基于孟德?tīng)栯S機(jī)化方法分析炎癥性腸病與牙周炎的因果關(guān)系

關(guān)鍵詞：孟德?tīng)栯S機(jī)化；牙周炎；炎癥性腸?。换蜃儺?/p>

中圖分類號(hào)： R781.4+2 ；R574 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2025.13.017 文章編號(hào)：1006-1959（2025）13-0094-04

Abstract：ObjetiveTvestigateeualelatiosetwnflamatowelsase（DdprodotiDbysigdel randomization.eodseargalegeoewideociatioudy（WAataofteEuroeanederatioofPerootoload theInteatioalIatoowelDiosorreedTigleedpSod withperiodontitseredsstrutalvaableely6d686.Atoapleethsedtoalyte causalrelatiosetodoiisdKfsdefoaliotrodeprocesofdata The MR-egger method was used to estimate the causal effect of periodontitis on IBD.The Cochran's Q test and F statistics were used to evaluate the consistencyotasulealotid the risk of IBD （OR=1.18，95 % CI1.09-1.28，Plt;0.oo1）.Theestimationresultsofcausal effectof differentSNPswerebasicallyconsistent（Q=0.41， P =0.52， F =0）.ConclusionsTheMendelianrandomizationstudyconfimedthecausalasociationbetweeperiodonitisandinflammatoryowel disease，providinganewperspectiveforunderstanding thepathogenesisandpreventionstrategiesof thesetwodiseases.

Keywords：Mendelian randomization;Periodontitis; Inflammatory bowel disease; Gene variation

牙周炎（periodontaldisease，PD）是一種由牙菌斑生物膜引起的牙周組織慢性感染性疾病，可導(dǎo)致牙周支持組織的破壞如牙槽骨、牙周膜、牙骨質(zhì)和牙齦的炎癥、退縮和喪失，是造成牙齒脫落的主要原因[2。牙周炎在全球范圍內(nèi)都具有較高的發(fā)病率，尤其是在口腔衛(wèi)生狀況較差或口腔保健意識(shí)薄弱的群體中更為常見(jiàn)。牙周炎可導(dǎo)致患者牙齒松動(dòng)、脫落，造成咀嚼功能下降，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。炎癥性腸?。╥nflammatoryboweldisease，IBD）是一種由局部微生物失調(diào)及免疫穩(wěn)態(tài)失衡共同引起慢性腸道炎癥性疾病，主要包括克羅恩?。–D）和潰瘍性結(jié)腸炎（UC）3。IBD的發(fā)病機(jī)制涉及遺傳和環(huán)境因素，如飲食、吸煙、壓力和微生物等，以腸道炎癥和腸道上皮損傷為特點(diǎn)。這些疾病以反復(fù)發(fā)作的腸道炎癥為特征，可能導(dǎo)致腹痛、腹瀉、體重下降等癥狀，嚴(yán)重時(shí)甚至可能危及生命。炎癥性腸病的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)也呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，尤其在發(fā)達(dá)國(guó)家中更為普遍[45。IBD除腸道癥狀外，該疾病通常伴隨著大量腸外表現(xiàn)（EIM），如關(guān)節(jié)炎、葡萄膜炎、牙周炎等。

近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明牙周炎與炎癥性腸病之間存在潛在的關(guān)聯(lián)。隨著“口腔-腸軸\"機(jī)制的提出，牙周炎和腸道菌群之間的密切聯(lián)系越來(lái)越受到關(guān)注。有研究發(fā)現(xiàn)[89，炎性腸炎患者可同時(shí)存在牙周炎表現(xiàn)，牙周炎患者患炎癥性腸病的風(fēng)險(xiǎn)也較高，而炎癥性腸病患者牙周炎發(fā)生率及病損程度也明顯高于對(duì)照組。有研究發(fā)現(xiàn)[]，牙周疾病嚴(yán)重程度與回腸評(píng)分嚴(yán)重程度相關(guān)。這些研究提示牙周炎與炎癥性腸病之間可能存在某種因果關(guān)系，但具體的機(jī)制尚不清楚。雖然大量流行病學(xué)報(bào)道了大量IBD與PD之間的關(guān)聯(lián)研究，但是卻鮮有IBD與PD相關(guān)的因果關(guān)系報(bào)道，因?yàn)闄M斷面研究在理解兩種疾病的因果關(guān)系上較為困難，且易受反向因果邏輯的干擾。孟德?tīng)栯S機(jī)化（MR）是一種以遺傳變異作為工具變量的統(tǒng)計(jì)模型，近年來(lái)隨著全基因組關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)的蓬勃發(fā)展，該模型已廣泛用于因果關(guān)聯(lián)分析研究中。通過(guò)孟德?tīng)栯S機(jī)化方法來(lái)探究牙周炎與炎癥性腸病之間的因果關(guān)系具有重要的臨床意義，這不僅可為深入理解這兩種疾病的發(fā)病機(jī)制提供新的視角，還可為預(yù)防和治療這兩種疾病提供新的策略和方法。

1資料與方法

1.1研究對(duì)象本研究納入2個(gè)大型全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）的數(shù)據(jù)，分別是歐洲牙周病學(xué)會(huì)（EFP）

和國(guó)際炎癥性腸病遺傳學(xué)聯(lián)盟（IBDGC）。PRISM研究包括了12720名歐洲裔個(gè)體，其中5661例患有牙周炎，7059例未患牙周炎。IBDGC研究包括了35333名歐洲裔個(gè)體，其中15604例患有IBD，19729例未患IBD。

1.2工具變量本研究選擇2個(gè)與牙周炎相關(guān)的單核苷酸多態(tài)性（SNPs）作為工具變量，分別是rs12641205和rs2668826。這兩個(gè)SNPs分別位于基因TLR4和CCL28上，且與牙周炎的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法本研究采用了兩樣本MR方法來(lái)分析牙周炎與IBD的因果關(guān)系。首先，使用PLINK軟件對(duì)PRISM和IBDGC數(shù)據(jù)進(jìn)行了質(zhì)量控制和預(yù)處理，包括去除缺失值、親緣關(guān)系和群體分層等。然后，使用MR-egger方法估計(jì)牙周炎對(duì)IBD的因果效應(yīng)。最后，使用Cochran's Q 檢驗(yàn)和 I² 統(tǒng)計(jì)量來(lái)評(píng)估不同SNPs對(duì)因果效應(yīng)的一致性。統(tǒng)計(jì)結(jié)果以比值比（OR） 95% 置信區(qū)間（ 95%CI） 表示， Plt;0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1工具變量選擇rs12641205和rs2668826分別位于基因TLR4和CCL28上，與牙周炎的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)，見(jiàn)表1。

2.2因果效應(yīng)估計(jì)使用MR-egger方法估計(jì)了牙周炎對(duì)IBD的因果效應(yīng)，結(jié)果表明，牙周炎與IBD之間存在因果關(guān)系，牙周炎增加了IBD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)（ OR=1.18，95%CI：1.09～1.28，Plt;0.001） 。不同SNPs對(duì)因果效應(yīng)的估計(jì)結(jié)果基本一致（ Q=0.41，P=0.52 I₌₀ ），見(jiàn)表2。

3討論

與傳統(tǒng)流行病學(xué)相比，孟德?tīng)栯S機(jī)化分析主要具有如下優(yōu)點(diǎn)： ① 避免了混雜因素的干擾，因?yàn)閿y帶決定表型的遺傳變異在人群中是隨機(jī)分配的，因此可以排除觀察性研究混雜因素的干擾，從而更加準(zhǔn)確的推斷因果關(guān)系。 ② 提高了因果推斷的可信度：孟德?tīng)栯S機(jī)化不存在選擇誤差和信息誤差。 ③ 孟德?tīng)栯S機(jī)化可用于觀察性研究結(jié)果的驗(yàn)證。 ④ 試用范圍更廣且相較于傳統(tǒng)觀察性研究更加省時(shí)省力。⑤ 孟德?tīng)栯S機(jī)化使用遺傳變異作為暴露的工具變量IV，而這種暴露的發(fā)生是早于結(jié)局因素的，因此可以排除反向因果邏輯問(wèn)題。本研究利用MR方法分析了牙周炎與IBD的因果關(guān)系。結(jié)果表明，牙周炎與IBD之間存在因果關(guān)系，牙周炎增加了IBD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。這一結(jié)果與之前的觀察性研究結(jié)果一致，進(jìn)一步支持了牙周炎與IBD之間的關(guān)聯(lián)。在牙周炎的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，病原微生物作為牙周炎的始動(dòng)因子，是牙周炎發(fā)生的必要條件，但并不是主導(dǎo)牙周炎癥向嚴(yán)重發(fā)展的決定因素，在這個(gè)過(guò)程中，失衡的、持續(xù)性宿主對(duì)抗病原體的炎癥反應(yīng)才是牙周組織破壞的主導(dǎo)力量。Th17細(xì)胞近年來(lái)因其在牙槽骨破壞中的作用成為研究熱點(diǎn)。牙周炎狀態(tài)下，牙齦組織和牙槽骨均高表達(dá)IL-17，核因子 -κB 受體活化因子配體（RANKL）在牙周炎的牙槽骨中也呈高表達(dá)狀態(tài)。口腔微生物群在腸道中的異位定植，可誘導(dǎo)腸道中的Th17細(xì)胞發(fā)生免疫異常反應(yīng)。UC患者的腸黏膜在炎癥狀態(tài)下具有較高水平的Th17和IL-17，且UC患者在活動(dòng)期Th17主要表達(dá)于腸黏膜的固有層。Th17和IL-17可能是UC的發(fā)病機(jī)制中重要的調(diào)節(jié)因子之一。Tregs 通過(guò)抑制Th1和Th17細(xì)胞產(chǎn)生的促炎性細(xì)胞因子，與疾病進(jìn)展和免疫炎性反應(yīng)的降低密切相關(guān)。Tregs由于促進(jìn)抗炎性細(xì)胞因子TGF- ?{β 和IL-10的產(chǎn)生，抑制了Th17細(xì)胞的擴(kuò)散，進(jìn)而抑制結(jié)腸炎的發(fā)展。研究表明[10-12]，IBD患者牙周菌群中的優(yōu)勢(shì)分離株在體外實(shí)驗(yàn)中對(duì)中性粒細(xì)胞趨化有顯著影響，提示該口腔病原體可能作為感染因子或宿主反應(yīng)調(diào)節(jié)劑在IBD中發(fā)揮作用。

研究表明[1，12]，，IBD的病因尚未完全探明，但現(xiàn)今被廣泛接受的是，該疾病與易感宿主與腸道微生物的相互作用以及自身免疫系統(tǒng)的異常激活密切相關(guān)。牙周致病菌可激活結(jié)腸單核吞噬細(xì)胞中的炎癥小體，從而引發(fā)結(jié)腸炎[13]。由于牙周致病菌隨吞咽進(jìn)入到胃腸道后改變了腸道原本微生物群，其中存在特定的細(xì)菌具核素梭菌和牙齦葉啉單胞菌，從而引起腸道菌群失調(diào)，導(dǎo)致IBD的發(fā)生[4]，并且來(lái)自IBD患者的具核梭桿菌比從健康組織分離的菌株更具侵襲性[5。有研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)經(jīng)結(jié)扎誘導(dǎo)牙周炎的小鼠進(jìn)行牙周炎的基礎(chǔ)治療后，小鼠顯示出腸屏障恢復(fù)的趨勢(shì)，異桿菌、巴氏桿菌、孢子桿菌的數(shù)量明顯減少，生殖菌和雙歧桿菌相對(duì)豐度增加。

口腔內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子可進(jìn)入體循環(huán)，在肝臟中誘導(dǎo)急性期反應(yīng)，并誘發(fā)多種炎癥反應(yīng)。此外，P.gingivali的腸道大量定殖下調(diào)了小腸緊密連接蛋白1和閉塞蛋白的表達(dá)，小腸中IL-6表達(dá)顯著升高，Roryt表達(dá)顯著降低，而大腸中TNF- σ?α∝ 表達(dá)顯著升高。在對(duì)齦下菌群進(jìn)行研究時(shí)還發(fā)現(xiàn)IBD患者機(jī)會(huì)性感染相關(guān)細(xì)菌，如金黃色葡萄球菌和溶血葡萄球菌的風(fēng)險(xiǎn)增高。StraussJ等[5研究表明，IBD患者牙周菌群中的優(yōu)勢(shì)分離株在體外實(shí)驗(yàn)中對(duì)中性粒細(xì)胞趨化有顯著影響，提示該口腔病原體可能作為感染因子或宿主反應(yīng)調(diào)節(jié)劑在IBD中發(fā)揮作用。這些結(jié)果提出了與牙周炎相關(guān)的口腔細(xì)菌可能導(dǎo)致結(jié)腸運(yùn)動(dòng)功能障礙的可能性。

有研究發(fā)現(xiàn)[，CD和UC是牙周炎的危險(xiǎn)指標(biāo)，牙周炎和IBD之間存在著聯(lián)系。但是Meta分析納入的均為病例-對(duì)照研究，無(wú)法確定牙周炎和IBD之間的因果關(guān)系[17-19]。MR方法是一種利用遺傳變異作為工具變量來(lái)推斷因果關(guān)系的方法，它可以克服傳統(tǒng)觀察性研究方法的局限性。在本研究中，選擇了2個(gè)與牙周炎相關(guān)的SNPs作為工具變量，這2個(gè)SNPs與牙周炎的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)，但與IBD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)無(wú)關(guān)。因此，它們可以作為有效的工具變量來(lái)推斷牙周炎與IBD之間的因果關(guān)系。本研究的局限性在于，只選了2個(gè)SNPs作為工具變量，可能無(wú)法完全代表牙周炎的遺傳易感性。此外，本研究所納入的研究人群主要是歐洲裔個(gè)體，可能無(wú)法推廣到其他種族人群。未來(lái)的研究需要進(jìn)一步擴(kuò)大工具變量的選擇范圍，并納入更多的種族人群，以提高研究的可靠性和普遍性。本研究?jī)H討論了IBD與慢性牙周炎之間的關(guān)系，IBD與其他類型的牙周炎如侵襲性牙周炎和牙周膿腫之間的關(guān)系有待進(jìn)一步探討。此外，IBD引起的全身炎癥是否會(huì)導(dǎo)致口腔菌群的改變，從而導(dǎo)致生態(tài)失調(diào)，加劇口腔炎癥，目前并沒(méi)有確切的報(bào)道，但是已有研究證實(shí)一些慢性全身性疾病可影響口腔菌群的組成[20-22]。

有研究指出[2，口腔和腸道微生物之間存在雙向相互作用，腸道菌群失調(diào)可導(dǎo)致口腔菌群失調(diào)，導(dǎo)致牙周炎的風(fēng)險(xiǎn)增加，反之亦然。一項(xiàng)隊(duì)列研究中發(fā)現(xiàn)[22，與對(duì)照組相比，IBD患者的口腔臨床牙周參數(shù)無(wú)顯著差異，但是其牙齦下細(xì)菌組成發(fā)生顯著變化。

IBD患者的牙齦下條件致病菌的水平明顯高于對(duì)照組。一項(xiàng)動(dòng)物研究支持該隊(duì)列研究的發(fā)現(xiàn)23]，IBD可引起小鼠舌部及唾液微生物組成變化，以唾液的變化最為明顯。在免疫介導(dǎo)方面，IBD患者的慢性炎癥可能導(dǎo)致口腔內(nèi)過(guò)度活躍的免疫反應(yīng)，IBD患者的免疫細(xì)胞可釋放腫瘤壞死因子、白介素等細(xì)胞因子，這些細(xì)胞因子均與牙周炎的發(fā)病機(jī)制有關(guān)，因此可能通過(guò)此途徑促進(jìn)了牙周炎的產(chǎn)生[24。本研究?jī)H分析了PD與IBD的單項(xiàng)因果關(guān)系，未來(lái)研究中應(yīng)擴(kuò)大到研究其雙向作用機(jī)制上。

綜上所述，本研究利用MR方法分析了牙周炎與IBD的因果關(guān)系，結(jié)果表明牙周炎與IBD之間存在因果關(guān)系，牙周炎增加了IBD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。這一結(jié)果為牙周炎與IBD的防治提供了新的思路和證據(jù)。牙周致病菌及其產(chǎn)物所引起的炎癥和機(jī)體免疫反應(yīng)可能是探討牙周炎和消化系統(tǒng)疾病間關(guān)系的一個(gè)切入點(diǎn)。

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收稿日期：2024-04-28：修回日期：2024-06-16