Science：阻断纤维蛋白有望治疗牙周病

2021年12月30日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自美国国家牙科颅面研究所（NIDCR）的研究人员发现，阻断一种凝血蛋白的功能可阻止小鼠牙周（牙龈）疾病造成的骨质流失。根据动物和人类的数据，他们发现，这种称为纤维蛋白（fibrin）的凝血蛋白堆积会引发过度的免疫反应，损害牙龈和下层骨骼。他们指出抑制异常的纤维蛋白活性可能有望预防或治疗牙周病，以及其他以纤维蛋白堆积为标志的炎症性疾病，包括关节炎和多发性硬化症。相关研究结果发表在2021年12月24日的Science期刊上，论文标题为“Fibrin is a critical regulator of neutrophil effector function at the oral mucosal barrier”。

30岁以上的美国人中有近半数患有牙周病，65岁以上的人中有70%患有牙周病。它是由细菌感染一种支持牙齿的组织引起的。在早期阶段，牙周病导致牙龈发红和肿胀（炎症）。到了晚期，也就是牙周炎，下层的骨质会受损，导致牙齿脱落。虽然科学家们已经知道牙周炎部分上是由过度的免疫细胞反应驱动的，但直到现在，还不清楚是什么触发了这种反应，以及它是如何造成组织和骨骼损伤的。

NIDCR主任Rena D'Souza博士说，“严重的牙周病可能导致牙齿脱落。对许多美国人来说，尤其是那些缺乏足够的牙科护理的人来说，这种疾病仍然是生产力和生活质量的障碍。通过提供迄今为止对牙周病潜在机制的最全面描述，这项研究使我们更接近于开发更有效的预防和治疗方法。”

在损伤或炎症部位，纤维蛋白通常发挥着保护作用，有助于形成血凝块并激活免疫细胞以对抗感染。但过多的纤维蛋白与健康问题有关，包括一种罕见的牙周炎，这是由于纤溶酶原（plasminogen, PLG）缺乏引起的。在受影响的人中，PLG基因的突变导致纤维蛋白堆积和包括口腔在内的身体各部位的疾病。

为了探索异常纤维蛋白堆积和牙周炎之间的联系，由NIDCR研究员Niki Moutsopoulos博士和Thomas Bugge博士领导的研究人员研究了小鼠的PLG缺陷并分析了人类遗传数据。

与患有这种疾病的人类一样，PLG缺陷的小鼠患上了牙周炎，包括牙周骨质流失和牙龈中的纤维蛋白水平升高。小鼠的牙龈挤满了称为中性粒细胞的免疫细胞，这些细胞在常见的牙周炎中也被发现含量很高。

中性粒细胞通常保护口腔免受有害微生物的侵害。但是过度的中性粒细胞反应被认为会导致组织损伤。

为了弄清纤维蛋白是否在驱动这种过度反应，这些作者破坏了它与中性粒细胞表面上的蛋白受体相互作用（结合）的能力。纤维蛋白和中性粒细胞之间的结合被破坏后，完全阻止了PLG缺陷小鼠的牙周骨质流失。令人震惊的是，它也减少了患有一种常见的、与年龄有关的牙周炎形式的正常小鼠的骨质流失，这表明类似的机制在这两种形式的疾病中都在起作用。

与健康志愿者(左)相比，严重牙周病患者(右)的牙龈组织显示出高水平的纤维蛋白(洋红色)。图片来自Lakmali Silva, NIDCR。

Moutsopoulos说，“这项研究表明纤维蛋白可以导致中性粒细胞免疫反应在某些情况下从保护性转变为破坏性。这种纤维蛋白-中性粒细胞结合可能是牙周炎的一种驱动因素。”

对1000多人的遗传分析似乎支持了这些在小鼠体内的发现。即使在没有PLG缺乏的情况下，PLG基因突变也与严重牙周炎的风险增加有关，这与类似过程导致罕见和常见形式的牙周炎的想法一致。

综上所述，这项研究表明，牙龈中纤维蛋白的过度堆积---无论是由于诸如PLG之类的基因变化、细菌感染引起的慢性炎症，还是两者的某种结合---都会引发中性粒细胞反应的升高，最终导致牙周病。

这些结果也与其他研究团队的发现相一致，后者发现纤维蛋白的升高可能导致其他炎症性疾病和自身免疫性疾病，如关节炎和多发性硬化症，而干扰纤维蛋白的活性可能有助于治疗这些疾病。

论文第一作者Lakmali Silva博士补充说，“我们的数据支持这样的观点，即靶向纤维蛋白-中性粒细胞相互作用可能是一种有前途的治疗途径，以探索罕见和常见的牙周炎的方法。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Lakmali Silva et al. Fibrin is a critical regulator of neutrophil effector function at the oral mucosal barrier. Science, 2021, doi:10.1126/science.abl5450.