日本九州大學研究生院齒學研究院的副教授武洲和助教倪軍軍組成的研究團隊,與中國吉林大學(九州大學的合作院校)口腔醫學院的教授周延民及該校的研究生聶然(交換留學生)等人聯合研究首次發現,用人牙周病的牙齦組織和牙周病致病菌牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonas gingivalis,Pg菌)慢性傳染的小鼠,其肝臟中產生了大腦内的老年斑成分——澱粉樣蛋白-β(Aβ)。
臨牀觀察發現,患重度牙周病與認知功能下降呈正相關,並且在阿爾茨海默型癡呆症患者的大腦内檢測出了Pg菌成分。因此,牙周病與阿爾茨海默型癡呆症的關係備受關注。此次研究團隊,用慢性牙周病牙周組織中的巨噬細胞和Pg菌對中年期的小鼠全身傳染,結果發現小鼠肝臟的巨噬細胞產生了Aβ₁₋₄₂和Aβ₃₋₄₂(圖1)。另外還應答,Pg菌導致的發炎性巨噬細胞在組織蛋白酶B誘導下也產生了Aβ₁₋₄₂和Aβ₃₋₄₂。
圖1 人類牙周病的牙齦巨噬細胞中表達Aβ
紅色表示巨噬細胞,藍色表示細胞核。黃色指示(A)Aβ₁₋₄₂(綠色)和(B)Aβ₃₋₄₂(綠色)在巨噬細胞(紅色)的存在位置。
此前一直認爲,阿爾茨海默型癡呆症的獨特性病徵——Aβ老年斑是在大腦内產生和累積的。此次的研究表明,Aβ老年斑是由大腦内Pg菌引起的發炎組織中的巨噬細胞釋放的。組織蛋白酶B與傳染Pg菌的小鼠肝臟中巨噬細胞發生發炎和產生Aβ有關,因此以組織蛋白酶B爲靶點,有望延緩牙周病引起的阿爾茨海默型癡呆症的發病和惡化時間。
此次研究首次明確了以下三點:(1)人類牙周病患者的牙齦中存在腦内老年斑成分Aβ;(2)牙周病菌引起肝臟發炎伴生的巨噬細胞可產生Aβ;(3)組織蛋白酶B是牙周病菌所致發炎巨噬細胞產生Aβ的可誘導型酵素。
圖2 傳染Pg菌後由組織蛋白酶B誘導在巨噬細胞中產生IL-1β和Aβ(組織蛋白酶B與跟牙周病有關的全身性發炎和Aβ的產生息息相關)
此次研究獲的日本學術振興會科研經費補貼專案(JP16K11478、JP16H05848、JP17K17093)及中國國家自然科學基金的支援。相關成果已於2019年11月12日發表在國際學術期刊《Journal of Alzheimer’s Disease》的網路版上,同時作爲重要論文入選期刊的主編推薦(Editor's Choice)(https://www.j-alz.com/editors-pick)。
<論文資訊>
題目:Porphyromonas gingivalis Infection Induces Amyloid- Accumulation in Monocytes/Macrophages
期刊:《Journal of Alzheimer’s Disease》
DOI:10.3233/JAD-190298
文:JST客觀日本編輯部翻譯整理