牙周炎與不良妊娠結局相關關系的研究進展

白 雪，高晉華，任秀云

正常妊娠時，胚胎胚膜和子宮內膜逐漸形成胎盤，為母親和胎兒之間進行營養和廢物交換提供基礎[1]。正常分娩是由腫瘤壞死因子α(tumour necrosis factor-α，TNF-α)、白細胞介素1β (interleukin-1β，IL-1β)和白細胞介素6(interleukin-6，IL-6)等作為主要的信號網絡，刺激其他效應分子如前列腺素(prostaglandin，PG)和基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)等表達，以及進一步趨化細胞因子產生，這些效應共同形成了一個放大的級聯機制，造成生殖組織一系列信號分子的協調激活，進而導致正常的足月分娩。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，導致子宮組織中信號通路的異常激活，從而影響妊娠結局[2-3]。

不良妊娠結局(adverse pregnancy outcomes, APO)是指妊娠后不能產生外觀和功能正常的子代，包括早產(妊娠達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癥，其特征是在懷孕20周后發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發生呈上升趨勢，其中早產在發達國家發生率為 6%～11%，我國為 7%～15%，是導致圍產兒以及 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擔，已成為一個嚴重的公共衛生問題。早期研究表明，吸煙、營養不良、不健康的生活方式等都是APO的危險因素，近年來局部和全身炎癥免疫反應與APO的關系受到廣泛關注[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入血循環，引發宿主免疫炎癥反應，與各種全身性疾病密切相關，同時也影響妊娠結局[7-8]。因此，本綜述主要對牙周炎和APO相關關系進行概括，并進一步從陰道感染、菌血癥、免疫炎癥和腸道菌群方面對其機制進行初步探討。

1 牙周炎與APO相關的證據

1996年Offenbacher等[9]研究發現患有牙周病孕婦的早產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因素”，第一次將牙周病與APO聯系起來。之后，很多學者做了二者相關性的研究，證據主要集中于以下四個方面。

1.1 流行病學研究

Figueiredo等[10]進行回顧性隊列研究發現重度牙周炎的孕婦比牙周健康的孕婦發生胎膜早破的風險高(OR=5.59，P=0.017)，其相對應的新生兒生長受限的風險是正常的11.53倍(OR=11.53,P=0.041)。此外，有橫斷面研究發現母體牙周病與早產(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[11]。國內學者進行病例對照研究發現孕婦牙周病與早產呈正相關(r=0.726，P=0.001)[12]。2019年一項共識報告指出，牙周炎導致早產的危險度(OR=2，95%CI:1.2～3.2)甚至大于吸煙導致早產的危險度(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的風險[14]。

1.2 組織學研究(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-胎盤結構中有口腔感染性的最有力證據[15]。Vanterpool等[16]采用免疫熒光組織學方法發現在早產兒隊列中，97個胎盤標本中有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)與胎盤P.gingivalis陽性檢出率成正相關。97個臍帶標本中有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(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。在正常陰道菌群中不存在，是宮內感染常見的菌種之一，與10%～30%的早產相關[15]。有臨床研究采用TaqMan探針實時定量PCR檢測28例早產孕婦和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，發現6種牙周病原菌均可在胎盤標本中檢出。而早產組胎盤標本中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與早產顯著相關(OR=3.3, 95%CI:1.1～10.6；P<0.05)[17]。

1.3 動物實驗研究

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

1.4 干預研究

Polyzos等[21]對7項隨機臨床試驗的Meta分析發現孕期牙周治療可顯著降低早產的發生率(OR=0.55；95%CI:0.35～0.86；P<0.05)，同時有5項研究顯示低出生體重兒的發生率顯著降低(OR=0.48，95%CI:0.23～1.00；P<0.05)。近期，一項Meta分析也得出了相似的結論，孕期牙周治療可降低早產風險(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]。

以上證據均表明牙周炎與APO存在相關性。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菌傳播，減少多種并發癥的發生，這是雙向受益的[23]。所以在孕前及孕期保持良好的口腔衛生，定期接受牙周檢查及治療，是預防妊娠期牙周病及APO的有效途徑。

2 牙周炎與APO相關機制的研究

母體患牙周炎時，牙周致病菌通過陰道上升造成宮內感染，同時參與陰道感染、引發低水平菌血癥、改變機體炎癥免疫反應及誘發腸道菌群失調等使機體處于慢性炎癥狀態，進而影響妊娠結局。我們以P.gingivalis為例來闡述二者的相關機制，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[25]，如P.gingivalis可以通過陰道上行到達胎盤單位[26-27]，造成宮內感染，改變母體炎癥免疫反應來影響妊娠。同時，研究發現P.gingivalis可能也會參與陰道感染[28]，導致宮頸和陰道液中IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α，PGE2等炎癥因子濃度增加，進而刺激子宮肌層，導致子宮收縮力增加，進而誘發早產和胎膜早破[29]。

此外，其他的牙周致病菌也被發現通過誘導陰道菌群失調來影響妊娠結局，如F.nucleatum也是口腔中與牙周病相關的微生物，體外、動物和臨床研究均表明F.nucleatum可以通過增強與陰道細菌生態失調有關的唾液酸酶活性定植于陰道中，促進了陰道菌群失調，同時高的唾液酸酶活性又與早產風險增加有關[30]。陰道菌群失調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，從而導致胎膜早破、早產、流產等APO[31]。

2.2 菌血癥

牙周致病菌通過菌血癥定植到胎盤，損傷胎盤相關組織如滋養層細胞。滋養層細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、凋亡和功能發生改變，可能導致胎盤床缺陷、螺旋動脈錯誤重構、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致APO發生[26]。

研究發現P.gingivalis通過誘導滋養層細胞凋亡參與APO的發生可能與Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)、Fas和FasL、細胞外調節蛋白激酶(ERK1/2)和P38絲裂原活化蛋白激酶(P38MAPK)的激活有關。TLR是激活由病原菌感染誘導的免疫反應信號通路的受體，可識別微生物結構如脂多糖(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，參與調節細胞增殖和分化，但在炎性因子、缺氧、遺傳毒性刺激或氧化應激之后，可能導致細胞周期停滯或凋亡； p38 MAPK也可參與細胞凋亡[34]。

2018年杜名權教授的團隊研究發現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表達增強，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異常調節有關[35]。另有動物研究發現P.gingivalis感染后，小鼠胎盤TLR2表達同樣升高，誘導胎兒-胎盤界面發生炎癥以及滋養層細胞凋亡，從而導致早產、低出生體重等[33]。體外研究發現，P.gingivalis可以通過激活ERK1/2和p38信號通路誘導滋養層細胞的凋亡[34]。因此，P.gingivalis定植胎盤后可能通過激活ERK1/2，p38，TLR2/4，Fas/FasL信號通路來誘導滋養層細胞凋亡，進而影響妊娠結局。

2.3 炎癥免疫反應

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

2.3.1 炎癥反應 ①局部組織破壞：當P.gingivalis進入母體組織后，LPS與母胎組織中的TLR、補體受體、核苷酸結合寡聚域(NOD)結合，增加中性粒細胞的浸潤，進而釋放MMPs，損傷宮腔結締組織，導致子宮腔的膠原降解，使絨毛膜和羊膜破裂，羊水滲漏，從而發生胎膜早破[36-37]。②循環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中上調多種細胞因子，如IL-6(2倍)、IL-17(2倍)、IL-1β(2倍)、TNF-α(2.5倍)[19], 進而在子宮肌層中產生PGE2，子宮肌細胞內鈣的流入增多，促進子宮肌層收縮，增加早產和復發性流產的風險[36]。炎癥因子也與血清鐵降低有關。體外肝細胞培養中發現 IL-6能誘導鐵調素高表達[38]。鐵調素通過降解膜鐵轉運蛋白(ferroportin，Fpn)來阻礙鐵的吸收、循環和動員，降低血清鐵水平[39]。動物研究發現，在妊娠小鼠體內注射LPS會導致鐵調素升高大于20倍，并伴有嚴重的低鐵血癥，胚胎的死亡率達到了40%，說明鐵調素介導的母體血清鐵降低會導致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局。③氧化應激反應：P.gingivalis通過激活中性粒細胞和巨噬細胞介導的吞噬作用，釋放大量活性氧(ROS)，增加氧化應激反應[41]。從而導致細胞DNA、脂質、蛋白質損傷，合胞體滋養層細胞空泡性變、表面微絨毛減少，造成胎盤絨毛膜炎，誘發許多妊娠并發癥，如先兆子癇、胎兒生長受限、早產等[42]。ROS甚至可以影響胎盤中白細胞的端粒長度，加速白細胞衰老進而誘導胎膜破裂[43]。④母體肝臟急性期反應：C反應蛋白(CRP)代表了急性期反應時參與的蛋白，與牙周炎的活動期有關。細菌和促炎因子從感染的牙周組織釋放到體循環也可能通過肝臟的急性期反應引發母體低度全身炎癥，表現為CRP和纖維蛋白原的產生和釋放增加，進而放大胎盤界面的炎癥反應[6]；羊水中 CRP 水平的增加使羊膜腔內壓升高并引起子宮肌層收縮，最終可能造成子宮內膜動脈炎、先兆子癇、胎膜早破等[36]。

2.3.2 免疫反應 ①Treg/Th17比例失衡：動物研究發現，P.gingivalis會引起母體頸淋巴結中Th17細胞增多，抑制Treg細胞[44]，進而增加體循環中IL-17的水平[36]。IL-17升高與凝血機制改變、母體血液循環受損、胎兒和母體組織缺氧等有關，增加APO發生的風險[45]。同時，Pongcharoen等[46]體外研究發現， IL-17增多可能也會上調JEG-3胎盤絨毛膜癌細胞系的侵襲能力，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層細胞遷移等，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生有關。②中性粒細胞增多：近期研究發現，激活的中性粒細胞將其DNA和細胞內容物排出形成一個網狀結構，稱為中性粒細胞胞外陷阱(NET)。NET通過建立炎性微環境，與多種炎癥性疾病以及腫瘤的發展有關[47-48]。Sun等[49]臨床研究發現，即使是未患妊娠期糖尿病的孕婦，中性粒細胞計數(OR=3.66；95%CI：1.78～7.56，P<0.001)仍是妊娠期糖尿病的獨立危險因素，提示妊娠早期中性粒細胞計數和NET可能與妊娠期糖尿病的發生和APO密切相關。孕婦患牙周炎時，P.gingivalis激活的中性粒細胞可能也會通過上述過程影響妊娠結局。③誘導抗心磷脂抗體產生：滋養層細胞上有一種細胞內磷脂結合蛋白-膜聯蛋白V，它與暴露的磷脂陰離子結合并在細胞表面組裝成二維晶格，形成一種保護性屏障，可以防止纖維蛋白凝塊的形成[50]。有研究發現牙周炎妊娠小鼠模型中P.gingivalis會誘導產生一種抗心磷脂抗體(IgG anticardiolipin，IgGaCL)，該抗體可以與膜聯蛋白V競爭磷脂陰離子，破壞膜聯蛋白V在滋養層細胞上形成的保護屏障，促進纖維蛋白血凝塊的形成，促進凝血，從而可能參與APO的發生[51]。

2.4 P.gingivalis通過改變腸道菌群影響妊娠結局

口腔細菌通過吞咽等進入腸道，會造成腸道菌群變化，腸道菌群改變可影響機體炎癥免疫反應，對于妊娠期女性，該種變化可能會影響妊娠結局。

在小鼠模型中，口服P.gingivalis改變了腸道上皮細胞屏障功能，誘導腸道微生物區系組成的變化(類桿菌門增加，牙齦假單胞菌門減少)[52]。腸道菌群失調可使機體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結合，同時激活Kappa- B，使細胞合成并釋放TNF-α、IL-1和IL-6等炎性因子，導致機體出現代謝性內毒素血癥及全身炎癥反應；以及通過氧化應激反應等參與子癇前期等的發生[53]。P.gingivalis雖可改變腸道菌群，但其如何造成腸道菌群失調，損害腸道屏障功能的具體機制仍有待研究。

3 牙周炎與APO共有的遺傳背景

早產、低出生體重、流產等眾多APO有一個炎癥基礎，牙周炎和細菌性陰道炎甚至炎癥性腸病等都涉及到炎癥免疫反應，而與炎癥通路相關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致如rs2234663基因內含子的突變，TNF-α可能導致rs1800629基因中SNP轉錄增加等，這些基因突變強化了早產與免疫炎癥性疾病之間存在共同遺傳背景的假設，但是也受到種族、環境等的影響，因此具體的關聯與影響還未知[54]。

4 總結與展望

綜上所述，牙周炎與APO密切相關。牙周致病菌可通過參與陰道感染，造成陰道菌群失調影響妊娠結局；誘發低水平菌血癥影響滋養層細胞對胎盤產生直接損傷；通過增加母體和胎兒循環中炎癥因子以及ROS水平，誘導母體肝臟急性期反應，改變宿主局部和全身炎癥免疫反應；以及通過改變腸道菌群來影響妊娠結局,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生聯系。但上述證據很多為動物研究，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表明牙周炎是APO的危險因素，所以需要大量的分子、動物和臨床研究來解釋牙周炎與APO之間確切的發病機制，從而為臨床孕婦牙周病和APO的預防提供更具體的指導。