齒垢密螺旋體與口腔疾病關(guān)系的研究進(jìn)展

彭瑞婷， 程磊， 彭顯

1. 口腔疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院牙體牙髓科，四川 成都（610041）； 2.口腔疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院，四川成都（610041）

齒垢密螺旋體（Treponema denticola，T. denticola）是一種最早在口腔中發(fā)現(xiàn)的革蘭氏陰性厭氧菌，屬解糖密螺旋體，全長(zhǎng)5～20 μm，直徑0.1～0.5 μm，具有獨(dú)特的超微結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式。外膜蛋白為主要的抗原物質(zhì)，如糜蛋白酶樣蛋白酶復(fù)合物（chymotrypsin-like protease complex，CTLP），主要外鞘蛋白（major outer sheath protein，Mosp）等，介導(dǎo)其與宿主的相互作用；周質(zhì)軸絲（periplasmic flagella）為主要運(yùn)動(dòng)器官，位于胞內(nèi)，可使齒垢密螺旋體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、伸縮、蛇狀運(yùn)動(dòng)［1］。齒垢密螺旋體可以破壞上皮屏障，侵入牙齦上皮細(xì)胞和深層組織中，誘導(dǎo)骨吸收，引起機(jī)體的免疫反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞因子釋放紊亂，最終導(dǎo)致口腔內(nèi)軟硬組織的嚴(yán)重破壞［2-4］。齒垢密螺旋體不僅與急性壞死性潰瘍性牙齦炎、侵襲性牙周炎以及嚴(yán)重的慢性牙周炎等密切相關(guān)［5］，也與急性牙髓炎、根尖周膿腫、種植體周圍疾病以及多種口腔和消化道腫瘤的發(fā)生發(fā)展聯(lián)系密切［6-8］。本文就齒垢密螺旋體相關(guān)研究進(jìn)展作一綜述。

1 齒垢密螺旋體與牙周疾病

齦下菌斑生物膜是目前公認(rèn)的引起牙周病的最主要的致病因素，齒垢密螺旋體常與多種細(xì)菌共同檢出，如牙齦卟啉單孢菌、中間普雷沃菌、福賽斯坦納菌，放線共生放線桿菌、具核梭桿菌等。齒垢密螺旋體與其他牙周致病菌的相互作用是多樣且復(fù)雜的，體外研究顯示齒垢密螺旋體與牙齦卟啉單胞菌存在共生現(xiàn)象，其可與牙齦卟啉單胞菌hgp44 結(jié)構(gòu)域蛋白產(chǎn)生共聚，用r-Hgp446（199-316）抗體競(jìng)爭(zhēng)性抑制齒垢密螺旋體和牙齦卟啉單胞菌的結(jié)合，即可抑制兩者形成菌斑微生物膜［8］。Shin 等［9］研究指出具核梭桿菌可促進(jìn)齒垢密螺旋體侵入上皮細(xì)胞，同時(shí)齒垢密螺旋體可抑制具核梭桿菌介導(dǎo)的人β-防御素（human beta-defensins，HBDs）、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）的產(chǎn)生。

齒垢密螺旋體還可通過多種機(jī)制參與牙周病的發(fā)生發(fā)展（機(jī)制詳見OSID 碼）。其中，Kokubu等［2］研究發(fā)現(xiàn)齒垢密螺旋體可通過其表面蛋白Mosp、CTLP 等刺激牙周膜上皮細(xì)胞產(chǎn)生β-防御素2（β-defensin 2，BD-2），從而激活免疫系統(tǒng)。Ruby等［3］研究顯示，齒垢密螺旋體還可通過周質(zhì)軸絲刺激人單核細(xì)胞Toll 樣受體2（toll-like receptor 2，TLR-2）導(dǎo)致NF-κB 產(chǎn)物的生成，繼而激活先天免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor alpha，TNF-α）、IL-1β、IL-6、IL-10 和IL-12 的大量產(chǎn)生，促進(jìn)炎癥的發(fā)生發(fā)展。Kikuchi 等［4］研究發(fā)現(xiàn)齒垢密螺旋體可致犬腎上皮（madin-darby canine kidney，DMCK）細(xì)胞跨膜電阻明顯降低，并降解緊密結(jié)合蛋白，如帶狀閉合蛋白-1（zonula occludens-1）、claudin-1 等，從而破壞上皮細(xì)胞間的緊密連接。齒垢密螺旋體還可通過表面FhbB 脂蛋白與補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白Factor H 結(jié)合，從而逃脫補(bǔ)體介導(dǎo)的殺傷作用［10］。此外，也有研究指出齒垢密螺旋體可以誘導(dǎo)骨吸收，降解組織蛋白，調(diào)節(jié)宿主免疫蛋白酶等促進(jìn)牙周病的發(fā)生發(fā)展。然而，目前齒垢密螺旋體對(duì)與牙周疾病相關(guān)的理化變化的感知和響應(yīng)的機(jī)制在仍然是未知的，菌體內(nèi)雙組分調(diào)節(jié)系統(tǒng)（主要為AtcS-AtcR 和Hpk2-Rrp2 激酶反應(yīng)調(diào)節(jié)因子）在響應(yīng)環(huán)境刺激時(shí)如何感應(yīng)和傳遞信號(hào)等仍有待研究。

2 齒垢密螺旋體與牙髓根尖周病

牙髓根尖周病是一種以革蘭氏陰性厭氧菌為主的混合菌群感染性疾病［6］。密螺旋體屬在感染根管以及病變的根尖周組織的合并檢出率達(dá)41.5%（95% CI，35.9～47.0）［11］，并以齒垢密螺旋體的檢出最普遍。有學(xué)者指出齒垢密螺旋體與牙髓感染，尤其是初次及急性感染關(guān)系密切。齒垢密螺旋體在成人急性感染根管內(nèi)的檢出率達(dá)42%［12］，另一項(xiàng)研究顯示齒垢密螺旋體在乳牙急性感染根管內(nèi)的檢出率達(dá)45%，并與牙齦卟啉單孢菌、福賽斯坦納菌等的檢出密切相關(guān)［13］。

與牙髓感染相比，齒垢密螺旋體在根尖周病中的檢出率更高。Siqueira 團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用16S rDNA 巢式PCR 研究根尖周膿腫的樣本，發(fā)現(xiàn)齒垢密螺旋體在根尖膿腫中的檢出率高達(dá)79%（15/19），并推測(cè)其與根尖骨質(zhì)破壞相關(guān)［14］。相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示［15］，單一感染齒垢密螺旋體的嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷（severe combined immunodeficiency，SCID）小鼠與感染“紅色復(fù)合體”的相比，單一感染者表現(xiàn)出范圍更廣的根尖周骨吸收，并更易出現(xiàn)脾腫大、惡病質(zhì)等，提示齒垢密螺旋體對(duì)根尖周組織以及全身都有高致病性。另一項(xiàng)半定量研究顯示，在檢測(cè)水平大于105CFU 時(shí)，急性根尖周膿腫的樣本中齒垢密螺旋體的檢出率明顯高于無癥狀根尖周炎者，提示齒垢密螺旋體的大量增殖，可能引起急性且嚴(yán)重破壞的根尖周炎［6］。同樣，Nelson-Filho等［16］也發(fā)現(xiàn)乳牙根尖周炎樣本中齒垢密螺旋體的含量也高于不可復(fù)性牙髓炎者。但也有研究顯示在牙髓感染、根尖周膿腫樣本中完全沒有或很少量地檢出齒垢密螺旋體。由于取樣方式不同，樣本量差異等，所獲得的結(jié)論也不盡相同，齒垢密螺旋體在牙髓根尖周病中的精確檢測(cè)方式還有待考究，其在疾病中所起的作用機(jī)制也有待研究。

3 齒垢密螺旋體與口腔腫瘤

慢性炎癥是腫瘤的危險(xiǎn)因素之一，病原菌定植與炎癥和癌癥進(jìn)展高度相關(guān)。不良的牙周狀況，如牙齦炎和牙周炎等，也是口腔、消化道腫瘤重要危險(xiǎn)因素之一［17］。齒垢密螺旋體作為重要的牙周致病菌之一，最新的研究發(fā)現(xiàn)其與口腔腫瘤也有著密切的聯(lián)系。Narikiyo 等［18］對(duì)來自多個(gè)國(guó)家的共69 例食管癌患者的腫瘤組織進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)齒垢密螺旋體在腫瘤組織中的克?。?5%）顯著高于健康組織（20%）。此外也有證據(jù)顯示齒垢密螺旋體在口腔鱗癌患者唾液樣本中豐度增加［19］。體外研究發(fā)現(xiàn)，齒垢密螺旋體表面蛋白CTLP 在舌鱗癌、扁桃體鱗癌、食管鱗癌、胃腺癌、胰腺腺癌、結(jié)腸腺癌等多種口腔、消化道腫瘤中檢出，并可能通過調(diào)節(jié)腫瘤相關(guān)免疫調(diào)節(jié)蛋白，如上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMP），降解α-1-抗胰蛋白酶（α-1-antichymotrypsin）、補(bǔ)體C1q 等促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展［7］。Kylm? 等［20］也發(fā)現(xiàn)，齒垢密螺旋體表面蛋白CTLP 在HPV 陰性的口咽部鱗癌的檢出率較高，并指出其可能促進(jìn)HPV 陰性的口咽部鱗癌向低分化發(fā)展，影響腫瘤的預(yù)后。Listyarifah 等［21］也發(fā)現(xiàn)齒垢密螺旋體表面蛋白CTLP 在早期舌鱗狀細(xì)胞癌中顯著存在，其表達(dá)與腫瘤侵襲深度、腫瘤直徑、TLR-7，TLR-9 表達(dá)等相關(guān)，并可能有助于腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

盡管齒垢密螺旋體在腫瘤中涉及的確切機(jī)制尚不清楚，但由于其能產(chǎn)生毒力蛋白酶、激活基質(zhì)金屬蛋白酶、刺激產(chǎn)生多種趨化因子、還可激活控制細(xì)胞增殖和細(xì)胞存活的上皮細(xì)胞絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號(hào)通路［2，4］等，都提示其可能是一種增加細(xì)胞增殖和突變的危險(xiǎn)因素。

4 齒垢密螺旋體與種植體周圍疾病

種植體周圍疾病是一種發(fā)生于種植體周圍軟、硬組織的炎癥性疾病，其微生物學(xué)特征不同于牙周炎，更為豐富且復(fù)雜多變。齒垢密螺旋體作為可疑致病菌之一，常與其他微生物在種植體周圍疾病中共同檢出。研究者應(yīng)用16S rDNA 測(cè)序技術(shù)對(duì)炎性種植體周圍齦下菌斑微生物進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)擬桿菌門、螺旋體門、互養(yǎng)菌門在疾病位點(diǎn)明顯富集，并以牙齦卟啉單胞菌、齒垢密螺旋體、福賽斯坦納菌、嗜麥芽密螺旋體等最普遍檢出。早期系統(tǒng)性回顧研究共發(fā)現(xiàn)17 個(gè)屬、23 種細(xì)菌與種植體周圍疾病相關(guān)，其中中等證據(jù)支持的有牙齦卟啉單胞菌、福塞斯坦納菌、齒垢密螺旋體。近期系統(tǒng)性回顧研究及Meta 分析顯示，種植體周圍疾病主要相關(guān)微生物有牙齦卟啉單胞菌、齒垢密螺旋體、中間普雷沃菌、具核梭桿菌，以及福塞斯坦納菌、放線共生放線桿菌、嚙蝕艾肯氏菌等［22］。5年的隨訪研究顯示，未定期進(jìn)行種植體維護(hù)治療者，其種植體周圍疾病發(fā)生率及齦下菌斑微生物總量明顯高于定期維護(hù)者，且牙齦卟啉單胞菌、齒垢密螺旋體、具核梭桿菌的檢出明顯高于對(duì)照組［23］。

在作用機(jī)制方面，Wang 等［24］研究顯示，齒垢密螺旋體與靶向生物標(biāo)志物白細(xì)胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑-2（tissue inhibitor of matrix metalloprotein-2，tIMP-2）的顯著表達(dá)密切相關(guān)，靶向生物標(biāo)記物與齒垢密螺旋體組合檢測(cè)有助于提高對(duì)相應(yīng)疾病部位的診斷能力。動(dòng)物研究顯示，種植體周圍疾病中牙槽骨的吸收與TLR-2 信號(hào)傳導(dǎo)有關(guān)［25］，而齒垢密螺旋體多個(gè)表面蛋白均可激活TLR-2 信號(hào)，由此推其可能通過此通路在種植體周圍疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用。

5 小 結(jié)

齒垢密螺旋體作為口腔疾病的重要致病菌之一，近年來對(duì)其的研究不斷增多，但齒垢密螺旋體在各種口腔疾病中的作用機(jī)制還有待深入研究。