牙周病在非酒精性脂肪性肝病中的作用及机制研究进展

段中华， 王宇华， 郭斯敏

（1. 上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔修复科，上海 200011；2. 上海交通大学医学院附属瑞金医院感染科，上海 200025）

非酒精性脂肪性肝病 （non-alcoholic fatty liver diease，NAFLD）是指除外酒精和其他明确的肝损伤因素所致，以弥漫性肝细胞大泡性脂肪变为主要特征的临床病理综合征，包括非酒精性脂肪肝（nonalcoholic fatty liver，NAFL）和非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis，NASH），后者发展为肝硬化、肝癌的风险为前者的30～50 倍[1-2]。 全球累积近15 亿NAFLD 患者， 其中约3 亿将从无症状肝脂肪变进入到NASH 阶段。NASH 很有可能在不久的将来超越慢性丙型肝炎，成为肝移植最常见的原因。NAFLD 的发病机制未明，肥胖、胰岛素抵抗、2 型糖尿病、血脂紊乱等都是NAFLD发生和进展的危险因素。 近年来，越来越多的研究表明牙周病也是NAFLD 的危险因素之一。 牙周病是牙周组织慢性、进行性破坏的一种疾病，影响全球10%～15%成年人[3]。 本文主要对两者之间的关系、牙周病促NAFLD 发展的作用机制作一综述。

NAFLD 与牙周病的流行病学调查

随着对NAFLD 和牙周炎的研究逐渐加深，很多研究者相继发现牙周病与NAFLD 之间关联极强[4-7]。 2008年，日本学者Furuta 等[4]首次发现牙周炎和NAFLD 之间有联系，其招募了2 225 名18～19 岁不吸烟的学生，发现血清丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase，ALT）升高的女性受试者与正常女性相比更容易患牙周炎 （牙周探诊深度≥4.0 mm)，表明牙周炎与NAFLD 之间存在关联[4]。 多项研究发现肝脏脂肪含量、纤维化水平与牙周病密切相关[5-6]。 Akinkugbe 等[7]发现，2 623 名受试者在7.7年随访期间，NAFLD 的发病率与牙周炎的程度呈正相关，在基线处临床附着丧失（clinical attachment loss，CAL）水平≥3 mm 的受试者中，CAL 增加≥2 mm 者与<2 mm 者相比，NAFLD 的发病率增加了2.07 倍。以上流行病学研究均提示牙周炎与NAFLD 之间明显相关。

牙龈卟啉单胞菌与NAFLD 的关联性

牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis，P.g）是牙周病的主要致病菌之一。 P.g 被认为是心血管疾病、糖尿病、早产和类风湿性关节炎等系统性疾病的危险因素[8]。 越来越多的研究表明，P.g 在NAFLD 中也起到极其重要的作用。

一、人类学研究

Yoneda 等[9]发现P.g 检出率与NAFLD 严重程度呈正相关；NAFLD 受试者中P.g 阳性与P.g 阴性者相比血清白蛋白明显下降， 肝纤维化指标透明质酸和Ⅳ型胶原有一定程度升高； 对随机选出的10 名受试者进行牙周治疗，2 个月后，患者血清ALT 和天冬氨酸转氨酶（aspartate aminotransferase，AST）明显降低。 Nakahara 等[10]发现与P.g 阴性的NAFLD 受试者相比，P.g 阳性NAFLD 者血清Ⅳ型胶原和透明质酸同样明显升高， 肝脏纤维化程度与血清P.g 抗体水平呈正相关。 有研究表明，在NASH 患者的肝细胞和库普弗细胞中发现了P.g， 且肝脏P.g 检出率与肝脏纤维化程度呈正相关[11]。表明P.g 在NAFLD 发病中起重要作用。

二、动物学研究

在动物基础研究中，Yoneda 等[9]发现与单纯高脂饮食小鼠、常规饮食并感染P.g 的小鼠相比，高脂饮食并感染P.g 小鼠体重和肝脏重量明显增加； 把P.g 换成其他口腔细菌时，肝脏和体重并无明显变化。其他一些研究也有相似结果[10-12]。有研究发现高脂饮食并感染P.g 的小鼠，肝脏纤维化程度明显增加[10-11]。 Nakahara 等[10]发现，高脂饮食并感染P.g 的小鼠与其他组小鼠相比，Mac-2 巨噬细胞和冠状结构数量增多、自由脂肪酸代谢紊乱更明显。 另一项研究通过牙髓注射感染P.g 的小鼠与对照组小鼠相比，肝脏Mac-2 巨噬细胞浸润明显增加，肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α、白介素（interleukin，IL）-17 等炎症因子表达明显上调，并且免疫组织化学染色发现， 在小鼠肝脏细胞和库普弗细胞中存在P.g 阳性颗粒[11]。 动物学研究证据进一步证实了P.g 在NAFLD 中的重要作用。

研究表明，P.g 的致病性与编码其菌毛的fimA 基因密切相关， P.g 可分为高侵袭性fimAⅡ型、Ⅳ型、Ⅰb 型和低侵袭性fimAⅠ型、Ⅲ型、Ⅴ型6 种[13]。多项研究报道，高侵袭性P.g与NAFLD 关系密切。Nakahara 等[10]发现，肝脏纤维化程度与fimAⅣ型P.g 呈正相关；另有研究表明，在接受过血管外科手术的患者中，血管内皮中检测到的P.g 同样以fimAⅣ型最多见[14]。 与其他菌株相比，fimAⅣ型造成炎症性损伤的速度更快。这些证据表明fimAⅣ型P.g 具有更高的侵袭性和远端组织附着能力， 因此推测高侵袭性的P.g 在NAFLD 中起主要作用，尤其是fimAⅣ型P.g。

牙周炎在NAFLD 中的作用机制

一、 牙周致病菌导致的肠道菌群紊乱在NAFLD 中的作用

目前，肠道菌群在NAFLD 中的作用已在多项研究中证实。 牙周病患者唾液的含菌量高达109/mL，吞咽的唾液量为1.0～1.5 L/d，每天约有1012个细菌进入消化道。 多项研究表明，口服P.g 会导致小鼠肝脏脂肪堆积、肝脏炎症、胰岛素抵抗等NAFLD 相关表现[15-17]。 Arimatsu 等[15]报道，回肠的厚壁菌属和拟杆菌属的比例在口服P.g 的小鼠（55.4%和38.7%）和对照组小鼠（72.8%和17.0%）之间有明显差异。其他研究也表明口服P.g 可导致小鼠厚壁菌属下降[16-17]。 研究证实，肠道类杆菌数目增多、 普氏杆菌减少与NASH 严重程度呈正相关[16]。 大量研究表明P.g 感染小鼠肠道细菌发生变化后，肠道紧密连接蛋白[紧密连接蛋白（tight junction protein，TJP-1）、闭合蛋白（occludin）、上皮钙黏素（E-cadherin）、闭锁小带蛋白1（zonula occludens 1，ZO-1）]表达减少[15-17]。 另有研究报道，P.g 感染小鼠肝脏菌群的变化和肠道菌群变化一致[16]；与牙周健康者相比，牙周病患者肝脏中肠杆菌更多[18]。这些研究表明肠道菌群紊乱会增加肠道的通透性[15-18]。 有研究证实，NAFLD 患者的肠道通透性增加与脂肪变性的程度呈正相关。 这些证据表明， 牙周炎导致的肠道菌群紊乱在NAFLD 中起重要作用。

二、牙周致病菌导致的内毒素血症在NAFLD 中的作用

细菌脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）是革兰阴性菌的主要致病因子。 发生牙周炎时，牙周袋内的细菌、内毒素及其他产物可通过溃疡和通透性增加的上皮进入血液循环。 流行病学研究表明牙周病患者内毒素血症的强度和发生频率与牙周炎的炎症程度呈正相关[19-20]。据报道，与单纯高脂饮食小鼠相比，高脂饮食并感染P.g 小鼠血液中LPS 水平明显增加，肝脏出现脂肪含量增加、气球样变性和炎症细胞浸润等变化[12]。 NAFLD 患者血液中的LPS 包括从肝门静脉到达血液的LPS。 研究发现，在小鼠牙龈和腹腔注射的LPS 主要集中于肝脏，且肝脏脂肪变性会减缓LPS 从肝脏清除。 Sasaki等[21]发现，对高脂饮食小鼠注射P.g-LPS，小鼠出现糖脂代谢紊乱，肠道屏障改变，NAFLD 进展加快。 目前认为P.g-LPS可通过Toll 样受体2/4（toll-like receptor 2/4，TLR2/4）激活核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）信号通路，加 速NAFLD进展， 脂肪肝还会增加白细胞分化抗原14、TLR 的表达，从而增加肝细胞对LPS 的敏感性[11]。 这些证据都表明牙周炎导致的内毒素血症在NAFLD 的发展可能起重要作用。

三、牙周致病菌导致的氧化应激在NAFLD 中的作用

氧化应激是指由于活性氧和抗氧化能力之间的不平衡而导致的有害状态。 在氧化应激状态下，活性氧化物过度生成会导致信号传递等多种细胞功能损伤， 并促进包括NAFLD 在内的多种慢性疾病进展。有研究表明，慢性牙周炎患者体内中性粒细胞活性氧生成增加， 血清总抗氧化能力水平明显低于健康受试者[22]。 据报道，慢性牙周炎患者经过牙周非手术治疗后，其血液中的活性氧水平显著降低[23]。 研究证实活性氧化物可激活库普弗细胞和肝星形细胞， 诱导先天和后天免疫活化，产生大量促炎因子；激活NF-κβ 通路导致肝纤维化和肝细胞凋亡；导致血管内皮功能障碍，抑制一氧化氮（nitric oxide，NO）生物利用，引起血管舒张、肝循环功能下降、内皮细胞抗氧化、抗纤维化、抗炎、抗血栓等功能下降[24]，促进NAFLD 进展。

四、 牙周致病菌诱导的巨噬细胞极化在NAFLD 中的作用

巨噬细胞的异质性被称为极化，在炎症、肿瘤、免疫、代谢等疾病中起重要作用。 根据巨噬细胞的特点和功能，主要分为M1 型巨噬细胞和M2 型巨噬细胞。 M1 型巨噬细胞具有促炎作用，M2 型巨噬细胞具有抗炎功能。 目前已证实P.g可诱导M1 型巨噬细胞活化， 抑制M2 型巨噬细胞活化[25-26]。据报道，M2 型巨噬细胞增多患者肝脏损伤较轻[27]。 Han 等[27]进一步研究发现， 小鼠M1 型相关基因表达量与脂肪变性、肝细胞凋亡、血清转氨酶水平明呈明显正相关，促进小鼠肝脏M2 型巨噬细胞极化和M1 型巨噬细胞的凋亡，肝细胞凋亡和脂肪变显著改善。这表明P.g 可能通过调节巨噬细胞极化促进NAFLD 进展。

五、牙周致病菌导致的昼夜紊乱在NAFLD 中的作用

激素分泌、糖代谢、脂代谢、胆汁酸代谢、自噬和炎症过程都受到昼夜节律调节， 昼夜节律对于保持肝脏健康和避免代谢紊乱至关重要。 生物钟的破坏会引起多种系统性疾病，其中包括NAFLD。Yamazaki 等[17]在小鼠实验中发现， P.g小鼠Period 1 基因表达明显增加。 Period 1 基因参与昼夜节律的调节，控制糖、脂代谢的线粒体限速酶。 肠道菌群紊乱影响肠道上皮细胞的基本功能， 肠道上皮分泌的昼夜节律调节因子不仅调节微生物和肠道屏障之间的相互作用，还调节细菌代谢产物和TLR 之间的相互作用[28]。 另有研究报道，在小鼠动脉粥样硬化模型中，P.g 阳性小鼠脑和肌肉芳香族碳氢化合物核转移子 （aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator，ARNT）样蛋白1（brain and muscle ARNT-like 1,BMAL1）、隐花色素蛋白2（cryptochrome 2）、Period 2 等昼夜节律相关调节基因表达水平降低， 其中BMAL1 降低最显著，而在BMAL1 基因敲除小鼠中，动脉粥样硬化进展速度明显加快[29]，BMAL1 是调节生物昼夜节律不可或缺的基因之一。 这些证据提示昼夜节律紊乱在牙周炎促进NAFLD 进展中可能起着弥足轻重的作用。

小结与展望

本文总结了牙周病与NAFLD 的关系，流行病学调查和动物实验证实牙周炎是NAFLD 的重要危险因素之一。 目前研究表明牙周炎可通过影响肠道菌群、内毒素血症、氧化应激等途径促进疾病的进展，但具体机制尚不明确。 在众多牙周致病菌中，P.g 在疾病进展中可能起核心作用， 未来需要进一步的研究去阐明牙周炎P.g 促进NAFLD 进展的机制及作用。

有文献报道，牙周非手术治疗对风湿类疾病、心血管疾病、2 型糖尿病具有一定疗效。 但目前关于牙周干预治疗对NAFLD 影响的报道不多，仅有日本医学家Yoneda 等[9]于2012年进行过一次探索性研究，发现牙周基础治疗（龈下刮治）可降低ALT 水平，但其样本量小、观察时间短、缺乏肝脏直接指标。 未来需要更多研究探索牙周治疗对NAFLD 的影响， 建立维护和改善口腔健康对全身健康有重要作用的普遍概念。