日本九州大学研究生院齿学研究院的副教授武洲和助教倪军军组成的研究团队,与中国吉林大学(九州大学的合作院校)口腔医学院的教授周延民及该校的研究生聂然(交换留学生)等人联合研究首次发现,用人牙周病的牙龈组织和牙周病致病菌牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis,Pg菌)慢性感染的小鼠,其肝脏中产生了大脑内的老年斑成分——淀粉样蛋白-β(Aβ)。
临床观察发现,患重度牙周病与认知功能下降呈正相关,并且在阿尔茨海默型痴呆症患者的大脑内检测出了Pg菌成分。因此,牙周病与阿尔茨海默型痴呆症的关系备受关注。此次研究团队,用慢性牙周病牙周组织中的巨噬细胞和Pg菌对中年期的小鼠全身感染,结果发现小鼠肝脏的巨噬细胞产生了Aβ₁₋₄₂和Aβ₃₋₄₂(图1)。另外还确认,Pg菌导致的炎症性巨噬细胞在组织蛋白酶B诱导下也产生了Aβ₁₋₄₂和Aβ₃₋₄₂。
图1 人类牙周病的牙龈巨噬细胞中表达Aβ
红色表示巨噬细胞,蓝色表示细胞核。黄色指示(A)Aβ₁₋₄₂(绿色)和(B)Aβ₃₋₄₂(绿色)在巨噬细胞(红色)的存在位置。
此前一直认为,阿尔茨海默型痴呆症的特异性症状——Aβ老年斑是在大脑内产生和累积的。此次的研究表明,Aβ老年斑是由大脑内Pg菌引起的炎症组织中的巨噬细胞释放的。组织蛋白酶B与感染Pg菌的小鼠肝脏中巨噬细胞发生炎症和产生Aβ有关,因此以组织蛋白酶B为靶点,有望延缓牙周病引起的阿尔茨海默型痴呆症的发病和恶化时间。
此次研究首次明确了以下三点:(1)人类牙周病患者的牙龈中存在脑内老年斑成分Aβ;(2)牙周病菌引起肝脏发炎伴生的巨噬细胞可产生Aβ;(3)组织蛋白酶B是牙周病菌所致炎症巨噬细胞产生Aβ的诱导酶。
图2 感染Pg菌后由组织蛋白酶B诱导在巨噬细胞中产生IL-1β和Aβ(组织蛋白酶B与跟牙周病有关的全身性炎症和Aβ的产生息息相关)
此次研究获的日本学术振兴会科研经费补贴项目(JP16K11478、JP16H05848、JP17K17093)及中国国家自然科学基金的支持。相关成果已于2019年11月12日发表在国际学术期刊《Journal of Alzheimer’s Disease》的网络版上,同时作为重要论文入选期刊的主编推荐(Editor's Choice)(https://www.j-alz.com/editors-pick)。
<论文信息>
题目:Porphyromonas gingivalis Infection Induces Amyloid- Accumulation in Monocytes/Macrophages
期刊:《Journal of Alzheimer’s Disease》
DOI:10.3233/JAD-190298
文:JST客观日本编辑部翻译整理