编辑精选|口腔菌群与中枢神经系统疾病的研究进展
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口腔菌群与中枢神经系统疾病的研究进展 肠道菌群作为人体最主要和最大的微生物菌落,对其及相关疾病的研究已十分广泛和详尽。已有多种研究表明肠道微生物群通过产生激素、免疫因子和代谢产物与宿主细胞进行交流,在宿主大脑的多种生理病理变化中发挥着重要作用。此外,来自大脑的信号也可以反过来通过神经体液网络影响胃肠道的健康和功能。因此,“脑-微生物-肠轴”的提出展现了大脑和肠道之间的双向联系,为了解微生物与神经系统疾病之间的潜在联系提供了重要的基础。
宿主与微生物之间的交流并非肠道微生物群专属。口腔作为人体第二大微生物栖息地,其中已鉴定的细菌种类超过700种。栖息在人类口腔中的微生物具有高度的多样性,并且具有位置和对象特异性。口腔常见的菌属有Gemella,Granulicatella,Streptococcus和Veillonella等。在正常生理过程中,宿主与其微生物群落之间维持着一种稳定的平衡。一旦这种平衡被打破,口腔菌群的失调可能会反过来影响宿主的口腔及全身健康。虽然口腔微生物组与大脑交流的机制尚未被完全阐明,已有许多研究表明口腔微生物群及其与大脑的联系可以影响神经精神疾病的发生发展,为口腔-微生物群-大脑轴的新概念的提出提供了支持。本综述旨在探讨口腔微生物与中枢神经系统疾病之间的潜在联系,并对这种关系的临床前景进行展望。
口腔作为人体与外界直接相通的开口之一,许多环境因素,如饮食和生活方式,都可能导致中枢神经系统疾病的发生。这些环境条件下口腔微生物群落的变化在这些过程中发挥着重要作用。有研究表明,高能量饮食可增加口腔中Prevotella,Streptococcus和Lactobaccillus的丰度,诱导并加重帕金森病的病理过程。烟酒也被发现可改变口腔中菌群的组分和构成,并与卒中、精神类疾病等高度相关。除此之外,牙周炎、龋齿等口腔疾病的病原体也被发现在许多中枢神经系统疾病中起着推进作用。这些发现表明口腔微生物群在大脑健康、环境因素和口腔疾病的联系中起着重要的中介作用。口腔微生物群的失调极有可能导致与中枢神经系统疾病相关的病理改变,甚至致使不良结局的产生。
尽管在口腔微生物群和大脑间的联系背后的确切机制还未被研究清楚,关于口腔菌群作用于一些常见中枢神经系统疾病过程的机制的几种潜在的途径已被提出(如图所示)。

1.神经炎症:口腔病原体如牙龈卟啉单胞菌可通过破坏口腔黏膜屏障进入血液循环,释放IL-6、TNF-α等促炎因子,激活小胶质细胞,引发神经炎症,从而加剧阿尔茨海默病(AD)的淀粉样蛋白沉积和tau蛋白病变。
2.神经内分泌调节:下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)与口腔菌群有相互作用,压力激素如皮质醇被发现可改变口腔菌群组成,而特定菌群如梭杆菌属可能通过调节多巴胺、5-羟色胺等神经递质的代谢影响精神类疾病。
3.神经信号通路:三叉神经和迷走神经可能成为口腔菌群侵入大脑的直接通道,有动物实验证实口腔链球菌可通过肠道-脑轴加重帕金森病(PD)的运动功能障碍。
该综述还总结了一些常见中枢神经系统疾病与口腔菌群的联系的研究进展及其可能的机制。
多种研究发现缺血性脑卒患者中链球菌属和普雷沃菌属的丰度升高,且菌群失调与卒中后肺炎风险显著相关。阿尔兹海默病患者口腔中牙龈卟啉单胞菌、具核梭杆菌显著富集,其代谢产物如脂多糖可激活神经炎症通路,加速认知障碍的发展。帕金森病患者口腔乳杆菌的丰度与帕金森病进程的严重程度正相关,动物实验也发现帕金森小鼠模型的口腔病原体可诱发多巴胺能神经元丢失。
免疫炎症因子在多发性硬化的发病机制中发挥至关重要的作用。已有研究发现多发性硬化患者口腔菌群的丰度改变,如葡萄球菌属、放线菌属、梭杆菌属的丰度增加和乳酸杆菌属和消化链球菌属的相对稀缺,特定菌属及口腔疾病所导致的免疫炎症反应在该疾病的发生发展中也可能起着重要作用,但还未有相关研究和确切结论。临床颅内动脉瘤患者的动脉瘤样本中轻型链球菌、伴放线放线杆菌等细菌病原体DNA的发现进一步证实了牙周病原体的暴露和直接侵入,一些口腔疾病的常见菌种如牙龈卟啉单胞菌和伴放线放线杆菌可能通过其所导致的炎症免疫反应增加颅内动脉瘤的形成和破裂的风险。
除此之外,精神类疾病如自闭症谱系障碍(ASD)患者口腔菌群中变形菌门比例升高,而精神分裂症(SZ)患者唾液菌群中韦荣氏菌丰度异常,提示菌群可能通过免疫-神经递质途径影响患者的行为表现。
临床和基础实验研究中也有一些针对口腔病原体的实验性治疗措施被证实有效,如针对阿尔兹海默病的小分子牙龈蛋白酶抑制剂可减少脑内病原体负荷,益生菌如乳酸链球菌素在动物模型中也显示出改善神经炎症的潜力。
总的来讲,口腔菌群已成为中枢神经系统疾病的重要潜在生物标志物之一。尽管现有的研究存在一定的局限性,对口腔菌群与大脑的联系的研究也有待进一步发展,口腔微生物群作为诊断、预防和治疗各种中枢神经系统疾病的生物标志物的研究前景和潜力都是值得期待的。
How to cite: Zhang X, Zhong M, Li Y, et a l. Oral microbiota and central nervous system diseases: a review. Neuropr otection. 20 25. Advance online publication. doi:10.1002/nep3.75
作者介绍
师亚晨 老师
南京医科大学附属无锡人民医院
博士 南京医科大学附属无锡人民医院神经内科
毕业于东南大学医学院,神经病学专业。主要从事认知障碍和抑郁症分子诊断和治疗的临床、科研工作。先后参与国家自然科学基金3项,主持国家自然科学基金青年项目1项以及无锡市卫生健康委员会青年项目1项。以第一或通讯作者发表SCI论文20篇,包括EBioMedicine、Biological Psychiatry-Cognitive Neuroscience and Neuroimaging等高质量的国际杂志,以主要发明人授权国家发明专利5项。入选江苏省“双创博士”人才计划。
期刊介绍
Neuroprotection (ISSN:2770-730x;CN:10-2001/R74) 是由中华医学会主办,中华医学会杂志社出版发行的唯一聚焦于神经保护以及中枢和周围神经系统修复领域的国际化英文期刊。
Neuroprotection于2023年9月创刊,创刊当月入选2023年“中国科技期刊卓越行动计划”高起点新刊项目。由中国工程院院士、中国医学科学院学部委员,首都医科大学副校长、北京脑重大疾病研究院院长、首都医科大学宣武医院卒中中心主任吉训明教授担任总编,世界顶级神经生物学专家、英国华威大学神经科学的首席研究员Johannes Boltze教授,以及美国马里兰大学、影像引导神经介入(SIGN)协会共同主席Piotr Walczak教授担任协同总编。

Neuroprotection以出版高质量的文章为第一要务,描述神经保护和神经系统修复领域的最新进展和突破,旨在能为神经保护领域相关研究人员提供一个展示研究工作成果、交流思想、扩大影响的平台,推动领域内的学科发展,指导学术创新与医疗诊治思路转变,为下一代中枢神经系统疾病治疗的发展做出贡献。Neuroprotection同国际出版商Wiley合作,有较好的展示度和传播度。
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