盧紅巧，李楊，吳家媛

1 遵義醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院牙體牙髓病科，貴州遵義 563000；2 遵義醫(yī)科大學口腔醫(yī)學院；3 遵義醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院預防與兒童牙病科

炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease， IBD）是一類病因不明，以慢性復發(fā)性炎癥反應和腸道損傷為特征的疾病，主要包括克羅恩?。–rohn's disease， CD）和 潰 瘍 性 結 腸 炎（ulcerative colitis，UC），主要臨床表現為腹痛、嚴重腹瀉及膿血便。目前IBD 的治療方法以緩解腸道炎癥癥狀、提高生活質量及預防并發(fā)癥的發(fā)生為主[1］。口腔微生物是人體第二大共生菌群，可能在糖尿病、心血管疾病和阿爾茨海默病等疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[2］。口腔微生物菌群可隨唾液被持續(xù)吞咽進入胃腸道，特定口腔微生物在腸道異位定植后影響腸道菌群穩(wěn)態(tài)，這一途徑被稱為口-腸微生物群軸（Oral-Gut Microbiome Axis）[3］。研究[4］發(fā)現，IBD患者腸道中具核梭桿菌（Fusobacterium nucleatum）、克雷伯桿菌、牙齦卟啉單胞菌、彎曲桿菌、白色念珠菌及鏈球菌等口腔微生物顯著富集?？谇痪和ㄟ^口-腸微生物群軸異位定植于腸道，誘導腸道微生物菌群失調，異常激活腸道免疫反應，促進IBD 的發(fā)生發(fā)展。現將常見的口腔微生物菌群在IBD 發(fā)生發(fā)展中的作用機制相關研究進展綜述如下。

1 具核梭桿菌在IBD發(fā)生發(fā)展中的作用機制

具核梭桿菌可調節(jié)腸上皮緊密連接蛋白表達，破壞腸上皮屏障，上調及激活炎癥相關信號通路，促進促炎細胞因子分泌，進而加重腸道炎癥。研究[4-5］發(fā)現，IBD 患者糞便中具核梭桿菌顯著富集，且菌種豐度與疾病活動性相關[6］。具核梭桿菌通過上調和激活炎癥介質編碼基因的關鍵調節(jié)因子核因子κB（NF-κB）信號通路，增加結腸細胞促炎細胞因子白細胞介素1β（IL-1β）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、IL-17F 及IL-6 的表達，加重腸道炎癥[7］。CHEN 等[8］研究發(fā)現，具核梭桿菌通過NOD2 靶向胱天蛋白酶激活和募集結構域3（CARD3）以激活IL-17F/NF-κB信號通路，促進UC 的發(fā)生發(fā)展。在葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導的結腸炎小鼠中，YAMASHITA 等[9］發(fā)現，具核梭桿菌灌胃導致小鼠的腸炎加重，具核梭桿菌通過調節(jié)緊密連接蛋白1（ZO-1）和閉合蛋白（occludin）的表達，激活信號轉導和轉錄激活因子3（STAT3）信號通路，誘導CD4+T 細胞的增殖和Th1和Th17 亞群的分化，促進促炎細胞因子的分泌[4］。進一步研究發(fā)現，具核梭桿菌及其脂多糖（LPS）可誘導自噬上皮細胞死亡[5］，并通過AKT2信號通路促進巨噬細胞向促炎M1表型傾斜，產生Th1相關細胞因子γ-干擾素（IFN-γ）[10］，破壞腸道屏障，加重結腸炎癥。此外，具核梭桿菌在腸道中分泌的外泌體（EVs）參與腸上皮屏障功能損傷。在巨噬細胞/腸上皮細胞系Caco-2 共培養(yǎng)物中，具核梭桿菌 EVs 顯著促進上皮屏障破壞和氧化應激損傷，這與受體相互作用蛋白激酶1（RIPK1）和受體相互作用蛋白激酶3（RIPK3）介導的細胞壞死和周圍炎癥有關，推測RIPK1介導的上皮細胞死亡是具核梭桿菌 EVs導致UC腸道屏障破壞的關鍵[11］。

FadA 粘附素是具核梭桿菌的重要毒力因子。具核梭桿菌分泌的FadA 粘附素參與上皮細胞的結合與入侵及誘導自噬上皮細胞死亡，其中毒力因子蛋白酶可分離并降解緊密連接蛋白進而破壞上皮屏障，導致腸道屏障通透性增加引發(fā)菌血癥，口腔來源的真菌可通過缺損屏障上皮入侵炎癥組織。研究[12］發(fā)現，嚴重UC 患者糞便樣本中編碼毒力基因Fad A的具核梭桿菌檢出率明顯高于輕度和中度UC 患者，說明攜帶毒力基因FadA 的具核梭桿菌在UC 的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

高侵襲能力的具核梭桿菌可能促進IBD 的發(fā)生發(fā)展。DHARMANI 等[13］發(fā)現，從CD 患者的炎癥腸道中分離到的具核梭桿菌菌株，與非炎癥腸道中的菌株相比，具有更強侵襲性且顯著增強MUC2 粘蛋白和TNF-α 基因表達水平。除了微生物本身，它們的代謝產物還可以通過口-腸軸進入腸道，從而促進腸道炎癥。WANG 等[14］發(fā)現牙周炎會上調唾液中微生物群（具核梭桿菌和中間普雷沃菌等）代謝產物異亮氨酸（Ile）的水平，Ile 通過消化道轉移到腸道，并通過其代謝產物AcCoA 乙酰化NLRP3 蛋白觸發(fā)炎性小體通路，從而加重小鼠的結腸炎癥。

2 克雷伯桿菌在IBD發(fā)生發(fā)展中的作用機制

口腔來源微生物參與的腸道異常免疫激活在IBD 發(fā)病機制中具有重要作用。ATARASHI 等[15］發(fā)現從CD 患者唾液中分離得到的克雷伯桿菌可通過灌胃定植于腸道，成為Th1細胞的強誘導物，誘導腸炎發(fā)生，且小鼠糞便內的主要細菌菌種和該患者唾液樣本中的一小部分細菌菌種幾乎相同。此外，KITAMOTO 等[16］報道了牙周炎癥會導致口腔內致病菌（克雷伯桿菌和腸桿菌）的擴張，當口腔病原體被攝入并定植于腸道后，可激活結腸單核吞噬細胞中的炎癥小體，引發(fā)腸道炎癥。同時，牙周炎導致口腔中產生的Th17細胞具有腸道轉移傾向性，異位定植腸道后可被口腔來源的致病菌激活，從而加劇腸道炎癥[16］。IBD 的炎癥狀態(tài)可能使腸道比穩(wěn)態(tài)腸道更容易異位定植口腔細菌，而口腔細菌的持續(xù)定植可能有助于腸道微生物群失調和慢性炎癥持續(xù)，從而在IBD患者的病程進展中發(fā)揮作用[17］。

3 牙齦卟啉單胞菌在IBD發(fā)生發(fā)展中的作用機制

LEE 等[18］發(fā)現CD 患者糞便中牙齦卟啉單胞菌（Porphyromonas gingivalis）豐度顯著增加，表明牙齦卟啉單胞菌可從口腔異位定植于腸道，且與IBD 進程相關。牙齦卟啉單胞菌灌胃于小鼠結腸炎模型后發(fā)現疾病活動指數評分增高和腸道屏障功能受損程度加重[18］，促炎細胞因子IL-6、IFN-γ和IL-12產生增加[19］，并引起腸道微生物群的顯著改變，其中牙齦卟啉單胞菌W83 明顯引起腸道微生物群中擬桿菌門增加和厚壁菌門減少[20］。

牙齦卟啉單胞菌肽基腺嘌呤脫氨酶（PPAD）是牙齦卟啉單胞菌釋放的一種毒力因子，已知可誘導炎癥反應。牙齦卟啉單胞菌通過分泌毒力因子PPAD 加重DDS 誘導的結腸炎[21］。TSUZUNO 等[22］發(fā)現，牙齦卟啉單胞菌分泌的另一種毒力因子牙齦蛋白酶，可分離腸道粘液并降解表皮層緊密連接蛋白ZO-1進而破壞腸道屏障。

CD4+T細胞是許多由微生物失調介導的免疫炎癥性疾病，特別是IBD 發(fā)生的關鍵。在DSS 誘導結腸炎小鼠中，牙齦卟啉單胞菌通過影響CD4+T 細胞中的Th17和Treg細胞平衡以調節(jié)炎癥反應，其具體機制為牙齦卟啉單胞菌 ATCC 33277 灌胃后可誘導CD4+T 細胞凋亡，誘導促炎細胞因子IL-17和IL-6的產生及上調Th17 相關轉錄因子RoRγt 的表達，而且通過TLR4 途徑下調必需Treg 轉錄因子Foxp3 的表達和抗炎因子TGF-b 和IL-10 的產生[23］。另有研究通過牙齦卟啉單胞菌 ATCC 33277 浸泡的絲線行牙周結扎建立小鼠牙周炎模型，小鼠腸道內容物中代表腸道機械屏障功能受損的蛋白如occludin、claudin2、NOD2的表達高于對照組[24］。

4 彎曲桿菌在IBD發(fā)生發(fā)展中的作用機制

IBD 患者的腸道活檢和糞便樣本均可檢測到人類口腔彎曲桿菌[25］。HSU 等[26］對比IBD 患者腸道分離的菌株與口腔齦上菌斑分離的菌株，發(fā)現它們共享相同的特異性基因，提示彎曲桿菌向腸道的遷移以及作為病原體在胃腸道疾病中的作用[27］。質粒是附加到細胞中的非細胞的染色體或核區(qū)DNA 原有的能夠自主復制的較小的DNA 分子。一些質粒攜帶的基因可賦予細胞額外的生理代謝能力，乃至在一些細菌中提高它的致病力。LIU等[28］對16個完整的彎曲桿菌基因組分析并確定了多個新質粒，其中pSma1 質粒與嚴重UC 有關。有研究利用基因組測序技術對IBD 患者和健康對照者口腔中分離的彎曲桿菌進行了分析，發(fā)現在活動性CD 患者中彎曲桿菌分泌型腸毒素B 同源物Csep1 檢出率顯著高于健康對照組，推測彎曲桿菌與IBD 發(fā)病可能存在關聯(lián)，而且Csep1 可能是一種重要的毒力因子。研究[28-29］還進一步探討了彎曲桿菌可能導致IBD 發(fā)病的致病機制，發(fā)現彎曲桿菌的毒力因子Zot 是參與屏障損傷的關鍵因素，可破壞細胞間緊密連接，誘導腸上皮細胞凋亡及巨噬細胞產生促炎細胞因子TNF-α 和IL-8，并增強巨噬細胞對其他腸道細菌的反應。此外，毒力因子Zot 引起的原發(fā)性屏障功能缺陷是Zot陽性的彎曲桿菌菌株可能引發(fā)IBD 發(fā)作和復發(fā)的一種機制[25］。

5 白色念珠菌在IBD發(fā)生發(fā)展中的作用機制

白色念珠菌可在腸道黏膜中侵襲擴張，破壞腸道屏障功能，促進腸道細菌異常增殖及誘導腸道生態(tài)失調。研究[30］發(fā)現，CD患者腸道的白色念珠菌豐度增加。白色念珠菌定植的UC 患者表現出腸粘膜損傷加劇和抗釀酒酵母抗體（ASCA）的生成。動物研究[31］也發(fā)現，DSS 誘導的C57BL/6J 小鼠結腸炎中結腸粘膜存在真菌的侵襲，同時白色念珠菌存在擴張，白色念珠菌灌胃后，結腸炎小鼠腸道屏障的通透性出現缺陷后導致菌血癥，同時促進部分腸道細菌的生長。ILIEV等[31］的研究表明，基因C型凝集素結構域家族7成員A編碼的Dectin-1與UC嚴重程度有關。Dectin-1 是真菌的主要先天免疫傳感器，Dectin-1缺乏癥（Clec7a-/-）小鼠表現出比野生型小鼠更嚴重的粘膜侵蝕、隱窩破壞和炎癥細胞浸潤，炎癥細胞因子TNF-α 及腸道中IFN-γ 和IL-17 的產生增加，且發(fā)現真菌侵入炎癥組織。白色念珠菌通過聚糖依賴性和聚糖非依賴性機制被Caco-2 和T 細胞識別，具有降低E鈣黏蛋白和其他細胞黏附蛋白表達及降低屏障完整性的能力，可促進腸道致病菌的過度生長誘導腸道生態(tài)失調，進而促進結腸炎癥。

白色念珠菌可能通過與Dectin-1、toll 樣受體（TLR）2和TLR4相關的途徑與宿主腸道的免疫細胞相互作用。CHOTEAU等[32］通過比較野生型、TLR1-/-、TLR2-/-和TLR6-/-小鼠，探討了TLR 的缺乏是否會影響DSS誘導的小鼠結腸炎中白念珠菌定植和炎癥相關的結腸損傷。結果顯示，DSS 誘導的結腸炎促進了大腸桿菌和白色念珠菌的過度生長，TLR1和TLR2 的缺失通過TNF、IL-1β 和IL17A 的強烈上調加速了白色念珠菌定植誘導的腸道炎癥，從而導致結腸損傷和小鼠死亡。

6 鏈球菌在IBD發(fā)生發(fā)展中的作用機制

在CD 患者的唾液、組織活檢和糞便樣本的微生物組中，鏈球菌和普雷沃氏菌顯著富集[33］。口腔致病微生物影響胃腸道的另一途徑是血源途徑。KOJIMA 等[34］的研究應用變異鏈球菌菌株對DSS 誘導的結腸炎小鼠模型作用后發(fā)現腸炎加重，觀察到變異鏈球菌菌株TW295 在肝臟肝細胞中的定位，并且肝臟中IFN-γ 的表達增加，研究認為肝臟是特異性菌株TW295 介導結腸炎加重的靶器官。這提示高毒力特異性變異鏈球菌血源感染可能是UC 的潛在危險因素。KOJIMA 等[35］另一項研究利用DSS 誘導的結腸炎小鼠模型進一步研究了其他口腔鏈球菌與IBD 惡化之間的關系，結果顯示血鏈球菌ATCC 10556 和TW289 導致DSS 誘導的腸炎明顯惡化，這是由于鏈球菌侵入血液后IFN-γ 分泌增加所致，組織病理學檢查顯示肝細胞感染引起的IFN-γ 分泌導致結腸炎加重。血液中的細菌可能激活了Th1 反應，誘 導T 細 胞 表 達IFN-γ，特 別 是CD4+Th1、CD8+CTL 和NK 細胞，主要在血液或脾臟中。上述研究強調了IFN-γ 抗體抑制各種口腔鏈球菌血源途徑引起IBD加重的潛力。

綜上所述，IBD 患者的口腔微生物可通過異位定植存活于腸道或通過誘導的腸道免疫失衡來影響腸道菌群穩(wěn)態(tài)及炎癥免疫反應，導致腸道菌群失調和腸道上皮屏障破壞，調節(jié)炎癥細胞因子表達水平，進而促進IBD 的發(fā)生發(fā)展。因此，臨床診療中通過調節(jié)IBD 患者口腔微生態(tài)失衡，減少口腔微生物在腸道中定植，防止腸外細菌的入侵，促進胃腸道生理屏障功能恢復和腸道炎癥緩解，有望為IBD 的治療策略提供新思路。