动脉斑块内休眠的口腔草绿色链球菌生物膜可能引发炎症和破裂,将口腔健康与致命性心血管事件联系起来
亮点:
- 口腔细菌草绿色链球菌在超过60%的动脉斑块中被发现
- 斑块核心的生物膜形成细菌可能逃避免疫反应并触发破裂
- 牙齿健康不良可能通过细菌循环与致命性心脏疾病相关联
常见口腔、呼吸道、肠道和皮肤微生物的细菌DNA已在动脉斑块中被检测到,这表明持续性炎症可能是动脉粥样硬化发展的核心因素(1✔ ✔可信来源
草绿色链球菌生物膜逃避免疫检测并促进动脉粥样硬化斑块的炎症与破裂
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近期发表在《美国心脏协会杂志》上的一项研究探讨了由细菌及其免疫系统反应引发的斑块内慢性炎症如何促进动脉粥样硬化。
动脉粥样硬化涉及由低密度脂蛋白(LDL)氧化启动的持续低水平炎症,该氧化产物沉积在冠状动脉内壁。这种积聚及其生长和最终破裂均由炎症驱动。
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在突发死亡病例中,60%以上破裂的心脏斑块含有形成生物膜的口腔细菌,这暗示你的#牙齿卫生可能比你想象的对#心脏更为关键。#口腔细菌 #心脏斑块 #medindia’
LDL与细菌成分的免疫系统重叠
研究表明,先天免疫系统使用模式识别受体(如Toll样受体)来识别氧化型LDL。氧化型LDL的关键成分磷胆碱也存在于多种细菌物种中,包括肺炎链球菌。
针对细菌感染和斑块中炎症驱动分子的免疫反应显示出显著相似性。例如,Toll样受体2和4在识别多种病原体时至关重要,但也与宿主成分如氧化型LDL结合,从而启动炎症信号传导。
动脉疾病中感染假说的复兴
这种重叠引发了斑块形成可能涉及感染的推测。大约五十年前,科学家基于心脏病与衣原体感染及口腔健康不良的关联提出了这一观点。然而,尽管早期发现令人鼓舞,但使用抗生素的大型试验在预防心血管事件方面大多失败。
另一种观点认为,形成生物膜的细菌可能引发慢性炎症而不触发典型免疫反应。这些生物膜可使细菌免受抗生素和免疫细胞的攻击。在特定条件下,休眠的生物膜可能被激活,允许细菌侵入并感染动脉斑块。
心脏与血管组织中的细菌追踪
这一理论促成了当前研究。此前,本研究作者已在心脏病发作、中风和深静脉血栓患者的血凝块及阻塞血管中检测到草绿色链球菌。
草绿色链球菌通常无害,栖息于口腔并帮助形成牙菌斑。这些细菌常在牙科治疗期间进入血液,并常见于感染性心内膜炎。然而,它们在动脉斑块中的存在可能是炎症标志,或仅因循环过程中的随机附着。若为随机附着,它们很可能不会仅局限于斑块。
循环与缺氧促进细菌侵入
在正常动脉中,免疫系统使用补体因子标记细菌,以便巨噬细胞清除。然而,当斑块生长且氧水平下降时,新血管在斑块内萌发,可能直接将细菌从血液输送至斑块内部。这些微生物可在牙科治疗后进入血液,而口腔卫生不良已与心脏猝死相关联。
研究人员分析了芬兰坦佩雷猝死研究中121名突发死亡个体的冠状动脉斑块,以及96名接受动脉内膜切除术患者的斑块样本。他们采用实时定量聚合酶链反应、免疫组织化学和全基因组表达分析等技术,鉴定细菌及免疫激活通路。
与严重冠状动脉疾病的关联
细菌在65%的突发死亡病例斑块和58%的手术标本中被发现。在两组样本中,最常见物种为口腔草绿色链球菌,在42%的冠状动脉斑块和43%的内膜切除样本中出现。
通过靶向抗体,研究人员确认了斑块中草绿色链球菌抗原的存在,突发死亡样本中占60%,手术样本中占53%,支持这些细菌确实存在而非被误认为氧化型LDL的论点。作者认为这些细菌可能在斑块早期发展中发挥作用。
草绿色链球菌的存在与晚期动脉粥样硬化及冠状动脉疾病导致的死亡相关。
生物膜形成与分散细菌的对比
重要的是,草绿色链球菌在斑块核心和壁深处形成生物膜。这些生物膜使其免受免疫检测。相比之下,斑块破裂部位的分散细菌激活了先天和适应性免疫系统。生物膜常见于长期感染,由掩盖细菌表面的物质构成,使免疫细胞无法识别。
在破裂点,分散细菌通过Toll样受体通路被识别。这些受体可刺激炎症分子和酶(如降解斑块纤维帽的基质金属蛋白酶),这是形成导致心脏病发作或中风的血凝块的关键步骤。
斑块严重程度与细菌存在相关性
更晚期的斑块更可能检测出草绿色链球菌。仅11%斑块极少的动脉显示细菌存在。然而,突发死亡病例中100%的破裂斑块和手术病例中75%的破裂斑块含有这些细菌。
正如作者所述,“证据表明草绿色链球菌在斑块中并非无辜旁观者。”
免疫激活与基因分析
在这些样本中,Toll样受体2通路是最一致激活的信号传导途径。斑块部位存在免疫反应,基因表达数据显示手术标本中与细菌检测相关的通路活性增强。
作者总结认为,从稳定冠状动脉斑块向易破裂斑块的转变可能受生物膜内持续性细菌感染影响。同样,症状性外周动脉疾病可能与此类感染相关。
这些发现强化了炎症在复发性心脏问题中的作用,这在此前如卡那单抗抗炎血栓结果研究等试验中已有体现。新型诊断或治疗方法可能包括靶向斑块炎症的细菌成分。
未来研究可探讨在心脏病发作期间短期使用抗生素是否能预防斑块内危险的细菌活性。
总之,口腔细菌(尤其是草绿色链球菌)在加速和 destabilizing 动脉粥样硬化斑块方面的作用至关重要。其形成生物膜并逃避免疫反应的能力,为心血管疾病管理开辟了新维度,使口腔健康与心脏健康的关联比以往更为紧密。进一步研究可能为预防和治疗开辟新路径。
参考文献:
- 草绿色链球菌生物膜逃避免疫检测并促进动脉粥样硬化斑块的炎症与破裂
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