資料來(lái)源:賓夕法尼亞大學(xué)
總結(jié):
研究顯示,負(fù)責(zé)許多情況下牙周炎的細(xì)菌通過(guò)對(duì)人類(lèi)免疫系統(tǒng)復(fù)雜的交叉操縱導(dǎo)致牙齦微生物群落的失衡。團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)不僅為牙周炎的治療開(kāi)辟新的目標(biāo),它還表明對(duì)其他涉及失調(diào)的疾病的細(xì)菌策略。
人體是由大約比人類(lèi)細(xì)胞多10的細(xì)菌細(xì)胞組成的。在健康的人體內(nèi),這些細(xì)菌通常是無(wú)害的,經(jīng)常是有益的,牽制致病微生物。但是,當(dāng)擾動(dòng)使這些細(xì)菌種群失去平衡,疾病就可以出現(xiàn)。牙周炎,一個(gè)牙齦疾病的嚴(yán)重形式,就是一個(gè)例子。
在一項(xiàng)新的研究中,賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員表明,負(fù)責(zé)許多情況下牙周炎的細(xì)菌造成的這種不平衡,被稱(chēng)為失調(diào),復(fù)雜而交叉的操縱人類(lèi)免疫系統(tǒng)。
他們的研究結(jié)果發(fā)表在《細(xì)胞宿主和微生物》雜志上,展示了反應(yīng)機(jī)理,揭示出牙周細(xì)菌牙齦卟啉單胞菌作用于兩個(gè)分子路徑,來(lái)阻止免疫細(xì)胞的殺傷力的同時(shí)保持細(xì)胞引起炎癥的能力。選擇性的策略保護(hù)“旁觀”的牙周細(xì)菌免受免疫系統(tǒng)清除,促進(jìn)失調(diào),導(dǎo)致骨質(zhì)流失和表現(xiàn)牙周炎的炎癥。同時(shí),炎癥產(chǎn)生的分解產(chǎn)物提供必需的喂養(yǎng)dysbiotic微生物群落的營(yíng)養(yǎng)素。結(jié)果是炎癥和失調(diào)互相加強(qiáng)、加劇牙周炎的一個(gè)惡性循環(huán)。
賓夕法尼亞牙科醫(yī)學(xué)院微生物系的George Hajishengallis教授是這篇論文的資深作者,與來(lái)自賓夕法尼亞的佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院病理學(xué)和實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)的文章的合著作者John Lambris、Dr. Ralph博士和Sallie Weaver教授共同合作。合作者包括賓夕法尼亞牙科醫(yī)學(xué)院的Tomoki Maekawa和Toshiharu Abe。
Hajishengallis集團(tuán)和合作者的工作在之前已經(jīng)確定p . gingivalisas是一個(gè)關(guān)鍵病原體。引用生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)比喻,一個(gè)物種,如灰熊,由于它對(duì)社區(qū)里的其他物種的影響,被認(rèn)為是一個(gè)基本物種,這個(gè)想法表明,盡管P. gingivalis可能在口腔內(nèi)的數(shù)量上相對(duì)較少,但他們的存在對(duì)整個(gè)微生物的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)巨大的影響。事實(shí)上,團(tuán)隊(duì)已經(jīng)表明,盡管p . gingivalis對(duì)導(dǎo)致牙周炎的過(guò)程負(fù)責(zé),但它自己本身不能引起疾病。
“科學(xué)家們開(kāi)始懷疑基本病原體可能在腸易激疾病、結(jié)腸癌和其他炎性疾病中發(fā)揮作用,”Hajishengallis說(shuō)。“他們是不能通過(guò)自己傳輸疾病的蟲(chóng)子;他們需要其他的,通常為非致病性細(xì)菌引起炎癥。”
在這項(xiàng)研究中,他們想更全面地了解參與到p . gingivalis引起疾病這一過(guò)程的分子。
“我們問(wèn)這個(gè)問(wèn)題,細(xì)菌怎么能在沒(méi)有炎癥的情況下逃避被殺,他們需要通過(guò)炎癥獲得他們的食物,”Hajishengallis說(shuō)。
研究人員專(zhuān)注于承擔(dān)大部分響應(yīng)牙周損害責(zé)任的中性粒細(xì)胞。基于之前的研究結(jié)果,他們檢查了兩個(gè)蛋白質(zhì)受體的作用:C5aR和toll樣受體-2,或 TLR2。
給小鼠接種p . gingivalis,他們發(fā)現(xiàn),缺乏這兩種受體之一的動(dòng)物以及使用阻止這些受體的藥物治療的動(dòng)物,比未經(jīng)治療的正常小鼠的細(xì)菌水平低。阻斷這些人類(lèi)中性粒細(xì)胞中的培植受體也顯著增強(qiáng)細(xì)胞殺死細(xì)菌的能力。顯微鏡顯示,p . gingivalis導(dǎo)致TLR2和C5aR在身體中走到一起。
“這些研究結(jié)果表明, TLR2和C5aR之間有一些串?dāng)_,”Hajishengallis說(shuō)。“缺少任意一個(gè),細(xì)菌就有不能效地侵蝕牙齦。”
對(duì)小鼠和培植的人類(lèi)中性粒細(xì)胞的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)幫助研究人員識(shí)別添加元素p . gingivalis是如何運(yùn)作來(lái)破壞免疫系統(tǒng)的。他們發(fā)現(xiàn)TLR2-C5aR串?dāng)_導(dǎo)致MyD88蛋白質(zhì)的降解,這通常有助于清除感染。另外,從MyD88的一個(gè)單獨(dú)的路徑,他們發(fā)現(xiàn),p . gingivalis通過(guò)C5aR-TLR2串?dāng)_激活PI3K酶,促進(jìn)炎癥和抑制中性粒細(xì)胞的吞噬能力,或“吃”入侵的細(xì)菌。
抑制PI3K或被稱(chēng)為Mal的PI3K的上游分子的活動(dòng)能修復(fù)中性粒細(xì)胞從牙齦清除p . gingivalis的能力。
“p . gingivalis利用C5aR和 TLR2的這個(gè)聯(lián)系緩和并分離MyD88路徑,這通常保護(hù)宿主免受感染,炎癥反應(yīng)和由Mal和PI3K調(diào)節(jié)的免疫逃避路徑,”Hajishengallis說(shuō)。
團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)不僅為牙周炎的治療開(kāi)辟新的目標(biāo),它還表明了涉及失調(diào)的其他疾病的細(xì)菌策略。