慢性牙周炎與缺血性腦卒中關系的研究進展

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，可導致牙周支持組織的不可逆性破壞，己被世界衛生組織(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與全身系統性疾病密切相關，而且CP與缺血性腦卒中(ischemic stroke，IS)相關性的研究已成為近年來研究的熱點。 腦卒中又稱腦血管意外(cerebrovascular accissdent,CA)或中風，是一種急性腦血管疾病，可嚴重影響患者的生活質量，而缺血性腦卒中約占所有腦卒中發病的60%～80%[2]。2016年全球疾病負擔數據顯示，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生付出了巨大努力，但迄今尚無針對IS的有效治療方式,而牙周感染可能是IS新的獨立危險因素,因此，研究者對確定CP和IS的危險因素越來越感興趣，其目的是制定預防策略，以期在未來幾年內能降低腦卒中的發生率。本文就近年來有關CP與IS相關性的研究現狀做一綜述。

一、慢性牙周炎與缺血性腦卒中的相關性

1.慢性牙周炎與缺血性腦卒中的流行病學調查：Chiu[4]研究發現除常見的危險因素外，牙周感染可能是IS新的獨立危險因素，而且這種相關性獨立于已知的腦梗死的其他常見危險因素。Grau等[5]調查了166例急性IS患者，并與年齡、性別匹配的166例非IS患者進行了病例對照研究，結果顯示，口腔健康狀況不良是腦血管缺血性病變的危險因素，并且定期進行牙周治療可以降低中風的發生率[5，6]。最近一項基于3項隊列研究 (合并相對危險度2.52，95%CI:1.77～3.58)和5項病例對照研究(合并相對危險度3.04，95%CI:1.10～8.43)的Meta分析顯示了CP和IS之間存在顯著相關性[7]。近年來國內也有相關報道，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志物水平進行比較，也證實CP與IS之間有較為密切的關系，其中高敏C反應蛋白(high sensitivity C reactive protein,hs-CRP)、白細胞介素1(interleukin-1，IL-1)等炎性標志物可能與CP和IS的發病相關。張燕鋒等[9]對40例中重度CP伴IS高危人群及36例單純中重度CP患者進行牙周基礎治療，發現牙周基礎治療可降低中重度CP伴IS高危人群血清同型半胱氨酸(homocysteine，HCY)水平，因而得出牙周基礎治療可在一定程度上降低IS高危人群向IS發展的結論。然而，并非所有流行病學調查結果都顯示牙周狀況與IS的發生存在相關性。Joshipura等[10]對40～75歲的44119例健康人群展開調查，并未發現牙周疾病與IS的發生存在顯著相關性。在該研究中，臨床醫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果的可靠性。另有研究發現CP與IS和腦血管疾病之間不存在顯著相關性。對上述結果的可能解釋包括存在未校正的混雜因素、CP的診斷標準和病情嚴重程度指標不一致。在未來的流行病學研究中，準確控制混雜因素和統一牙周疾病檢測標準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：牙周致病菌可能直接進入血流引起菌血癥，Horliana等[11]總結了9項觀察性研究，在219例慢性牙周炎患者的血液樣本(牙周手術之前、期間或之后)中有106例(49.4%)出現菌血癥，檢測到的細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別到血流中的任何口腔病原體。這些研究結果證明了目前用于準確鑒定血液中牙周致病菌存在的微生物學方法的局限性，因此，需要更具可重復性和驗證性的方法。因為口腔也攜帶多種病毒，如巨細胞病毒會導致動脈硬化疾病，但沒有研究表明牙周治療后病毒血癥的發生率更高。

慢性牙周炎中表達的炎性因子可參加體循環釋放到全身，并能刺激內皮細胞產生誘導或加劇全身炎性反應。而炎癥與 IS密切相關，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的產生導致血管內皮功能障礙，促進血管壁炎癥，影響黏附分子和細胞因子的表達。 C反應蛋白(C reactive protein, CRP)能夠與修飾的低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)結合，并對內皮細胞功能、斑塊不穩定性和血栓形成產生影響，在動脈粥樣硬化(atherosclerosis，As)形成中發揮作用。CP和腦血管疾病患者的CRP水平升高，兩項橫斷面研究證實慢性侵襲性慢性牙周炎患者血清CRP水平升高[13]。

基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)不僅在斑塊破裂中起關鍵作用，是腦血管疾病中重要的炎性介質，還是慢性牙周炎中動脈粥樣硬化結締組織破壞的重要介質。Rathnayake等[14]也報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]研究認為，唾液中MMP-2/MMP組織抑制劑-2復合物的水平可能是MMP和MMP組織抑制劑與慢性牙周炎患者內皮功能障礙相關性的一個更好的指標。

近年來一些研究證實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(動脈粥樣硬化的系統性風險因素)及其降解產物，能夠刺激炎性細胞因子和MMP的產生，以及減少纖溶酶原激活物抑制物-1的產生(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，從而減少對纖溶的抑制)。此外血小板數量和功能可能有助于促炎性介質的產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數比牙周健康人的高，牙周基礎治療可以顯著降低血小板計數。研究表明Pg的蛋白水解酶通過增加細胞內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，進一步得出Pg與血小板相互作用的總結果可能是改變細胞因子的表達，從而同時影響炎性反應和纖維蛋白溶解反應，促進腦血栓形成[18,19]。盡管牙周炎會增加促炎性細胞因子的循環水平，但另一項動物實驗結果顯示，牙周炎并沒有改變實驗性腦卒中后的梗死體積和血-腦脊液屏障破壞程度，表明牙周炎不會改變腦缺血后的急性預后[20]。

3.牙周致病菌和As斑塊：動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]利用人類頸動脈內膜切除術樣本的研究發表動脈粥樣斑塊中檢測到牙周細菌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，檢查了As斑塊中的細菌多樣性，并記錄了除了來自口腔細菌的遺傳物質之外和腸道微生物群的序列。然而，Figuero等[21]在單個As病變中沒有檢測到任何口腔細菌的DNA。這些差異可能是由于標本采集的差異或用于從復雜的As病變中提取和鑒定DNA的分子技術的差異。也有證據表明As中存在病毒，目前的證據表明包括單純皰疹病毒和巨細胞病毒。As含有一個復雜的微生物群，其微生物來源于口腔、腸道、呼吸道和皮膚。此外，從As組織樣品中培養出存活的Pg和Aa的研究很少，也還沒有從As組織中培養出生物體的系統研究。

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，形成宿主/病原體相互作用，促進腦血管壁組織結構變化，與IS高度相關的多態基因位點CDKN2B-AS1(9號染色體，p21.3)也與牙周炎相關[23, 24]。有研究表明纖溶酶原是IS和牙周炎的共同遺傳危險因素。這些共同的遺傳因素提示IS與牙周炎之間存在機制上的聯系或免疫學上的共性。有研究表明，確定CDKN2B-AS1和纖溶酶原等造成的異常炎性反應可以部分解釋牙周炎與腦血管疾病之間的流行病學聯系。

二、影響CP與IS炎性發生、發展的因素

1.氧化應激反應與血脂異常： 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；在擴散到血管內膜層后，LDL可以被修飾，這促進了動脈粥樣硬化的發生與發展。通過氧化、蛋白水解或其他方式修飾的脂質容易被吞噬細胞上的細胞受體識別，吞噬細胞進而釋放炎性介質和趨化因子，增強炎性細胞對的促進作用。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Ox-LDL。另有研究注意到Pg及其菌毛和蛋白酶促進泡沫細胞的形成，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，將其從抗炎脂質轉化為促炎脂質，通過其誘導單核細胞產生炎性細胞因子的能力來評估,還進一步檢測了Pg對血脂的修飾。牙周細菌，尤其是Pg，對脂質結構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HDL的蛋白水解，這些碎片脂質被確定具有增加動脈粥樣硬化的作用。牙周感染，氧化應激及血清脂質水平和結構之間的關系揭示了As形成的炎癥機制，提示了CP與IS相關的機制。

2.免疫反應：牙周微生物誘導的許多抗體，可以與心腦血管疾病病理中相關的非細菌抗原發生反應，增加心腦血管風險。這些抗原中研究最廣泛的是微生物熱休克蛋白(heat shock protein,HSP)。目前觀點認為牙周生物膜中能表達HSP并誘導與人熱休克蛋白反應的熱休克蛋白抗體的細菌包括P.g(HSP60，GroEL)、F.n(GroEL)、T.f和Aa。牙周病原體的HSP可以激活內皮細胞，增加單核細胞的黏附和遷移，增加泡沫細胞的形成，通過Toll樣受體刺激炎性細胞因子的產生，促進凝血[27]。慢性牙周炎患者的GroEL抗體水平升高，滲透到動脈粥樣硬化的病變中，以增強炎性反應。研究表明精氨酸-牙齦蛋白酶的血凝素結構域免疫可誘導丙二醛-乙醛修飾的LDL產生保護性的IgM反應，也能誘導LPS和磷酰膽堿的IgA反應。此外，有研究已證實自然產生的IgM與丙二醛-乙醛修飾的LDL和Aa之間存在交叉反應，另有研究記錄了IgA和IgG與Ox-LDL和Pg之間的交叉反應。也有研究發現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，也可能是心血管風險的一個標志。總之，交叉反應和自身反應性抗體參與IS和CP的慢性炎性反應。產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。

三、展 望

綜上所述，關于慢性牙周炎與缺血性腦卒中的臨床癥狀和體征，及聯系二者的生物學基礎已有較多的報道，多項研究證實慢性牙周炎與缺血性腦卒中存在著相關性，然而其因果關系仍不明確。未來需要大規模的縱向研究來驗證。由于我國口腔保健意識相對薄弱，患慢性牙周炎的比例會更高，因此需要加強這方面的研究，并積極宣傳口腔保健的重要性。另外，對牙周基礎治療能否降低缺血性腦卒中的發生率尚無定論，還需要開展深入的研究與總結。隨著對慢性牙周炎等慢性非傳染性疾病在腦卒中發病機制中作用的深入研究，在積極尋找炎癥上游靶點的同時，早期診斷和干預慢性牙周炎，有可能對預防腦卒中具有潛在的應用前景。