Nature子刊：揭示一种常见的口腔病原菌阻止心脏病发作后的心肌细胞修复机制

定期刷牙和使用牙线可以让你的笑容一如既往地灿烂，但你知道这也有助于保护你的心脏吗？如今，在一项新的研究中，来自日本东京医科齿科大学的研究人员发现，一种常见的口腔病原菌可以阻止冠心病引起的心脏病发作后心肌细胞的自我修复。相关研究结果近期发表在International Journal of Oral Science期刊上，论文标题为“Porphyromonas gingivalis, a periodontal pathogen, impairs post-infarcted myocardium by inhibiting autophagosome–lysosome fusion”。

冠状动脉血流受阻会导致心肌营养物和氧气供应不足，最终导致心肌细胞死亡，从而引发心脏病发作。为了防止这种情况发生，心肌细胞会利用一种叫做自噬的过程来处理受损的细胞成分，防止它们导致心脏功能障碍。

论文第一作者 Yuka Shiheido-Watanabe 说，“以前的研究已表明，在心肌梗死闭塞部位检测到的牙周病病原体---牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis）---会加剧梗死后心肌的脆弱性。然而，这种影响的内在机制仍然未知。”

为了研究这个问题，这些作者构建出一种不表达牙龈菌蛋白酶（gingipain）的牙龈卟啉单胞菌，其中牙龈菌蛋白酶是牙龈卟啉单胞菌的最强大的毒力因子，早前的一项研究已表明，牙龈菌蛋白酶可以抑制细胞在受到损伤时发生程序性细胞死亡。然后，他们用这种细菌感染心肌细胞或小鼠。

论文通讯作者 Yasuhiro Maejima 解释说，“结果非常明显。感染了缺乏牙龈菌蛋白酶的突变细菌的心肌细胞的存活率远远高于感染了野生型细菌的心肌细胞。此外，感染了野生型细菌的小鼠心肌梗塞的影响明显比感染了缺乏牙龈菌蛋白酶的突变细菌的小鼠严重。”

牙龈卟啉单胞菌释放的牙龈菌蛋白酶可切割VAMP8，从而通过阻止自噬体与溶酶体融合抑制自噬，导致心功能障碍。图片来自International Journal of Oral Science, 2023, doi:10.1038/s41368-023-00251-2。

对这一影响的更详细研究表明，牙龈菌蛋白酶会干扰自噬体（autophagosome）和溶酶体（lysosome）这两种细胞成分的融合，而这个融合过程对自噬至关重要。在小鼠体内，这导致心肌细胞体积增大，并积累了通常会被清除出细胞以保护心肌的蛋白。

Shiheido-Watanabe说，“我们的研究结果表明，感染产生牙龈菌蛋白酶的牙龈卟啉单胞菌会导致自噬体过度积累，从而导致心肌细胞功能障碍、细胞死亡，最终导致心脏破裂。”

鉴于牙龈卟啉单胞菌似乎对心脏病发作后心肌的自我恢复能力有很大影响，治疗这种常见的口腔感染可能有助于降低致命性心脏病发作的风险。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1. Yuka Shiheido-Watanabe et al. Porphyromonas gingivalis, a periodontal pathogen, impairs post-infarcted myocardium by inhibiting autophagosome–lysosome fusion. International Journal of Oral Science, 2023, doi:10.1038/s41368-023-00251-2.

2. Killer smile? An oral pathogen increases heart attack damage, study reveals
https://medicalxpress.com/news/2023-10-killer-oral-pathogen-heart-reveals.html