日本冈山大学的研究人员发现了一种名为“Cnm”的表面胶原结合蛋白,在牙菌斑致病细菌——链球菌(Streptococcus mutans)中发挥重要作用,可能与IgA肾病(IgAN)的发展有关。他们的发现为针对牙菌斑的新治疗方法打开了大门,从而改善IgAN患者的肾脏健康。
肾脏是人体的过滤系统,帮助清除血液中的多余液体和废物。肾小球炎症(也称为肾小球肾炎)会导致肾脏功能改变。IgAN是最常见的原发性肾小球肾炎,其特征是在肾小球区域沉积免疫球蛋白A(IgA)。该疾病的进展复杂且多因素,约30%-40%的患者最终发展为终末期肾衰竭。鉴于该疾病的难治性,需要了解具体的病理机制并开发针对性的治疗方法。
扁桃体炎(扁桃体的炎症或免疫反应)和与牙菌斑及牙周病相关的细菌已被认为与IgAN的发病机制有关。这可能是由于在侵入性牙科手术期间,病原体进入血液循环所致。链球菌是一种已知可引起细菌性败血症(免疫系统对感染的极端反应导致死亡)和感染性心内膜炎(心脏内膜炎症)的牙菌斑致病菌。此外,表达表面胶原结合蛋白(Cnm)的链球菌在IgAN患者中比健康个体中更常见。然而,其在IgAN发展中的具体作用尚不清楚。
由冈山大学的Naka博士领导的研究团队,包括共同第一作者、冈山大学儿童牙科学系的Matsumoto-Nakano教授,大阪大学儿童牙科学系的Nakano教授,静冈清心综合医院的Misaki博士,以及冈山大学儿童牙科学系的Matsuoka助理教授,参与了这项研究。
Naka博士表示:“迄今为止,口腔病原体和肾脏疾病一直被独立研究。通过建立口腔病原体和肾脏疾病领域的临床医生和研究人员之间的合作,我们在10年内获得了有用的研究成果。”
研究团队此前已经证明,将表达Cnm的链球菌菌株注射到大鼠体内,可在重度牙菌斑和模拟侵入性牙科手术后诱导形成IgA样肾病变。这一发现促使研究人员评估Cnm蛋白本身的作用。
Naka博士解释说:“牙菌斑表面的一种胶原结合蛋白可能与IgA肾病的发展有关。通过医牙合作进一步开展研究,可能会为IgA肾病的根本治疗提供途径。”他们将从严重IgAN患者口腔中分离的Cnm阳性链球菌菌株、Cnm缺陷菌株、补救菌株(与Cnm阳性菌株具有相似基因组成)以及重组Cnm蛋白(rCnm,一种基因改造变体)静脉注射到大鼠体内。随后,他们评估了动物的IgAN临床特征,包括蛋白尿(尿液中蛋白质的存在)、血尿(尿液中血液的存在)和肾功能。
值得注意的是,虽然实验动物的蛋白尿和肾功能没有变化,但Cnm阳性组、Cnm补救组和rCnm组的血尿显著高于阴性对照组。这一发现表明,Cnm蛋白或表达Cnm的链球菌可能在IgAN早期阶段诱导血尿。
接下来,研究人员评估了治疗动物肾脏组织切片的染色情况。Cnm阳性和rCnm组的间质细胞和基质增生(IgAN中肾组织中受影响的细胞类型)显著高于Cnm阴性组。此外,Cnm阳性大鼠的组织切片显示,肾小球间质区IgA、补体C3和IgG(IgAN的显著特征)的沉积量更高。研究人员还注意到,在注射rCnm的大鼠中,间质区也有Cnm蛋白的沉积。鉴于表达Cnm的链球菌和rCnm均能诱导IgA样肾病,Cnm蛋白本身可能在IgAN的发展中具有致病作用。
研究人员还指出,每毫克牙菌斑中Cnm蛋白的含量相当于大鼠模型中注射的量。因此,允许表达Cnm的链球菌进入的侵入性牙科手术可能触发IgAN样肾病。此外,Cnm沉积可能独立或与IgA和/或IgG联合,促进IgAN的发展。
谈及这些发现的长期影响,Naka博士表示:“我们的研究表明,通过预防性牙科方法减少IgAN患者的牙菌斑细菌,可以改善其肾脏状况。我们打算进一步推进这一项目,并获得可以在临床环境中应用的结果。”
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