牙周炎和心血管病间的关系

1、牙周病和心血管病之间的关系在现代社会中牙周病和心血管疾病是非常普遍的。 它们都是受多种危险因素 影响下形成的慢性炎症性疾病。 例如年龄， 吸烟，糖尿病和牙周病与心血管疾病 之间的重叠。流行病学研究表明， 牙周病和心血管疾病的风险性增加是密切相关 的。动物模型体外实验的生化、 生理分析和临床研究提供了牙周致病菌的实质性 影响证据， 其毒力因子与细菌内毒素参与所有心血管疾病发病机制， 包括内皮功 能障碍，炎症，氧化应激，泡沫细胞的形成，脂质沉积，血管重塑和动脉粥样硬 化血栓形成。介入研究表明， 治疗牙周病能够在一定程度上减轻全身炎症和内皮 功能障碍。然而，没有进行介入研究 评估牙周治疗是否可以主要

2、预防心血管疾 病。总之， 目前的数据表明， 牙周感染疾病对于心血管疾病有一个强大的推波助 澜的作用，牙周病的作用作为心血管发病原因尚不能提供足够充分的证据。1 介绍 牙齿被牙龈组织包绕。在牙齿和牙龈组织之间，可能存在一个空间（被称 为龈沟）。龈沟是龈缘顶部的口腔上皮细胞形成的沟内上皮衬里。在龈沟内，上 皮和冠釉形成被口腔细菌占领的独特表面。 在这个微环境中， 细菌形成生物膜称 牙菌斑。原发性感染中填充龈沟的细菌主要是链球菌属 （如口腔链球菌， 变形链球菌， 血链球菌） 和奈瑟氏球菌属等。 这些厌氧菌使溶解氧大大降低从而为专性厌氧菌 在龈沟内提供一个适于生长居住的环境。 在牙菌斑， 主要的优势菌

3、形成基板， 可 以为其他细菌（主要是厌氧菌）如放线菌（龋齿放线菌和内氏放线菌） ，具核梭 杆菌、韦荣球菌属等的附着提供一个环境（Rickard et al, 2003）。总体而言，牙 菌斑微生物超过 500 种（ Moore and Moore, 1994） 。在牙菌斑中，细菌受包括供应氧气，p H、饮食、口腔卫生和微生物之间的 相互作用等许多因素的影响。龈缘的上面和下面，细菌组成有明显的不同。在健康个体中，龈下主要由需 氧链球菌、厌氧菌和F具核梭杆菌组成（Moore and Moore, 1994）。口腔卫生差， 牙齿保健不充分或缺乏、 吸烟、免疫功能的改变以及其他有害因素可导致牙龈炎 （即

4、牙龈组织感染），龈下菌斑可以在牙龈炎的发展中发挥了重要作用。在牙龈炎中，随着龈下菌斑革兰阴性专性厌氧菌的增多，龈下菌斑微生物数量大大增加（Moore等.,1987）,包括牙龈卟啉单胞菌、（Socransky等，1991）, 伴放线放线菌（赞邦et al., 1983）,中间普雷沃菌（Ya ng等，2014）、产黑色素 普雷沃菌（ Mandell et al. , 1992）,福赛斯坦纳菌（ Zambon 等., 2004）,梭杆菌 属（Kobayashi等.,2008）,弯曲杆菌属（Gmtr等，2004）。这些细菌和其他一 些微生物是牙龈炎和牙周炎病原菌。在龈下菌斑中,细菌和宿主细胞之间形成了

5、复杂的相互关系。菌斑微生物植 入到龈沟上皮的细胞外基质（ ECM）（ Gibbons, 1989）。牙周致病菌如牙龈卟啉单 胞菌和伴放线放线杆菌通过内吞作用的机制侵入上皮细胞（ Meyer 等, 1996）。 在宿主细胞中,细菌扩增并且通过细胞间突起扩散到其他细胞（ Andrian 等, 2006）。细菌入侵伴随着促炎症介质的释放,促炎症介质吸引促炎症免疫细胞进 入龈沟（ Jotwani 等, 2001）。牙周病原菌表现出非凡的适应能力,支持在入侵 细胞内的生存,中和免疫细胞,失活 抗微生物因子,以及诱导宿主机制导致组 织退化（ （Amano, 2007）。通过菌斑生长引起的龈沟加深,局部炎症

6、,细菌介导 的牙龈纤维附着的破坏导致牙周袋的形成。 牙周袋是牙周致病菌聚集的较好的场 所,它们加重牙齿周围组织的炎症,可以刺激患牙周病的牙龈炎症进展（PD）（ Smalley, 1994）。在牙周病中,缺乏结缔组织附着和牙菌斑沿根组织蔓延造成 牙齿周围牙槽骨的逐渐丧失, 最后使牙齿丧失。 发生牙周炎时, 牙周袋释放龈沟 液（GCF ,它是一种含有细胞碎片，细菌的降解产物，炎症介质、结缔组织片 段，酶和其他蛋白质的炎症渗出液（ Subrahmanyam 和 Sangeetha, 2003）。发生 炎症的牙周组织经常或持续的出血为牙周感染进入血液循环提供了可能。确实，口腔病原菌及内毒素可以通过损伤

7、牙龈进入全身循环而影响远处器官 （ Hirschfeld and Kawai, 2015）。口腔共栖菌可能代表一个人心脏改变如（心脏瓣 膜病，心脏起搏器植入术， 等等）的严重风险，引起感染性心内膜炎 （ ITO，2006）。 不良的口腔健康和心肌梗死之间的正相关关系的第一个证据 （ MI）（ Mattila et al. ， 1989）引发了一波研究牙科感染和心血管疾病（CVD包括动脉粥样硬化之间可 能存在的关系。 尽管研究有异质性, 流行病学整体研究结果表明牙周感染和心血 管疾病之间适度但不明显的关系 是独立于混杂因素之外的影响 （ kebschull et al., 2010）。在动物模型

8、和体外研究中的实验发现牙周病病和动脉粥样硬化潜在的分 子机制。2.流行病学研究 从主要的流行病学研究发现，在最近的综述中全面论述了涉及数千人的研 究结果（ kebschull 等， 2010； Lockhart 等， 2012）。一些数据分析 显示了牙周 病和心血管疾病的正相关关系。 （Blaizot 等人， 2009）表明，牙周病患者患心血 管疾病的风险增加（比值比，2.35） （95%的可信区间（CI）: 1.87; 2.96）, P B 0.000） 相对危险度（RR, 1.34 （95%可信区间：1.27; 1.42）, P B 0.000） Sfyroeras等 人（2012）发现牙

9、周病与缺血性脑卒中的相关性报道， PD 患者前瞻性和回顾性 研究分别有 1.47倍和 2.63倍卒中调整风险度。在最近的一项数据分析， Orlandi 等人（2014）观察到牙周病与颈动脉内膜中层厚度（C IMT;颈动脉粥样硬化的 特征）增加的明显的相关性，血流介导的血管扩张（FMD;内皮功能障碍的一个 特征）。吸烟是一个很强的混杂因素， 显著影响牙周病和心血管疾病之间的显著相关 性（Hujoel等.，2002）。目前的多变量分析包括几个与吸烟有关的变量如吸烟状 况的调整，吸烟的累积程度，戒烟后的一段时间，二手烟等（ Nasry et al.， 2006; Costa et al，2013）。

10、事实上，校正几个吸烟相关混杂因素后观察到PD和心血管疾病之间的关联性增强。 此外，牙周炎和心血管疾病之间的强关联在不吸烟者中 被反复证明（Okoro，2005; Pussinen等人，2007； SIM 等人.，2008）。这些结 果反过来表明牙周炎是心血管疾病发生的独立危险因素。牙周病和心血管疾病之间的关系受年龄影响， 在60岁到 65岁中这些较年轻 的患者和那些大于 60 岁到 65岁相比相关性增强 （Demmer and Desvarieux, 2006; Dietrich等，2008; Sim等，2008; Jimenez等，2009）。两种疾病之间的年龄依赖性 关联可能不是唯一一个有

11、效的结果当所观察到的两个或两个以上危险因素之间 关系是相互作用引起的（Yl?stalo and Knuuttila, 2006）。Dietrich 等人（2008）的 数据可能支持年龄是牙周病与心血管病独立的影响因素， 他开始追踪研究在上世 纪 60 年代，明显早于首次报道牙周病与心血管病之间的关系。事实上，这个发 现不是虚假的事后观察。最近，在一个大规模的回顾性队列研究中， Chou 等，（2015）报告称，重度 牙周炎患者年龄 60 岁以上的患者与较年轻的（ 60 岁以下）受试者相比，长期 主要不良心血管事件的风险增加。 在调整其他潜在的心血管相关的混杂因素， 如 性别、高脂血症、高血压和

12、糖尿病，这种关系仍存在。在年轻的牙周炎患者中， 这个早期的研究结果更支持牙周炎与心血管疾病的关系。 然而，吸烟史在这项研 究中没有考虑（由于在台湾全民健康保险数据库的数据不可用） ，可能会严重改 变观察的关联价值。牙周炎定义的显著的不一致性使牙周炎和心血管疾病之间的关系复杂化。 在 大多数的观测研究中，牙周状况用放射学（牙槽骨损失）或临床（牙齿脱落，探 诊后出血，牙周袋深度，纤维附着丧失率） 评估。 Beck and Offenbacher （2002）表 明，附着丧失，牙周袋深度，和探诊后出血，分别与循环中炎症标记物如C 反应蛋白（CRP、可溶性细胞间粘附分子（slCAM-1）即炎症急性期生

13、物标志物和血 管应力增加。 然而，这些方法在临床评估显示， 出血评估显示与 C 反应蛋白关系 的最佳结果，而牙周袋深度与 slCAM 相关明显。进一步的研究证实探诊出血与 全身性炎症标志物如 C反应蛋白（bokhariet al.，2014）,白细胞介素（IL）- 18， 和CXC趋化因子配体（CXCL 16（ Schallhorn等，2010）在冠状动脉疾病（CAD） 患者中的相关关系。事实上，牙周炎标志物和系统性炎症标志物（ Noack 等， 2001；Pejcic 等， 2011）之间的关系显示， 牙周炎导致慢性炎症性疾病如动脉粥样硬化可能性是牙 周炎相关的系统性刺激（即全身血管炎症）

14、。在一项数据分析中表明（ Mustapha 等人， 2007），全身细菌暴露升高（主要 由牙周微生物抗体应答的血清学检测评估）与冠心病风险增加有关（OR， 1.75（95%可信区间；1.32；2.34）， pb 0.001）。然而，测定全身的抗体效价来评估病 原体的暴露程度的效用是有限的， 因为观察到牙周细菌的血清抗体和牙周临床条 件之间的关系具有种属特异性（Dye等.，2009）并且抗体滴度的增加可能会重新 激活适应性免疫抵抗牙周致病菌和牙周炎的严重程度。 当考虑系统性抗体水平作 为感染性暴露程度的指标时， 由于无牙颌患者和吸烟者比有牙齿和从不吸烟者表 现出较低的抗体反应， 有必要考虑吸烟状

15、态和牙齿缺失这两个因素 （vlachojannis 等.， 2010）。到目前为止，没有实验研究来仔细评估是否临床、细菌和以抗体为 基础的组合的评价可以加强曝光定义和心血管相关疾病结局预测的准确性。对于心血管相关疾病结果显示，PD与缺血性脑卒中与冠心病（CHD）有更强 的相关性（hujoel 等，2000； Jimenez等，2008； Jimenez 等，2009）。这些发 现基于大规模流行病学资料如 NHANES和规范老龄化研究（NAS。Watt等人，（ 2012）报告了牙齿的丧失和总的心血管疾病死亡率之间的相关性， 主要是由致 命的脑血管事件造成的。 然而，这种机制不能解释为什么牙周炎比

16、冠心病导致脑 中风表现出更强的风险因素。三.牙周治疗 干预研究的主要目的是评估是否治疗牙周炎可导致心血管疾病相关标记物 和全身炎症标志物改善。 一个观察阳性关联的例子中， 牙周治疗的干预研究结果 将有助于阐释动脉粥样硬化的发病机制， 因此，牙周治疗可增加动脉粥样硬化的 保护作用。GCF是众多促炎症标志物的来源如肿瘤坏死因子（TNF） - a, IL-1B, IL-6等。GCF可以从患牙周病的牙齿部位获得并且可用于蛋白质分析和免疫组化分析以 监测牙牙周炎症（ Gupta， 2013）。在慢性牙周炎中，炎症信使和诱导持续进入循 环系统有助于使全身炎症标志物如 CRP IL-6、中性粒细胞和白细胞总

17、数水平升 高的（Loos, 2000; Loos, 2005; Sun等，2009; Wohlfeil 等，2012）。牙周炎非手术治疗结果显示短时间内急性炎性标志物标如 CRF和IL-6的升高 影响宿主对损伤的反应并且使大量口腔微生物进入血液循环 （daiuto 等, 2005; Tonetti等，2007）。在一项数据分析中，Horliana等，（2014）发现几乎一半（49.4%） 的患者牙周手术治疗引起牙周感染阳性的证据。在治疗后的6个月的随访研究中，观察到的炎症指标包括IL-6、TNF-a和CRP 血清水平全面降低（DAiuto 等.,2004; Tonetti 等.,2007,Pa

18、raskevas等，2008; Marcaccini 等., 2009）。贝利等人， （2009）使用 19种炎症标志物评价 ，显示了 全身性炎症反应在牙周治疗后的不一致性管理，在一个月后随访中25 - 30%的患者炎症标记物减少（或增加） 。 Demmer 等人（ 2013）进行的一项数据分析 显 示，在最早的治疗时间点（通常是 1, 3个月）全身性的C反应蛋白水平适度减 少。对于心血管疾病的危险因素，Nakajima等人，（2010）观察到血清CRP和IL-6 只在牙周炎治疗组显著降低，说明牙周炎患者患冠心病风险增加。同样， Correa 等，（2010）报道 2型糖尿病患者牙周非手术治疗

19、 3个月后全身炎性标记物减少。 总之，牙周治疗对于全身炎症包括心血管疾病风险的患者似乎有短期有益的影 响。然而， 目前尚不清楚， 治疗牙周炎是否对全身系统炎性标记物有长期的有利 影响。内皮功能障碍是由于血管和血管收缩剂之间的不平衡引起的， 导致血管内皮 功能包括参与血管张力的控制、 血管通透性、 凝血、细胞粘附和免疫功能的损坏。 内皮功能障碍诱发多种血管疾病，包括动脉粥样硬化等心血管疾病（ Park 和 Park, 2015）。慢性牙周病通过诱导炎症反应，增加粘着力，减少内皮依赖性血 管扩张（EDD）和血管内皮功能的改变来导致血管内皮功能障碍（Higashi等.,2008;Gurav, 201

20、4）。牙周细菌释放的内毒素和抗原改变血管内皮功能发挥致病作用 （Bhagat 等， 1996；Maekawa 等， 2010）。内皮素 -1 受刺激产生，它是一种有 效的血管收缩剂，是一种能诱导 EDD的牙周细菌（Ansai等.，2002）。牙周治疗 或辅以抗生素能改善 EDD（ Seinost 等.， 2005；Elter 等., 2006; Tonetti 等., 2007）。 总的来说， 最近的一项数据分析显示， 牙周治疗能改善血管内皮功能 （Orlandi et al.， 2014）。c IMT（测量颈动脉中膜和内膜厚度）是颈动脉粥样硬化的替代指标。c IMT监 测是一个有价值的检测方

21、法， 用于检测动脉粥样硬化斑块和跟踪动脉粥样硬化的 进展或消退。牙周病，尤其发生严重的牙周病时，被证明与C IMT增加相关（Beck 等.， 2001；Leivadaros 等， 2005；Cairo 等， 2008；Yu 等， 2014 表明牙周炎患 者有诱发颈动脉粥样硬化的作用。Tapashetti等人，（2014）研究显示慢性牙周炎 患者中CRP水平与c IMT能表明牙周炎介导的炎症能诱导颈动脉粥样硬化的发 生。在一个数据分析中， Orlandi 等人， （2014）证明了牙周炎与 cIMT 增加的相 关性（ c-IMT 平均增加 0.08 毫米（ 95%可信区间： 0.07；0.09）

22、。牙周炎治疗后 12个月随访期间显示c-IMT显著地降低（Piconi等.,2009; Kapellas等.,2014）而 不是脉速降低（ PWV）（Kapellas 等， 2014），这表明牙周治疗可明显改善动脉结 构而不是功能。动脉硬度是动脉机械性能的重要指标。PWV与动脉硬度相关。动脉硬度增加 （实际上增加了 PWV）与较高的动脉粥样硬化风险相关。在牙周炎患者中，PWV 被发现明显升高（ Houcken et al.， 2016）。然而，有高血压的牙周病患者的牙周 治疗后6个月不会使PWV降低（Houcken et al.，2016）。在其他的研究中，Vidal 等人（2013）表明在

23、6个月的随访中， 牙周治疗对动脉硬化等心血管疾病相关的特征，如循环炎症标志物，血压及难治性高血压患者左心室质量具有有益的影响。牙周炎与血管疾病（PAVE研究旨在探讨牙周炎的治疗降低心血管疾病的风 险，在 6 到 25 个月随访中，具有心血管疾病史的牙周炎患者的牙周治疗相比那 些使用社区口腔保健的人除了减少副反应的发生率趋势（Beck等，2008）,没有获得更好的效果。然而，在这个研究之外几乎有一半（ 48%）的患者在社区护理 组随机接受牙周预防性治疗或保健， 这是可能会损害所获得的结果的有效性一个 事实。总之，随机试验系统的审查可以验证牙周治疗是否可以预防或控制慢性牙 周病患者的心血管疾病，

24、由于证据太少， 牙周病的非手术治疗未发现好的效果 （ Li 等， 2014；Henschel 和 Keenan， 2015）。事实上，到目前为止只有一个单一的 随机对照试验（即PAVE研究）。4. 牙周致病菌在动脉粥样硬化动物模型中的研究阿朴脂蛋白E（Apo巳和低密度脂蛋白（LDLR -小鼠建立人类动脉粥样硬 化模型动物模型。，为了研究牙周感染与动脉粥样硬化潜在的分子机制，每种模 型都用牙周致病菌或内毒素 / 抗原来处理（表 1）。总体来看，单个或几个牙周细 菌导致动脉粥样硬化伴口腔感染的小鼠疾病加重， 如动脉粥样硬化斑块增加， 增 强巨噬细胞浸润，炎症标记物水平升高，动脉壁脂质堆积，形成泡沫

25、细胞，和其 他动脉粥样硬化进展的迹象（Kebschullet等，2010）。在小鼠中，不同的牙周病原菌的入侵模式是不同的。在主动脉、肝、心可检 测到牙龈卟啉单胞菌DNA（Li等，2002）。此外，在Apo E小鼠，牙龈卟啉单胞 菌能够进入大脑， 引起补体激活和脑炎症而其他牙周致病菌 （具核梭杆菌， 齿垢 密螺旋体，和福赛斯坦菌）则不会（Poole等，2015）。牙龈卟啉单胞菌感染可明 显促进动脉粥样硬化， 伴放线放线杆菌对皮损大小和发展没有影响， 但侵入肝脏 导致促炎症基因受刺激而表达， 诱导肝巨噬细胞过滤， 脂质平衡受损（ Tuomainen 等.,2008; Hyv?rinen等,2009

26、）。肝脏在脂质代谢和急性期蛋白（C反应蛋白和其 他）的产生中起着关键的作用。 事实上， 随着血管内皮功能的损害和全身炎症反 应的产生，肝脏的感染和肝相关的脂质代谢改变的诱导可能代表了牙周细菌影响 动脉粥样硬化一个额外的通路。细菌产物如Bsp A的挑战（T连翘毒力因子）、牙龈卟啉单胞菌脂多糖（LPS）， 和 来自具核梭杆菌的 Gro EL （分子伴侣）也促进了小鼠动脉粥样硬化的进展 （Gitlin 和 Loftin, 2009; Lee 等, 2012, 2014）。的确，通过牙周致病菌释放的内毒 素和其他物质参与牙周内毒素血症致动脉粥样硬化的影响（ Wiesner 等 .2010）。 Toll

27、样受体（TLRS,即先天免疫受体识别多种病原体相关分子模式（PAMPS在 牙周细菌抗原和毒力因子的中介效应中起主要作用（ Bainbridge 和 Darveau, 2001; Hajishengallis 等.2002）。菌毛（Fim A）,伞毛的一种结构成分（附件），在牙龈卟啉单胞菌的定植和 致病中起着核心作用（Yoshimura等，2009）。牙龈卟啉单胞菌的菌毛突变体不能 通过上调TLR2和 TLR4促进Apo E小鼠动脉粥样硬化（Gibson et等人，2004）。 TLRs也没有参与结合细菌伞毛。其他的模式识别受体（PRRS即CD14和CD11b / CD18与伞毛互动但TLR2和

28、 TLR4接触伞毛后介导细胞活化（Hajishengallis等， 2004）。血管内皮细胞（ECs，牙龈卟啉单胞菌菌毛参与了 TLR2和TLR4依赖性 粘附分子如细胞间黏附分子-1 （ICAM-1）、血管细胞黏附分子-1 （VCAM-1）、E- 选择素、P选择素的上调（Khlgatian等，2002）。在单核细胞中，受牙龈卟啉单 胞菌和跨内皮迁移的影响，TLR2介导活化的内皮细胞与单核细胞的粘附是参与 动脉粥样硬化的早期阶段一个有关的机制（Harokopakis等，2006）。因此，菌毛 参与牙龈卟啉单胞菌诱导活化的内皮细胞和单核细胞的聚集致动脉粥样硬化的 作用是至关重要的。有趣的是，提前免

29、疫牙龈卟啉单胞菌可以预防牙龈卟啉单胞菌或40-k DA牙龈卟啉单胞菌外膜蛋白（ OMP）（ Koizumi 等人， 2008）介导的动脉粥样硬化 （ Miyamoto 等, 2006）。外膜蛋白在革兰氏阳性菌的的表面表达和负责在巨噬细 胞和细胞侵袭中吞噬细菌的生存。Apo E小鼠对牙龈卟啉单胞菌40-k DA OMP的免疫能诱导体液免疫应答和 40-k DA OMP特异抗体（Ig G、C?IG G2B和免疫 球蛋白A）的产生（Koizumi等人，2008），抑制细菌的聚集和生物膜的形成，从 而减少致注射牙龈卟啉单胞菌后对动脉粥样硬化的致病性（ namikoshi 等人， 2003）。Madan

30、 等人，（ 2007）试图研究牙周治疗对动脉粥样硬化和系统性炎症模 型的影响。由于小鼠无法接受机械牙科治疗，作者用多西环素（一种抗生素）进 行系统干预。在Apo E小鼠中，通过多西环素的治疗可以减少牙龈卟啉单胞菌介 导动脉粥样硬化和炎症而具有抗动脉粥样硬化的作用 （Madanet 等., 2007）.。然 而，这些结果并不适用于人类由牙菌斑介导的牙周炎， 即菌斑生物膜可大大增加 细菌对抗生素的耐药性（Lewis, 2008）。事实上，这可以解释用抗生素进行全身 治疗心脏疾病的二级预防无效性（Graysto n等.,2005;Stassen等.,2008; Almalki和 Guo, 2014）

31、。在小鼠中， Madan 等人， （2007）反复注射牙龈卟啉单胞菌，并没 有导致一个稳定的生物膜的形成。 因此，非聚集性的牙龈卟啉单胞菌对抗生素更 敏感。总之，对实验性动脉粥样硬化模型，获得的有用的数据结果阐述了牙周炎与 动脉粥样硬化发病机制的关系。 例如， 精氨酸特异蛋白酶， 一种由牙龈卟啉单胞 菌释放的蛋白酶，显示特定的地切割蛋白 B-100,低密度脂蛋白的关键蛋白部分（Miyakawa等.,2004）ApoE小鼠病原体介导的蛋白B-100降解LDL聚集的结果， 低密度脂蛋白水平上升，泡沫细胞生成，动脉壁脂质沉积增加（Hashimoto等，2006）。蛋白转化酶枯草溶菌素 9（ PCSK

32、9在牙周炎患者中被激活（Miyazawa 等.,2012a）。在小鼠中，Miyazawa等.，（2012b）表明，牙龈卟啉单胞菌感染上调 在结合转录因子2（SREBF）-依赖性固醇调节元件上肝产生的 PCSK9 PCSK9吉 合LDLR并且增强溶酶体受体的降解（Sasaki等人，2014）。肝细胞的表面低密度 脂蛋白受体密度降低导致血浆低密度脂蛋白胆固醇和诱导小鼠高胆固醇血症（Miyazawa等.,2012b）。这两个例子说明牙龈卟啉单胞菌是如何入侵通过改变脂 质代谢和平衡而导致动脉粥样硬化。在动物动脉粥样硬化模型中获得的结果可能与人类的相关性有限。研究人 员通常通过小鼠重复单一牙周感染使其胆

33、固醇升高，不可能形成稳定的生物膜， 因为人类牙周炎是由几个细菌（即牙菌斑）或多个牙周致病菌介导的。然而，使 用动脉粥样硬化动物模型仍然对研究动脉粥样硬化的发病机制很有帮助。5。菌血症和内毒素血症 菌血症和内毒素血症两个主要机制是牙周致病菌可以直接影响动脉粥样硬化疾病的形成，增强PD与动脉粥样硬化的关系。菌血症是指血液中细菌的存在， 而内毒素血症意味着内毒素在血液循环中的存在。在口腔中，牙周细菌进入血液循环通常发生在牙病治疗后并且可能在咀嚼 食物时发生（吉尔茨等.， 2002）后，如刷牙和牙科卫生程序 （Crasta 等, 2009; W. Zhang 等.,2013; B. Zhang 等.,

34、 2013），尤其多见于在牙龈炎或牙周炎患者。在牙周炎中，菌血症发生是由于牙周袋内口腔上皮的中断和/ 或接触龈下菌斑和邻近血管之间（ Nanci 和 Bosshardt， 2006）。细菌的血液传播的程度取决于组织创伤 的大小，菌斑中的细菌密度，以及局部炎症的严重程度（ Wilson 等， 2007）。龈 沟进展到牙周袋是牙周细菌进入血液循环主要的来源和部位 （Strom 等，1998）。单纯刷牙后提取的血液样本中可发现 300 个不同的口腔细菌（ Bahrani Mougeot等，2008; Lockhart等，2008）。较常见的细菌为草绿色链球菌，伴放 线放线杆菌、微球菌和牙龈卟啉单胞菌

35、，链球菌属和放线菌（ Horliana et al.， 2014）。在血液中，口腔细菌或细胞内自噬体自由流通。通过循环系统，牙周细 菌可以到达远处的器官。 细菌可以附着并侵入各种血管细胞包括动脉内皮细胞和 血管平滑肌细胞（ SMC）（Dorn 等, 1999, 2001）。在 PD 患者中，许多研究报道在切除颈动脉内膜得到的动脉粥样斑块的中检 测到多种牙周致病菌 DNA（ Haraszthy 等，2000; Kozarov 等，2006; Nakano等,2008; Gaetti-Jardim等.,2009）。在一些研究中，人类病变标本牙周病原菌的DNA呈阳性的的百分比是高的。例如，Haras

36、zthy等人，（2000）发现80%（40的50）动 脉内膜的标本的测试中四种细菌（A.杆菌、中间普氏菌、P gin givalis和福赛斯拟 杆菌）一个或多个DNA。此外，Kozarov等人，（2005）报道从牙周炎患者的动 脉粥样硬化病变中可获得牙龈卟啉单胞菌、伴放线放线杆菌。另一方面， 许多研究在动脉粥样硬化斑块中都没有发现任何特殊的牙周细菌DNA （ Cairo 等., 2004;Aimetti 等., 2007; Romano 等, 2007），然而在几乎所有的 动脉内膜标本中都可检测出细菌 DNA。 Nakano 等，（2006）在 74%菌斑样本测定 中发现变形链球菌 DNA 的

37、存在，它是龋齿的一个致病因子，而其他细菌包括牙 周致病菌的检出率显著少得多。 这个发现可能表明致龋菌通过破坏上皮细胞作为 另一个的口腔传播途径。 由于所得数据不一致， 断定是否牙周致病菌可以引起人 类的动脉粥样硬化是困难的。目前用于检测斑块中细菌的诊断方法具有局限性（ Ieven 和 Hoymans, 2005 粥样斑块中的牙周致病菌并不直接参与斑块形成。 局部感染可以通过炎症机制促 进心血管疾病发展，我们建议作为一个更可靠的心血管风险标志物（ Zhu 等.， 2000； Georges等，2003）。牙周细菌释放的内毒素通过血液循环可诱导远处的炎症。重度牙周炎中，由 于牙周革兰氏阴性微生物过

38、度生长导致血清脂多糖水平升高（ Pussinen 等， 2004a, 2004b）。在健康的患者中，血液循环中的内毒素主要与高密度脂蛋白有 关。然而，在慢性牙周炎中，脂多糖致动脉粥样硬化脂蛋白的密度较低，如低密 度脂蛋白和极低密度脂蛋白（VLDL）发生变化（Rufail等.,2007; Kallio等,2008）。 VLDL和LDL相关LPS促进巨噬细胞和促炎症信使如IL-6的表达，诱导脂蛋白依 赖性激活，巨噬细胞趋化蛋白-1 （MCP-1）、TNF-a（ Kallio等.,2013）。对促炎 症巨噬细胞的活化诱导，低水平的LPS匀显示出协同作用，通过对转录因子AP-1 和核转录因子（NF）-

39、k B轻度氧化LDL（ox-LDL ，促使炎症基因的表达（Wiesner 等., 2010）。随着促炎症表型诱导， 来自牙周微生物的 LPS 促进巨噬细胞中低密度脂蛋白 胆固醇的积累，通过抑制表达清道夫受体B1 （SRB1生成泡沫细胞（高密度脂蛋白结合受体）和负责胆固醇逆向转运的 ATP结合盒转运体1（ ABCAK Lakio等., 2006）。牙周炎也通过降低HDL降低了 HDL巨噬细胞胆固醇的流出（Pussinen等， 2004a，2004b），改变参与脂蛋白代谢等蛋白如磷脂转移蛋白（PLTP、I酰基转 移酶（LCAT，以及胆固醇酯转移蛋白（CETP的表达和活性（Pussinen 等, 2

40、001）。的确，牙周致病菌的LPS可以通过多种机制促进动脉粥样硬化形成，包括对致动脉粥样硬化血脂再分配，LDL VLDL的协助，诱导血管炎症 的氧化修饰 以及巨噬细胞中脂质的积累。 牙周病原菌的细菌产物作为抗原诱导体液免疫和特 异牙周细菌抗体的产生。 细菌蛋白与宿主蛋白共享分子的同源性。 这反过来又可 能通过分子模拟机制启动病原菌特异抗体和宿主蛋白的交叉反应。6。分子拟态 这种现象的结果来自外来抗原和自身抗原的序列相似性，通过外来抗原诱 导自身反应性 T 和 B 淋巴细胞之间的交叉反应并激活自身免疫反应（ Froude 等,1989）。热休克蛋白（ HSP）60 在血管内皮细胞表面的过度表达可

41、能由许多炎症和 非炎症刺激，包括暴露于LPS诱导。（Wick等.,2008）。哺乳动物HSP60含有和 牙龈卟啉单胞菌等牙周致病菌许多相同的重要的分子片段。在PD患者中，特异的体液免疫反应伴随着抗体与内皮 HSP60之间的交叉反应（Tabeta等，2000； Ford等人，2005）和牙周菌斑HSP60反应性T细胞的积累（Yamazaki等.，2002）。在PD患者的动脉粥样硬化病变中还发现热休克蛋白的反应性T细胞（Choi等，2002； Ford 等人， 2005）。有趣的是，ApoE免疫小鼠有两个不同的牙龈卟啉单胞菌群Gro EL抗原表位（14肽和19肽），诱导相反的免疫反应（Jeong等

42、，2015）。14肽引起树突状细 胞（DC）介导的自然T细胞极化，调节T细胞和抗炎症反应，而19肽诱导促炎 症Th1细胞反应。在没有免疫的野生型小鼠，DC以独立抗原的方式的方式激活T细胞。事实上，在Apoe小鼠中，Gro EL抗原表位可能通过不同的 DC亚群介导 不同（促或抗动脉粥样硬化）的反应。Choi 等（ 2002）在 30% 的 PD 患者和 100%动脉粥样硬化患者观察到 HSP60/Gro EL肽19阳性交叉反应。肽19调节T细胞产生产生高水平抗炎因子 IL-10,但没有表达CD25和叉头框P3,即卩CD25 +P3天然T细胞和CD25 +P3锈 导T细胞的特异标记物。这些数据说明

43、，HSP60/Gro EL作为牙周炎和动脉粥样硬化之间的纽带作用。此外，炎症肽 19有作为心血管病和牙周病治疗公认的治 疗工具的价值。如上所述，牙龈卟啉单胞菌产生了两种内毒素， 精氨酸和赖氨酸特异蛋白酶。 这些蛋白酶通过与宿主细胞的细胞外基质蛋白， 细胞外基质和表面受体的降解和 细胞因子和抗体的蛋白水解失活的相互作用在细菌黏附、 定植，防御中发挥重要 作用（O-Brien-Simpson等，2003）。牙龈卟啉单胞菌被发现与 LDL与丙二醛同源 化，可以被特定的MDA- LDL抗体识别（Turunen等，2012）。牙龈卟啉单胞菌对 LDLR小鼠动脉粥样硬化的影响是减少动脉壁的脂质沉积以及诱导

44、抗动脉粥样硬 化的体液免疫应答（Turunen等，2015）。MDA-LDL和其他LDL具有高度的免疫 原性，促炎症和动脉粥样硬化（ RA?eian kopaei 等， 2014）。事实上，天然 Ig M 直接对抗牙龈卟啉单胞菌感染， 通过识别细菌抗原表位和修饰脂蛋白结构能够结 合并中和 MDA-LDL。在牙周炎患者中，牙龈卟啉单胞菌感染诱导牙龈菌蛋白酶 Ig G 抗体产生 （Inagaki 等., 2003; Nguyen 等, 2004）。然而，目前还不清楚是否这些抗体能与 MDA-LDL抗原表位反应，从而调节人类动脉粥样硬化。人类和小鼠含有天然Ig M 抗体，它是先天免疫系统的一个组成部

45、分，它是结合微生物和改变（即氧化）自 身抗原组成型表达（ Chou 等， 2009； Binder 等， 2010）。氧化 Ig M 在人类和 小鼠的抗动脉粥样硬化作用。 在健康者的血清和心肌梗死和稳定型心绞痛患者 中发现 Ig M 识别低密度脂蛋白表位（ Amir 等， 2012）。探讨这些抗体与蛋白酶 的交叉反应是有意义的。 这可能从分子水平提供了牙周炎和人类动脉粥样硬化之 间的联系。7。牙周致病菌和致动脉粥样硬化的机制 在血液中，对每个细胞群的牙周细菌可能与各种血管和循环免疫和非免疫 细胞发生不同的相互作用（图 1）。从在体外实验中获得的大部分牙周病原菌和 宿主细胞之间的相互作用的数据，

46、这些培养的细胞暴露于细菌和他们的产物中。 然而，在动物模型和患者中有许多重要的发现。 牙龈卟啉单胞菌作为牙周感染的 动物模型。7.1。内皮功能障碍 发生菌血症时，牙周致病菌与血管内皮细胞相互作用，以逃避免疫细胞快 速清除。一种逃避方法是病原菌 ECS勺入侵（Progulske Fox等，1999）。牙龈卟 啉单胞菌侵袭内皮细胞是由血凝素 A介导的（Hag A（Belanger等，2012）。血凝 素B （HAG B） （ Song等.,2005）,和 膜（FIM）。相比膜阳性菌、牙龈卟啉单胞 菌阳性菌株表现出明显的侵袭、 粘附和促粥样硬化性能。 菌斑诱导血管内皮生产 表面的多种粘附分子表达，炎

47、症信使包括IL-6、MCP-1、IL-8和环氧合酶-2 （Nassar 等,2002; Chou 等,2005; Takahashi等.,2006; Ho 等,2009）。FIMA也刺激TLR4的表达，进而促进内皮细胞对牙龈卟啉单胞菌内毒素敏感 （Yumoto等.,2005）。的确，LPS和FIM能调节牙龈卟啉单胞菌介导的动脉内皮 的炎症反应。牙周细菌诱导不同程度的促炎症细胞激活。例如，牙龈卟啉单胞菌是一个 强大的内皮MCP-1诱导物而福赛斯坦纳菌适度激活 MCP-1的表达，牙密螺旋体 没有明显的影响（ Niu 和 Kolattukudy, 2009）。在入侵细胞中，牙龈卟啉单胞菌 和伴放线放

48、线杆菌的影响方式是不同的。 伴放线放线杆菌相关的联系与壳聚糖功 能有关，而牙龈卟啉单胞菌主要影响 MAPK依赖途径（LVET a，2015）。与牙龈 卟啉单胞菌相比， 伴放线放线杆菌 （及其白细胞毒素） 上调少量粘附分子的表达（如ICAM-1、VCAM-1、P-选择素和）不激活内皮细胞 NF-k B（ Ass in ger等.,2011;Dietmann 等, 2013）。事实上，每一个牙周细菌利用独特的宿主 -病原体相互作用 的机制。 粘附分子和趋化分子通过牙周细菌在内皮细胞中的表达上调刺激单核细胞 和其他白细胞在内皮细胞表面的附着（ Hajishengallis 等, 2006; Roth

49、 等., 2007b; Hashizume 等., 2011）。单核细胞在内皮细胞表面的积聚是早期动脉粥样硬化的 重要因素， 主要是在动脉内膜细胞迁移和分化为巨噬细胞。 牙龈卟啉单胞菌脂多 糖通过TLR2依赖机制调节单核细胞粘附（Erridge等,2007; Nakamura等.,2008）。 在内皮细胞中，TLR2激活导致单核细胞的分化和粘附，Rac1信号刺激和粘附分 子 ICAM-1、CD11b和 CD18上调（Harokopakis等，2006）。牙龈卟啉单胞菌能够通过蛋白酶依赖机制增加血管的通透性。 血小板内皮细 胞粘附分子1（ PECAM-1 CD31）导致相邻内皮细胞间隙形成的间隙

50、逐渐增大 （Yun 等.,2005）。在内皮细胞中，牙龈卟啉单胞菌脂多糖通过NF-k B依赖IL-8上调增强内皮通透性，它是一种血管通透性的关键诱导剂（基姆等， 2013）。脂多糖和 牙龈素从外膜囊泡释放（ OMVS）。牙龈卟啉单胞菌组成 OMVs的外层。OMV的产生和入侵由Fim调节（Mantri 等,2015）。OMVS是主要的牙龈毒力因子（Bartruff等.,2005）。OMVS可以被2 -受体细胞与细菌细胞相比以2至3倍的效率内在化。曝光1小时后，70 - 90% 人工培养的HUVECs产生了小囊泡，而20 - 50%的宿主细胞内化了牙龈卟啉单胞 菌细胞（ Hoet 等, 2015）

51、。牙龈素由附着在血管内皮 OMVS 的牙龈卟啉单胞菌释放 （Nassar 等, 2002）， 使内皮细胞对牙龈卟啉单胞菌脂多糖和活化的病原体本身更加敏感 （血管活性物 质）（Inomata等，2007）。蛋白酶激活受体（PAR介导牙龈素侵入细胞的影响。通过活化，牙龈素结合IL-8和内皮细胞产生的MPC-1 （ Nassar等，2002）。OMVS 被证明能够抑制内皮细胞一氧化氮（NO）合酶（e NOS,产生一氧化氮的关键 物质，在调节内皮功能的调节中起着核心的作用（Jia 等., 2015）。来源于牙龈卟啉单胞菌的OMVS显示抗血管生成和抑制作用，通过抑制内皮细胞的生长和增 殖，诱导细胞凋亡（Bartruff等，2005）。OMVS凋亡特性是牙龈素切割在内皮细 胞表面的粘附分子，导致内皮细胞分裂（Baba等，2002; Sheets等.,2005; Roth等., 2007a）。这些研究结果表明，牙龈卟啉单胞菌OMVs是支持病原体生存和引起的内皮功能障碍最好的入侵武器（ Ho 等， 2015）。内皮细胞凋亡是与动脉粥样硬化相关的内皮功能障碍的标志。 内皮细胞凋亡 在动脉粥样硬化的进展过程中持续存在， 导致内皮细胞分离与动脉壁剥离。 内皮 功能障碍是动脉粥样硬化与其他传统心血管疾病危险因素有关的最早的表现， 早 期血管表现（ Wi