牙周炎與不良妊娠結(jié)局相關(guān)關(guān)系的研究進(jìn)展

白 雪，高晉華，任秀云

正常妊娠時，胚胎胚膜和子宮內(nèi)膜逐漸形成胎盤，為母親和胎兒之間進(jìn)行營養(yǎng)和廢物交換提供基礎(chǔ)[1]。正常分娩是由腫瘤壞死因子α(tumour necrosis factor-α，TNF-α)、白細(xì)胞介素1β (interleukin-1β，IL-1β)和白細(xì)胞介素6(interleukin-6，IL-6)等作為主要的信號網(wǎng)絡(luò)，刺激其他效應(yīng)分子如前列腺素(prostaglandin，PG)和基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)等表達(dá)，以及進(jìn)一步趨化細(xì)胞因子產(chǎn)生，這些效應(yīng)共同形成了一個放大的級聯(lián)機(jī)制，造成生殖組織一系列信號分子的協(xié)調(diào)激活，進(jìn)而導(dǎo)致正常的足月分娩。妊娠期間的任何病理情況(如感染、炎癥等)可能刺激其中一條或全部途徑，導(dǎo)致子宮組織中信號通路的異常激活，從而影響妊娠結(jié)局[2-3]。

不良妊娠結(jié)局(adverse pregnancy outcomes, APO)是指妊娠后不能產(chǎn)生外觀和功能正常的子代，包括早產(chǎn)(妊娠達(dá)28周但不足37周分娩者)、低出生體重(新生兒出生體重小于2 500 g者)、子癇前期(子癇前期是一種并發(fā)癥，其特征是在懷孕20周后發(fā)生在孕婦身上的高血壓和肝或腎損害的跡象)等[4]。近年來，APO發(fā)生呈上升趨勢，其中早產(chǎn)在發(fā)達(dá)國家發(fā)生率為 6%～11%，我國為 7%～15%，是導(dǎo)致圍產(chǎn)兒以及 5 歲以下兒童死亡的主要原因[5]。各種APO給社會和家庭帶來了巨大負(fù)擔(dān)，已成為一個嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題。早期研究表明，吸煙、營養(yǎng)不良、不健康的生活方式等都是APO的危險(xiǎn)因素，近年來局部和全身炎癥免疫反應(yīng)與APO的關(guān)系受到廣泛關(guān)注[6]。

牙周炎(periodontitis)是由菌斑微生物引起的慢性炎癥性疾病[7]。牙周致病菌及其代謝物進(jìn)入血循環(huán)，引發(fā)宿主免疫炎癥反應(yīng)，與各種全身性疾病密切相關(guān)，同時也影響妊娠結(jié)局[7-8]。因此，本綜述主要對牙周炎和APO相關(guān)關(guān)系進(jìn)行概括，并進(jìn)一步從陰道感染、菌血癥、免疫炎癥和腸道菌群方面對其機(jī)制進(jìn)行初步探討。

1 牙周炎與APO相關(guān)的證據(jù)

1996年Offenbacher等[9]研究發(fā)現(xiàn)患有牙周病孕婦的早產(chǎn)概率是牙周健康孕婦的7.5倍，提出“牙周感染是低出生體重兒的危險(xiǎn)因素”，第一次將牙周病與APO聯(lián)系起來。之后，很多學(xué)者做了二者相關(guān)性的研究，證據(jù)主要集中于以下四個方面。

1.1 流行病學(xué)研究

Figueiredo等[10]進(jìn)行回顧性隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)重度牙周炎的孕婦比牙周健康的孕婦發(fā)生胎膜早破的風(fēng)險(xiǎn)高(OR=5.59，P=0.017)，其相對應(yīng)的新生兒生長受限的風(fēng)險(xiǎn)是正常的11.53倍(OR=11.53,P=0.041)。此外，有橫斷面研究發(fā)現(xiàn)母體牙周病與早產(chǎn)(aOR=2.32; 95%CI:1.33～4.27)、低出生體重(aOR=2.41; 95%CI:1.34 ～4.33)、子癇前期(aOR=4.12; 95%CI:2.20～7.90)顯著相關(guān)[11]。國內(nèi)學(xué)者進(jìn)行病例對照研究發(fā)現(xiàn)孕婦牙周病與早產(chǎn)呈正相關(guān)(r=0.726，P=0.001)[12]。2019年一項(xiàng)共識報(bào)告指出，牙周炎導(dǎo)致早產(chǎn)的危險(xiǎn)度(OR=2，95%CI:1.2～3.2)甚至大于吸煙導(dǎo)致早產(chǎn)的危險(xiǎn)度(OR=1.7, 95%CI:1.3～2.2)[13]。以上研究說明至少在某些人群中，牙周感染會增加APO的風(fēng)險(xiǎn)[14]。

1.2 組織學(xué)研究(牙周致病菌的檢出)

胎盤、胎兒、臍帶血等胎兒組織中有口腔微生物的檢出是評估胎兒-胎盤結(jié)構(gòu)中有口腔感染性的最有力證據(jù)[15]。Vanterpool等[16]采用免疫熒光組織學(xué)方法發(fā)現(xiàn)在早產(chǎn)兒隊(duì)列中，97個胎盤標(biāo)本中有49個(51%)牙齦卟啉單胞菌(porphyromonasgingivalis，P.gingivalis)陽性，并且P.gingivalis陽性胎盤的比例在妊娠27周時最高(78%)，之后隨著胎齡的增加陽性率逐漸降低(OR=0.63，95%CI:0.48～0.85;P=0.002)，提示胎齡縮短(即早產(chǎn))與胎盤P.gingivalis陽性檢出率成正相關(guān)。97個臍帶標(biāo)本中有40個(41%)P.gingivalis陽性，子癇前期與臍帶中P.gingivalis的陽性檢出顯著相關(guān)(OR=6.73，95%CI:1.31～36.67；P=0.02)。

具核梭桿菌(Fusobacteriumnucleatum,F.nucleatum)也是常見的牙周致病菌，常與APO相關(guān)。在正常陰道菌群中不存在，是宮內(nèi)感染常見的菌種之一，與10%～30%的早產(chǎn)相關(guān)[15]。有臨床研究采用TaqMan探針實(shí)時定量PCR檢測28例早產(chǎn)孕婦和36例健康孕婦胎盤組織中，伴放線聚集桿菌、P.gingivalis、福賽坦氏菌、齒垢密螺旋體、F.nucleatum和中間普氏菌的含量，發(fā)現(xiàn)6種牙周病原菌均可在胎盤標(biāo)本中檢出。而早產(chǎn)組胎盤標(biāo)本中F.nucleatum的檢出率要高于健康組(78.6%vs. 61.1%，P=0.006 2)，且Logistic回歸分析顯示胎盤中的F.nucleatum與早產(chǎn)顯著相關(guān)(OR=3.3, 95%CI:1.1～10.6；P<0.05)[17]。

1.3 動物實(shí)驗(yàn)研究

Ebersole等[18]的研究描述了懷孕的狒狒自發(fā)性流產(chǎn)/死胎發(fā)生率在牙周炎組(8.7%)高于對照組(3.8%)(P=0.054)，發(fā)現(xiàn)狒狒妊娠期患牙周炎時增加APO風(fēng)險(xiǎn)的可能性超過2.8倍。在有牙周炎且發(fā)生胎盤早剝的小鼠胎盤中，使用巢式PCR證實(shí)存在編碼P.gingivalis特異性酶的mdl基因[19]。Phillips等[20]研究也發(fā)現(xiàn)經(jīng)口腔感染A7436P.gingivalis菌株的孕鼠胎盤螺旋動脈重構(gòu)受損，胚胎死亡增加，提示P.gingivalis可能損傷胎盤且影響妊娠結(jié)局。

1.4 干預(yù)研究

Polyzos等[21]對7項(xiàng)隨機(jī)臨床試驗(yàn)的Meta分析發(fā)現(xiàn)孕期牙周治療可顯著降低早產(chǎn)的發(fā)生率(OR=0.55；95%CI:0.35～0.86；P<0.05)，同時有5項(xiàng)研究顯示低出生體重兒的發(fā)生率顯著降低(OR=0.48，95%CI:0.23～1.00；P<0.05)。近期，一項(xiàng)Meta分析也得出了相似的結(jié)論，孕期牙周治療可降低早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)(n=7 335；RR=0.78(0.62～0.98)；P=0.03)，且可以顯著增加新生兒體重，平均增加200 g(n=4 708；MD=200.79(63.34～337.24)；P=0.004)[22]。

以上證據(jù)均表明牙周炎與APO存在相關(guān)性。妊娠期間孕婦的牙周治療是安全的，且有利于孕婦的牙周健康以及全身健康，有利于減少母體向胎兒的細(xì)菌傳播，減少多種并發(fā)癥的發(fā)生，這是雙向受益的[23]。所以在孕前及孕期保持良好的口腔衛(wèi)生，定期接受牙周檢查及治療，是預(yù)防妊娠期牙周病及APO的有效途徑。

2 牙周炎與APO相關(guān)機(jī)制的研究

母體患牙周炎時，牙周致病菌通過陰道上升造成宮內(nèi)感染，同時參與陰道感染、引發(fā)低水平菌血癥、改變機(jī)體炎癥免疫反應(yīng)及誘發(fā)腸道菌群失調(diào)等使機(jī)體處于慢性炎癥狀態(tài)，進(jìn)而影響妊娠結(jié)局。我們以P.gingivalis為例來闡述二者的相關(guān)機(jī)制，如下圖1。

2.1 P.gingivalis及其他牙周致病菌可能參與陰道感染

口腔內(nèi)的微生物可以通過胃腸道或者性行為傳播到女性宿主的陰道內(nèi)[25]，如P.gingivalis可以通過陰道上行到達(dá)胎盤單位[26-27]，造成宮內(nèi)感染，改變母體炎癥免疫反應(yīng)來影響妊娠。同時，研究發(fā)現(xiàn)P.gingivalis可能也會參與陰道感染[28]，導(dǎo)致宮頸和陰道液中IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α，PGE2等炎癥因子濃度增加，進(jìn)而刺激子宮肌層，導(dǎo)致子宮收縮力增加，進(jìn)而誘發(fā)早產(chǎn)和胎膜早破[29]。

此外，其他的牙周致病菌也被發(fā)現(xiàn)通過誘導(dǎo)陰道菌群失調(diào)來影響妊娠結(jié)局，如F.nucleatum也是口腔中與牙周病相關(guān)的微生物，體外、動物和臨床研究均表明F.nucleatum可以通過增強(qiáng)與陰道細(xì)菌生態(tài)失調(diào)有關(guān)的唾液酸酶活性定植于陰道中，促進(jìn)了陰道菌群失調(diào)，同時高的唾液酸酶活性又與早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[30]。陰道菌群失調(diào)還會破壞陰道表面的物理-免疫屏障，改變陰道pH，在妊娠時引起絨毛膜羊膜炎癥，從而導(dǎo)致胎膜早破、早產(chǎn)、流產(chǎn)等APO[31]。

2.2 菌血癥

牙周致病菌通過菌血癥定植到胎盤，損傷胎盤相關(guān)組織如滋養(yǎng)層細(xì)胞。滋養(yǎng)層細(xì)胞在形成胎盤組織和重塑子宮螺旋動脈中是必不可少的，其壞死、凋亡和功能發(fā)生改變，可能導(dǎo)致胎盤床缺陷、螺旋動脈錯誤重構(gòu)、胎盤血流阻力增加等[32]，從而影響母體與胎兒之間的血供導(dǎo)致APO發(fā)生[26]。

研究發(fā)現(xiàn)P.gingivalis通過誘導(dǎo)滋養(yǎng)層細(xì)胞凋亡參與APO的發(fā)生可能與Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)、Fas和FasL、細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK1/2)和P38絲裂原活化蛋白激酶(P38MAPK)的激活有關(guān)。TLR是激活由病原菌感染誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)信號通路的受體，可識別微生物結(jié)構(gòu)如脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)；Fas是激活外部凋亡通路的受體，和FasL之間的相互作用是細(xì)胞凋亡的主要信號通路之一[33]。ERK1/2是一種促生存因子，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和分化，但在炎性因子、缺氧、遺傳毒性刺激或氧化應(yīng)激之后，可能導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯或凋亡； p38 MAPK也可參與細(xì)胞凋亡[34]。

2018年杜名權(quán)教授的團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)P.gingivalis感染的孕鼠可引起新生鼠低出生體重，激活胎盤組織TLR4、Fas/FasL表達(dá)增強(qiáng)，提示罹患牙周病的孕婦娩出低體重兒，可能與P.gingivalis激活的胎盤組織的TLR4和Fas/FasL異常調(diào)節(jié)有關(guān)[35]。另有動物研究發(fā)現(xiàn)P.gingivalis感染后，小鼠胎盤TLR2表達(dá)同樣升高，誘導(dǎo)胎兒-胎盤界面發(fā)生炎癥以及滋養(yǎng)層細(xì)胞凋亡，從而導(dǎo)致早產(chǎn)、低出生體重等[33]。體外研究發(fā)現(xiàn)，P.gingivalis可以通過激活ERK1/2和p38信號通路誘導(dǎo)滋養(yǎng)層細(xì)胞的凋亡[34]。因此，P.gingivalis定植胎盤后可能通過激活ERK1/2，p38，TLR2/4，F(xiàn)as/FasL信號通路來誘導(dǎo)滋養(yǎng)層細(xì)胞凋亡，進(jìn)而影響妊娠結(jié)局。

2.3 炎癥免疫反應(yīng)

機(jī)體局部有炎癥會啟動宿主免疫系統(tǒng)，可能會殺滅微生物，但是對其釋放的炎性介質(zhì)并沒那么容易清除。牙周炎患者因局部牙周袋內(nèi)長期存在低度感染和炎性介質(zhì)可能會對妊娠產(chǎn)生影響。

2.3.1 炎癥反應(yīng) ①局部組織破壞：當(dāng)P.gingivalis進(jìn)入母體組織后，LPS與母胎組織中的TLR、補(bǔ)體受體、核苷酸結(jié)合寡聚域(NOD)結(jié)合，增加中性粒細(xì)胞的浸潤，進(jìn)而釋放MMPs，損傷宮腔結(jié)締組織，導(dǎo)致子宮腔的膠原降解，使絨毛膜和羊膜破裂，羊水滲漏，從而發(fā)生胎膜早破[36-37]。②循環(huán)中炎癥因子水平升高：動物研究表明，P.gingivalis感染可在小鼠母體和胎兒循環(huán)中上調(diào)多種細(xì)胞因子，如IL-6(2倍)、IL-17(2倍)、IL-1β(2倍)、TNF-α(2.5倍)[19], 進(jìn)而在子宮肌層中產(chǎn)生PGE2，子宮肌細(xì)胞內(nèi)鈣的流入增多，促進(jìn)子宮肌層收縮，增加早產(chǎn)和復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)[36]。炎癥因子也與血清鐵降低有關(guān)。體外肝細(xì)胞培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn) IL-6能誘導(dǎo)鐵調(diào)素高表達(dá)[38]。鐵調(diào)素通過降解膜鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ferroportin，F(xiàn)pn)來阻礙鐵的吸收、循環(huán)和動員，降低血清鐵水平[39]。動物研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠小鼠體內(nèi)注射LPS會導(dǎo)致鐵調(diào)素升高大于20倍，并伴有嚴(yán)重的低鐵血癥，胚胎的死亡率達(dá)到了40%，說明鐵調(diào)素介導(dǎo)的母體血清鐵降低會導(dǎo)致APO[40]。因此推測牙周炎時IL-6，LPS的升高，引起母體血清鐵水平降低，可能也會影響妊娠結(jié)局。③氧化應(yīng)激反應(yīng)：P.gingivalis通過激活中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的吞噬作用，釋放大量活性氧(ROS)，增加氧化應(yīng)激反應(yīng)[41]。從而導(dǎo)致細(xì)胞DNA、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)損傷，合胞體滋養(yǎng)層細(xì)胞空泡性變、表面微絨毛減少，造成胎盤絨毛膜炎，誘發(fā)許多妊娠并發(fā)癥，如先兆子癇、胎兒生長受限、早產(chǎn)等[42]。ROS甚至可以影響胎盤中白細(xì)胞的端粒長度，加速白細(xì)胞衰老進(jìn)而誘導(dǎo)胎膜破裂[43]。④母體肝臟急性期反應(yīng)：C反應(yīng)蛋白(CRP)代表了急性期反應(yīng)時參與的蛋白，與牙周炎的活動期有關(guān)。細(xì)菌和促炎因子從感染的牙周組織釋放到體循環(huán)也可能通過肝臟的急性期反應(yīng)引發(fā)母體低度全身炎癥，表現(xiàn)為CRP和纖維蛋白原的產(chǎn)生和釋放增加，進(jìn)而放大胎盤界面的炎癥反應(yīng)[6]；羊水中 CRP 水平的增加使羊膜腔內(nèi)壓升高并引起子宮肌層收縮，最終可能造成子宮內(nèi)膜動脈炎、先兆子癇、胎膜早破等[36]。

2.3.2 免疫反應(yīng) ①Treg/Th17比例失衡：動物研究發(fā)現(xiàn)，P.gingivalis會引起母體頸淋巴結(jié)中Th17細(xì)胞增多，抑制Treg細(xì)胞[44]，進(jìn)而增加體循環(huán)中IL-17的水平[36]。IL-17升高與凝血機(jī)制改變、母體血液循環(huán)受損、胎兒和母體組織缺氧等有關(guān)，增加APO發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[45]。同時，Pongcharoen等[46]體外研究發(fā)現(xiàn)， IL-17增多可能也會上調(diào)JEG-3胎盤絨毛膜癌細(xì)胞系的侵襲能力，并顯著增加分娩過程中黃體酮的分泌，影響子宮螺旋動脈的重塑以及滋養(yǎng)層細(xì)胞遷移等，這與懷孕期間動脈粥樣硬化、胎兒生長受限和子癇前期的發(fā)生有關(guān)。②中性粒細(xì)胞增多：近期研究發(fā)現(xiàn)，激活的中性粒細(xì)胞將其DNA和細(xì)胞內(nèi)容物排出形成一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，稱為中性粒細(xì)胞胞外陷阱(NET)。NET通過建立炎性微環(huán)境，與多種炎癥性疾病以及腫瘤的發(fā)展有關(guān)[47-48]。Sun等[49]臨床研究發(fā)現(xiàn)，即使是未患妊娠期糖尿病的孕婦，中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)(OR=3.66；95%CI：1.78～7.56，P<0.001)仍是妊娠期糖尿病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，提示妊娠早期中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)和NET可能與妊娠期糖尿病的發(fā)生和APO密切相關(guān)。孕婦患牙周炎時，P.gingivalis激活的中性粒細(xì)胞可能也會通過上述過程影響妊娠結(jié)局。③誘導(dǎo)抗心磷脂抗體產(chǎn)生：滋養(yǎng)層細(xì)胞上有一種細(xì)胞內(nèi)磷脂結(jié)合蛋白-膜聯(lián)蛋白V，它與暴露的磷脂陰離子結(jié)合并在細(xì)胞表面組裝成二維晶格，形成一種保護(hù)性屏障，可以防止纖維蛋白凝塊的形成[50]。有研究發(fā)現(xiàn)牙周炎妊娠小鼠模型中P.gingivalis會誘導(dǎo)產(chǎn)生一種抗心磷脂抗體(IgG anticardiolipin，IgGaCL)，該抗體可以與膜聯(lián)蛋白V競爭磷脂陰離子，破壞膜聯(lián)蛋白V在滋養(yǎng)層細(xì)胞上形成的保護(hù)屏障，促進(jìn)纖維蛋白血凝塊的形成，促進(jìn)凝血，從而可能參與APO的發(fā)生[51]。

2.4 P.gingivalis通過改變腸道菌群影響妊娠結(jié)局

口腔細(xì)菌通過吞咽等進(jìn)入腸道，會造成腸道菌群變化，腸道菌群改變可影響機(jī)體炎癥免疫反應(yīng)，對于妊娠期女性，該種變化可能會影響妊娠結(jié)局。

在小鼠模型中，口服P.gingivalis改變了腸道上皮細(xì)胞屏障功能，誘導(dǎo)腸道微生物區(qū)系組成的變化(類桿菌門增加，牙齦假單胞菌門減少)[52]。腸道菌群失調(diào)可使機(jī)體Th1/Th2及Treg/Th17比例失衡；過度增加的LPS可與腸道上皮中的TLR4和TLR2結(jié)合，同時激活Kappa- B，使細(xì)胞合成并釋放TNF-α、IL-1和IL-6等炎性因子，導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)代謝性內(nèi)毒素血癥及全身炎癥反應(yīng)；以及通過氧化應(yīng)激反應(yīng)等參與子癇前期等的發(fā)生[53]。P.gingivalis雖可改變腸道菌群，但其如何造成腸道菌群失調(diào)，損害腸道屏障功能的具體機(jī)制仍有待研究。

3 牙周炎與APO共有的遺傳背景

早產(chǎn)、低出生體重、流產(chǎn)等眾多APO有一個炎癥基礎(chǔ)，牙周炎和細(xì)菌性陰道炎甚至炎癥性腸病等都涉及到炎癥免疫反應(yīng)，而與炎癥通路相關(guān)的基因變異會增加對這些疾病的易感性。其中如TLR受體的激活等可能導(dǎo)致如rs2234663基因內(nèi)含子的突變，TNF-α可能導(dǎo)致rs1800629基因中SNP轉(zhuǎn)錄增加等，這些基因突變強(qiáng)化了早產(chǎn)與免疫炎癥性疾病之間存在共同遺傳背景的假設(shè)，但是也受到種族、環(huán)境等的影響，因此具體的關(guān)聯(lián)與影響還未知[54]。

4 總結(jié)與展望

綜上所述，牙周炎與APO密切相關(guān)。牙周致病菌可通過參與陰道感染，造成陰道菌群失調(diào)影響妊娠結(jié)局；誘發(fā)低水平菌血癥影響滋養(yǎng)層細(xì)胞對胎盤產(chǎn)生直接損傷；通過增加母體和胎兒循環(huán)中炎癥因子以及ROS水平，誘導(dǎo)母體肝臟急性期反應(yīng)，改變宿主局部和全身炎癥免疫反應(yīng)；以及通過改變腸道菌群來影響妊娠結(jié)局,同時牙周病與APO可能是擁有共同宿主易感的遺傳背景而產(chǎn)生聯(lián)系。但上述證據(jù)很多為動物研究，且兩種疾病之間相互混雜因素不可控制，因此還無確切的證據(jù)表明牙周炎是APO的危險(xiǎn)因素，所以需要大量的分子、動物和臨床研究來解釋牙周炎與APO之間確切的發(fā)病機(jī)制，從而為臨床孕婦牙周病和APO的預(yù)防提供更具體的指導(dǎo)。