Int J Oral Sci:牙周炎通过促进小鼠IFNγ+ T 细胞浸润加重肺动脉高压

文摘   2024-08-08 12:02   上海  

Pulmonary hypertension(PH),即肺动脉高压是一种发生在从心脏通向肺部的血管内的高血压,一种进行性疾病,也是肺高血压的一种特殊形式。其主要病征包括:肺动脉逐渐受损、肺动脉压升高、右心室肥大和重塑,最终导致病情恶化若不及时治疗,肺血管阻力进行性增高,心输出量逐渐下降,可导致右心甚至全心衰竭、危及生命。

PH


PH肺内的小动脉发生狭窄或阻塞,使得血液更难流经这些小动脉,从而导致肺部血压升高。同时,心脏也需要更努力地将血液泵入肺部,易引发心肌劳损、严重导致心脏衰竭。当下针对PH的治疗选择有限,亟需研究和开发有效治疗靶点。


目前认为,口腔的微生物被吸入下呼吸道后可引起呼吸道感染和炎症,因此,口腔健康状况被认为是肺部健康的决定因素。相关研究表明,牙周炎是口腔微生态失衡的典型疾病,与呼吸道感染等各种全身性疾病的流行病学相关联。


经研究,上述关联通常是通过对口腔病原体的局部和全身免疫反应来介导的,炎症在PH中起关键作用。在PH患者的重塑肺动脉中观察到免疫细胞浸润,主要涉及T和B淋巴细胞、巨噬细胞、单核细胞、肥大细胞和树突状细胞。


此外,在PH实验动物模型和患者中检测到高水平的细胞因子、趋化因子和自身抗体,表明肺部存在局部适应性免疫反应。若能更深入和全面探索口腔微生物群与PH免疫之间的相互作用,可能为PH提供新的治疗方法。然而,口腔微生物群在PH期间,有哪些值得更多关注和了解的维持肺部稳态中的具体作用和机制?在很大程度上仍未被探索。



近期,来自上海交通大学医学院附属第九人民医院张武昌副研究员,和浙江大学口腔医院段胜仲教授的一项联合研究,首次证实了牙周炎引起的口腔细菌在肺部的异位定植和富集促进了干扰素γ阳性(IFNγ+)T细胞的肺部浸润,从而加剧了肺动脉高压的病理进展,不仅揭示了牙周炎与PH之间的因果关系,还深入分析了相关作用机制。




IF: 10.8


上述科研团队应用DSI前沿遥测技术,植入子型号HD-X10,监测和比对了清醒、自由活动各小鼠研究模型的右心室收缩压(RVSP)等心血管核心参数变化,结合微生物群分析,研究了牙周炎对PH的作用和影响,首次证明牙周炎可加剧PH的进展,揭示了口腔微生物在PH病理中的重要作用。预防和治疗牙周炎,可能有利于PH管理在探索新的治疗方法方面提供了重要线索,为后续开发针对口腔微生物的治疗策略提供了新思路。



上述科研成果原文“Periodontitis exacerbates pulmonary hypertension by promoting IFNγ+ T cell infiltration in mice刊登于业界知名期刊国际口腔科学杂志《International Journal of Oral Science》- 近期影响因子得分:10.8,欢迎参考和借鉴:
  • https://www.nature.com/articles/s41368-024-00291-2


实验结果


首先,为探讨牙周炎对小鼠PH变化的影响,研究采用丝缝线结扎双侧上颌第二磨牙,涂覆牙周炎患者牙龈下斑块2周建立小鼠牙周炎模型(复合模型称为PD),然后对小鼠进行3周的缺氧诱导PH,并针对PH相关发生发展的实验指标进行检测。结果表明,PH + PD小鼠的肺动脉血管重构比PH小鼠更严重,牙周炎加剧了缺氧诱导的PH的进展。








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接下来,为进一步探究PD+PH与PD人源化小鼠的口腔和肺部的微生物的改变情况。研究利用全长16s rRNA基因测序来检测小鼠口腔和肺部的细菌变化。结果表明,牙周炎促进口腔和肺部微生物群的失调,并在PH小鼠的肺部积聚P. Zoogleoformans。


团队通过进一步探究发现,接种P.zoogleoformans可有效加重缺氧诱导的PH,可能由IFNγ+ T 细胞介导,并与cLNs密切相关。


此外,由于在肺部和cLNs都有IFNγ+T 细胞的积累,且可能与cLNs密切相关,通过切除cLNs并采用IFNγ的中和抗体反向验证相关性。研究发现cLNs 对于P.zoogleoformans诱导的PH恶化及其相关的心脏和血管重塑是不可或缺的,IFNγ在PH的病情进展中也发挥了关键作用。









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结论


本研究应用牙周炎和PH的复合小鼠研究模型,结合DSI前沿遥测技术和微生物群分析等实验数据分析和比对,首次证明牙周炎加剧了PH的病情进展。从机制上而言,牙周炎促进其相关菌种Prevotella zoogleoformans(P.zoogleoformans在肺部的异位定植,上调了IFNγ+ T细胞的浸润,进而加剧PH的恶化。通过颈淋巴结切除和IFNγ中和抗体的使用,则可有效减轻和缓解牙周炎对PH的恶化效应。


针对牙周炎或P.zoogleoformans的靶向治疗,有望提高PH治疗精度。尤其当PH作为牙周炎的合并症时,IFNγ是一个很有前途的治疗靶点。而本研究仅采用了牙周炎患者的龈下菌斑移植的人源化小鼠,后续研究,若收集PH+PD的患者和PH的患者临床再次验证,势必将增加实验结果的丰富性和差异性。


在上述研究中,科研团队应用到的植入子HD-X10,可同时监测小鼠、仓鼠和幼年大鼠等实验动物模型的多种生理信号,如压力、温度和活动度等,不仅适用于肺动脉高压等相关研究,也适用于其它更广泛的生理研究

PhysioTel HD 系列其它型号植入子一样, HD-X10有以下几方面优势,协助您更轻松地开展实验研究:

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