东京医科齿科大学研究生院医齿学综合研究科细菌感染控制学领域的铃木敏彦教授和冈野德寿助教的研究团队与该研究生院牙周病学领域、终身口腔保健卫生学领域、难治疾病研究所免疫控制学领域的师生，以及东京大学、大阪大学共同发表研究成果称，明确了牙周致病菌引起关节炎病情恶化的生理机制。研究团队利用小鼠关节炎模型研究了牙周致病菌之一的伴放线放线杆菌（Aggregatibacter actinomycetemcomitans，简称A. actinomycetemcomitans）是否会引起关节炎病情恶化，结果发现这种细菌通过作用于巨噬细胞，能够引发全身的炎症反应亢进，从而导致关节炎病情恶化。该研究成果也有望为其他与牙周致病菌相关的全身性疾病的病态解明提供重要线索。相关研究成果已于8月15日发表在国际学术期刊《International Journal of Oral Science》上。
图1 牙周致病菌伴放线放线杆菌（A. actinomycetemcomitans）通过激活巨噬细胞中的Caspase-11依赖型炎症小体，诱导关节炎病情恶化（供图：东京医科齿科大学）
牙周病是一种由牙周致病菌感染牙周组织引发的细菌性感染性疾病，其病因在于细菌性生物膜的形成。近年来的研究表明，牙周病不仅会导致牙周组织的炎症，还会使炎症反应扩散到全身，从而与糖尿病、阿尔茨海默病、类风湿性关节炎等全身性疾病的产生关联。
有研究报告称，牙周致病菌之一的伴放线放线杆菌（A. actinomycetemcomitans）在其产生的白细胞毒素的作用下，参与了类风湿关节炎的发病和病情恶化，但其生理机制此前并未解明。
此次，研究团队通过将这种细菌与其他牙周病原菌引入小鼠体内，造成全身感染，进而诱导关节炎，并对病理状态进行了分析。
分析结果显示，在感染伴放线放线杆菌的小鼠模型中，中性粒细胞和巨噬细胞被激活。投用巨噬细胞清除剂使关节炎病情恶化的迹象得到了抑制，这表明巨噬细胞在这一过程中起到了重要作用。
实验中，研究团队让小鼠骨髓来源的巨噬细胞感染该细菌后，证实了参与炎症反应的细胞内蛋白质复合物—— “炎症小体” 被激活，并产生IL-1β。与此相反，在缺失炎症小体构成因子Caspase-11的基因敲除小鼠的巨噬细胞中，炎症小体的激活受到了抑制。
研究团队还在小鼠关节炎模型中进行了进一步验证。在caspase11缺失关节炎小鼠模型中，伴由放线放线杆菌感染引起的关节炎病情恶化，较野生型关节炎小鼠模型在统计上显著减少。
研究还表明，通过免疫抑制剂氯喹（抗疟药）、多黏菌素 B（抗生素）及抗 CD11b 抗体，可以抑制伴放线放线杆菌染引发的巨噬细胞炎症小体激活。对小鼠模型的给药实验也证实可以减轻关节炎的病情恶化。这些药物有望被用作抑制关节炎病情恶化的治疗手段。
本次研究，再次证明了口腔卫生的重要性。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：International Journal of Oral Science
论文：Caspase-11 mediated inflammasome activation in macrophages by systemic infection of A. actinomycetemcomitans exacerbates arthritis
DOI：doi.org/10.1038/s41368-024-00315-x
