科学家发现牙周疾病中引起炎症和骨质疏松的免疫元凶

2018年11月09日 来源:科技部

   一项针对小鼠和人体的新研究表明,口腔内不健康的微生物群会产生特殊的免疫细胞。这些免疫细胞会引发炎症和破坏组织,导致由严重牙龈疾病引起的骨质流失。这项研究由美国国立卫生研究院(NIH)美国国家牙科和颅面研究机构(NIDCR)和宾夕法尼亚大学牙科医学院的科学家牵头。该研究近日已发表在Science Translational Medicine上。

  牙周病是一种常见的疾病,有近一半的30岁以上成年人和70%的65岁以上老年人患有此病。在这些受感染的人群中,细菌会引发牙齿周围组织的炎症,这可能会导致牙周炎晚期骨质流失和牙齿脱落。

  研究通讯作者、NIDCR临床研究员、口腔外科博士Niki Moutsopoulos博士说:“多年来我们都知道微生物会引发炎症。通过刷牙和牙齿护理来清除细菌可以控制炎症,但不能永久有效。这表明还有其他因素在起作用。我们的研究结果显示,作为辅助性T细胞的TH17(Thelper cell 17)免疫细胞是这一过程的驱动因素,建立起了口腔细菌和炎症之间的联系。”

  Moutsopoulos及其同事观察到Th17免疫细胞在牙周炎患者的牙龈组织中比在健康人群中更为常见,并且Th17免疫细胞的数量与疾病的严重程度相关。

  Th17免疫细胞通常生活在所谓的屏障部位,如口腔、皮肤和消化道,在那里细菌与身体第一次接触。众所周知,Th17免疫细胞可以抵抗鹅口疮(口腔真菌感染),但它们也与诸如牛皮癣和结肠炎等炎性疾病有关。这表明它们在健康和疾病中起着双重作用。

  为了更好地理解这一过程,NIDCR的科学家们与美国宾夕法尼亚大学牙科医学院牙科医学博士George Hajishengallis以及NIAID和NCI的同事们合作开展此项研究。

  研究人员发现,与人类相似,患牙周炎小鼠牙龈中的Th17免疫细胞比作为对照组的健康小鼠多。

  为了观察口腔微生物群是否会触发Th17细胞的积累,研究人员将小鼠置于广谱抗生素鸡尾酒中。他们发现,对于患有牙周炎的小鼠,消除口腔微生物可以防止牙龈中Th17免疫细胞的扩张,且其他免疫细胞不受影响。这表明不健康的细菌种群会触发Th17细胞的积累。

  接下来,研究团队想了解阻断Th17免疫细胞是否能减轻牙周疾病。当研究人员通过遗传工程改造小鼠缺乏Th17细胞,或者给小鼠注射一种阻止Th17免疫细胞生成的小分子药物时,他们看到了相似的结果:牙周炎引起的骨质流失减少。RNA分析显示,Th17阻断药物减少了与炎症、组织破坏和骨质流失相关基因的表达,这表明Th17细胞可介导牙周炎中的这些过程。

  最后,研究人员在NIH临床中心对35名患者进行了研究。这些患者因基因缺陷导致他们缺乏Th17细胞。研究人员推断,如果Th17免疫细胞对牙周炎的重要程度和动物研究的结果一样,那么没有Th17细胞就能预防牙龈疾病。事实如此,这些患者更不容易受到这种疾病的影响,并且炎症和骨质流失也更少。

  该研究第一作者,NIDCR研究员Nicolas Dutzan博士说,“我们的临床观察表明了动物研究与人类的相关性,并提供了证据进一步证明Th17细胞是牙周炎的驱动因素。”

  NIDCR主任口腔外科博士Martha J. Somerman说:“这些研究结果为牙周病发病机制提供了关键的见解。重要的是,提出了可行的、针对特定细胞的治疗方法,这有可能最终帮助我们为这种常见病患者提供更好的治疗方法和减轻病痛。”

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