，形成宿主/病原體相互作用，促進(jìn)腦血管壁組織結(jié)構(gòu)變化，與IS高度相關(guān)的多態(tài)基因位點(diǎn)CDKN2B-AS1(9號(hào)染色體，p21.3)也與牙周炎相關(guān)[23, 24]。有研究表明纖溶酶原是IS和牙周炎的共同遺傳危險(xiǎn)因素。這些共同的遺傳因素提示IS與牙周炎之間存在機(jī)制上的聯(lián)系或免疫學(xué)上的共性。有研究表明，確定CDKN2B-AS1和纖溶酶原等造成的異常炎性反應(yīng)可以部分解釋牙周炎與腦血管疾病之間的流行病學(xué)聯(lián)系。

二、影響CP與IS炎性發(fā)生、發(fā)展的因素

1.氧化應(yīng)激反應(yīng)與血脂異常： 低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)、極低密度脂蛋白(very low density lipoprotein,VLDL)和甘油三酯(triglyceride,TG)是As的誘因；在擴(kuò)散到血管內(nèi)膜層后，LDL可以被修飾，這促進(jìn)了動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生與發(fā)展。通過氧化、蛋白水解或其他方式修飾的脂質(zhì)容易被吞噬細(xì)胞上的細(xì)胞受體識(shí)別，吞噬細(xì)胞進(jìn)而釋放炎性介質(zhì)和趨化因子，增強(qiáng)炎性細(xì)胞對(duì)的促進(jìn)作用。有研究表明慢性或侵襲性慢性牙周炎患者存在血脂異常、LDL水平升高、高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)水平降低、TG增加、氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,Ox-LDL)水平升高和小密度低密度脂蛋白升高。在一些研究中，牙周治療改善了血脂水平，降低了總膽固醇、血清LDL和循環(huán)Ox-LDL。另有研究注意到Pg及其菌毛和蛋白酶促進(jìn)泡沫細(xì)胞的形成，此外，還描述了LDL的聚集和載脂蛋白B-100的降解。Kim等[25]研究證明Pg在體外氧化HDL，將其從抗炎脂質(zhì)轉(zhuǎn)化為促炎脂質(zhì)，通過其誘導(dǎo)單核細(xì)胞產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子的能力來評(píng)估,還進(jìn)一步檢測了Pg對(duì)血脂的修飾。牙周細(xì)菌，尤其是Pg，對(duì)脂質(zhì)結(jié)構(gòu)的直接影響仍在研究中。L?nn等[26]用缺乏牙齦蛋白酶R或牙齦蛋白酶K的Pg菌株處理分離的血漿脂蛋白。他們注意到LDL的載脂蛋白E和載脂蛋白B的斷裂，以及牙齦蛋白酶K對(duì)HDL的蛋白水解，這些碎片脂質(zhì)被確定具有增加動(dòng)脈粥樣硬化的作用。牙周感染，氧化應(yīng)激及血清脂質(zhì)水平和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系揭示了As形成的炎癥機(jī)制，提示了CP與IS相關(guān)的機(jī)制。

2.免疫反應(yīng)：牙周微生物誘導(dǎo)的許多抗體，可以與心腦血管疾病病理中相關(guān)的非細(xì)菌抗原發(fā)生反應(yīng)，增加心腦血管風(fēng)險(xiǎn)。這些抗原中研究最廣泛的是微生物熱休克蛋白(heat shock protein,HSP)。目前觀點(diǎn)認(rèn)為牙周生物膜中能表達(dá)HSP并誘導(dǎo)與人熱休克蛋白反應(yīng)的熱休克蛋白抗體的細(xì)菌包括P.g(HSP60，GroEL)、F.n(GroEL)、T.f和Aa。牙周病原體的HSP可以激活內(nèi)皮細(xì)胞，增加單核細(xì)胞的黏附和遷移，增加泡沫細(xì)胞的形成，通過Toll樣受體刺激炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生，促進(jìn)凝血[27]。慢性牙周炎患者的GroEL抗體水平升高，滲透到動(dòng)脈粥樣硬化的病變中，以增強(qiáng)炎性反應(yīng)。研究表明精氨酸-牙齦蛋白酶的血凝素結(jié)構(gòu)域免疫可誘導(dǎo)丙二醛-乙醛修飾的LDL產(chǎn)生保護(hù)性的IgM反應(yīng)，也能誘導(dǎo)LPS和磷酰膽堿的IgA反應(yīng)。此外，有研究已證實(shí)自然產(chǎn)生的IgM與丙二醛-乙醛修飾的LDL和Aa之間存在交叉反應(yīng)，另有研究記錄了IgA和IgG與Ox-LDL和Pg之間的交叉反應(yīng)。也有研究發(fā)現(xiàn)心血管疾病伴慢性牙周炎患者的血清Ox-LDL抗體水平高于僅有心血管疾病的患者，Ox-LDL抗體存在于心血管疾病患者的血清中，也可能是心血管風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)標(biāo)志?？傊徊娣磻?yīng)和自身反應(yīng)性抗體參與IS和CP的慢性炎性反應(yīng)。產(chǎn)生這些抗體的主要原因與牙周感染的微生物群和牙周炎中宿主抗原的模擬物有關(guān)。

三、展 望

綜上所述，關(guān)于慢性牙周炎與缺血性腦卒中的臨床癥狀和體征，及聯(lián)系二者的生物學(xué)基礎(chǔ)已有較多的報(bào)道，多項(xiàng)研究證實(shí)慢性牙周炎與缺血性腦卒中存在著相關(guān)性，然而其因果關(guān)系仍不明確。未來需要大規(guī)模的縱向研究來驗(yàn)證。由于我國口腔保健意識(shí)相對(duì)薄弱，患慢性牙周炎的比例會(huì)更高，因此需要加強(qiáng)這方面的研究，并積極宣傳口腔保健的重要性。另外，對(duì)牙周基礎(chǔ)治療能否降低缺血性腦卒中的發(fā)生率尚無定論，還需要開展深入的研究與總結(jié)。隨著對(duì)慢性牙周炎等慢性非傳染性疾病在腦卒中發(fā)病機(jī)制中作用的深入研究，在積極尋找炎癥上游靶點(diǎn)的同時(shí)，早期診斷和干預(yù)慢性牙周炎，有可能對(duì)預(yù)防腦卒中具有潛在的應(yīng)用前景。