不想使用牙線嗎?如果你有規律使用,你的心臟可能會感謝你。廣島大學 (HU) 的一項新研究發現,牙齦疾病細菌牙齦卟啉單胞菌( P. gingivalis ) 可以進入血液並侵入心臟。在那裡,它會悄悄地促進疤痕組織的積聚(稱為纖維化),扭曲心臟的結構,干擾電訊號,並增加心房顫動( atrial fibrillation,AFib)的風險。
臨床醫師早就注意到,患有牙周炎(一種常見的牙齦疾病)的人似乎更容易罹患心血管疾病。最近的一項薈萃分析顯示,它與 AFib 的風險增加 30% 有關,AFib 是一種潛在的嚴重心律不整,可能導致中風、心臟衰竭和其他危及生命的併發症。在全球範圍內,心房顫動病例在不到十年的時間裡幾乎翻了一倍,從 2010 年的 3,350 萬增加到 2019 年的約 6,000 萬。現在,科學界對牙齦疾病如何導致心房顫動激增的好奇心日益增強。
過去的研究顯示發炎可能是罪魁禍首。當牙齦中的免疫細胞聯合起來抵抗感染時,它們釋放的化學信號可能會無意中滲入血液,引發全身發炎,從而可能損害遠離口腔的器官。
但發炎並不是牙齦發炎帶來的唯一威脅。研究人員在心肌、瓣膜甚至脂肪動脈斑塊中發現了有害口腔細菌的 DNA。其中,牙齦卟啉單胞菌因涉嫌與越來越多的全身性疾病(包括阿茲海默症、糖尿病和某些癌症)有關而受到特別關注。它之前已在大腦、肝臟和胎盤中被檢測到。但它如何在心臟中紮根卻尚不清楚。這項研究發表在《循環》雜誌上,首次提供了明確的證據,證明牙齦中的牙齦卟啉單胞菌可以進入動物模型和人類的左心房,從而指出了將牙周炎與心房顫動聯繫起來的潛在微生物途徑。
「牙周炎和心房顫動之間的因果關係仍然未知,但牙周細菌透過血液傳播可能將這些情況聯繫起來,」該研究的第一作者、哈佛大學生物醫學和健康科學研究生院助理教授宮內俊介 (Shunsuke Miyauchi) 說。
在眾多牙周細菌中,牙齦卟啉單胞菌對牙周炎和一些口腔外的系統性疾病具有較高的致病性。在本研究中,我們探討了兩個關鍵問題:牙齦卟啉單胞菌是否會從牙周炎病灶轉移到左心房?如果是,它是否會誘發心房纖維化和心房顫動的進展?
檢查牙齦疾病與心房顫動之間的聯繫
為了模擬牙齦卟啉單胞菌如何逃離口腔並在其他地方造成破壞,研究人員使用該細菌的侵襲性 W83 菌株創建了一個小鼠模型。他們將 13 週大的雄性小鼠分成兩組:一組將菌株引入牙髓,另一組則保持未感染狀態。每組進一步分為多個小組,並觀察 12 或 18 週,以追蹤長期暴露的心血管風險。
心內刺激(Intracardiac stimulation,一種心律不整的診斷技術)顯示在 12 週時感染和未感染的小鼠的 AFib 風險之間沒有差異。但到第 18 週,測試證明,接觸該細菌的小鼠出現心律不整的可能性高出六倍,心房顫動誘發率為 30%,而對照組僅為 5%。
為了驗證他們的模型是否準確地複製了牙周炎,研究人員檢查了下顎病變並發現了明顯的跡象。他們檢測到了牙齦卟啉單胞菌引起的牙髓腐爛和微膿腫。但損害並未就此停止。他們還在心臟的左心房發現了這種細菌,受感染的組織變得僵硬且纖維化。研究團隊利用環介導等溫擴增技術檢測特定的基因特徵,證實他們引入的牙齦卟啉單胞菌菌株確實存在於心臟中。相較之下,未感染的小鼠牙齒健康,心臟組織樣本中也沒有細菌痕跡。
感染十二週後,接觸牙齦卟啉單胞菌的小鼠的心臟疤痕比未感染的小鼠更多。 18 週後,感染小鼠的疤痕形成率上升至 21.9%,而對照組的疤痕形成率僅為 16.3%,這可能與老化有關,這說明牙齦卟啉單胞菌可能不僅會引發早期心臟損傷,還會隨著時間的推移加速心臟損傷。
這種令人不安的連結不僅出現在老鼠身上。在另一項人體研究中,研究人員分析了 68 名接受心臟手術的 AFib 患者的左心房組織。在那裡也發現了牙齦卟啉單胞菌,並且患有嚴重牙齦疾病的人體內的牙齦卟啉單胞菌數量更多。
隱形突擊大師
過去的研究證明,牙齦卟啉單胞菌可以侵入宿主細胞並逃避自噬體(細胞垃圾處理機)的破壞。這種隱藏在細胞內的能力表明它可以躲避免疫防禦,並引發足夠的發炎以造成傷害,而不會被沖洗掉。受感染的小鼠體內的半乳糖凝集素-3(一種纖維化的生物標記)出現激增,而與發炎和疤痕有關的基因Tgfb1的表達也更高。
研究結果證實,刷牙、使用牙線和定期牙科檢查不僅可以促進口腔衛生,還可以幫助保護心臟。保持牙齦健康可以阻止牙齦卟啉單胞菌入侵。
Miyauchi 表示: 「牙齦卟啉單胞菌透過牙周病變侵入循環系統,並進一步轉移到左心房,其細菌負荷與牙周炎的臨床嚴重程度相關。一旦進入心房,它會加劇心房纖維化,從而提高心房顫動的誘發率。」「因此,牙周治療可以阻斷牙齦卟啉單胞菌,在心房顫動的預防和治療中重要的預防和治療。」
該團隊目前正致力於加強廣島縣醫療和牙科專業人員之間的跨學科合作,以改善心血管護理。
Miyauchi 表示: “下一步,我們正在研究牙齦卟啉單胞菌影響心房心肌細胞的具體機制。” “我們目前還致力於在廣島縣建立一個合作的醫療和牙科系統,以治療包括心房顫動在內的心血管疾病。我們的目標是未來將這一措施推廣到全國。”
參考文獻:
- Shunsuke Miyauchi, Miki Kawada-Matsuo, Hisako Furusho, Hiromi Nishi, Ayako Nakajima, Pham Trong Phat, Fumie Shiba, Masae Kitagawa, Kazuhisa Ouhara, Noboru Oda, Takehito Tokuyama, Yousaku Okubo, Sho Okamura, Taiichi Takasaki, Shinya Takahashi, Toru Hiyama, Hiroyuki Kawaguchi, Hitoshi Komatsuzawa, Mutsumi Miyauchi, Yukiko Nakano. Atrial Translocation of Porphyromonas gingivalis Exacerbates Atrial Fibrosis and Atrial Fibrillation. Circulation, 2025; DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.124.071310