近日,深圳口腔医院(坪山)吴补领与法医学院朱波峰团队联合在口腔医学领域TOP期刊《International Journal of Oral Science》上发表题为“Gingipain from Porphyromonas gingivalis causes insulin resistance by degrading insulin receptors through direct proteolytic effects”的论著文章。
牙周炎是口腔第二大常见病和全球第六大流行病,11.2%的全球人口罹患该病,其对全身健康的影响一直是交叉学科研究领域的热点。越来越多的证据表明,牙周炎是多种全身系统性疾病发病的高危因素,在这些疾病中,糖尿病被认为同牙周炎关联最为紧密。重度牙周炎患者通常血糖控制较差。此外,研究也已证实牙周炎严重程度同糖尿病的相关并发症,如心血管疾病,视网膜病变或糖尿病性神经病变密切相关。至2030年,全球糖尿病患者人数已超五亿五千万。约90%的糖尿病患者为2型糖尿病,其主要病理特征表现为机体无法有效利用胰岛素,出现胰岛素抵抗。牙周状态在对胰岛素抵抗程度的影响中可能扮演着重要角色
该论著文章首先通过针对临床样本的研究发现胰岛素抵抗患者唾液牙龈卟啉单胞菌的检出率明显升高,且唾液牙龈卟啉单胞菌的临床检出强度同胰岛素抵抗严重程度间存在统计学相关。
之后,通过体内外实验证实,牙龈卟啉单胞菌临床检出同胰岛素抵抗间存在的统计学相关具有功能学意义。在此基础上,作者发现,牙龈卟啉单胞菌中的重要毒力因子--牙龈蛋白酶能够从口腔远隔迁移至胰岛素靶器官并同表达下调的胰岛素受体蛋白存在空间重合。
通过进一步蛋白学检测,分子对接模拟,高分辨率质谱检测及改良ELISA分析明确远隔迁移的牙龈卟啉单胞菌能够通过牙龈蛋白酶的直接水解作用破坏胰岛素靶器官的胰岛素受体。最后,作者利用牙龈蛋白酶敲除的牙龈卟啉单胞菌开展动物学挽救实验,证实牙龈蛋白酶的直接水解作用是牙周炎症微环境来源的牙龈卟啉单胞菌引发机体胰岛素抵抗的重要机制。该文为以牙周致病菌为靶点预防糖尿病提供了新的理论,也为牙周炎症性疾病影响全身系统性代谢状态的新机制提供了新的思路。文章所提出的细菌毒素直接作用破坏机体胰岛素摄取的结论具有较强的创新性,是对前期相关领域假说的补充和拓展。
博士后刘芬和朱波峰为本文的第一作者,吴补领与空军军医大学口腔医院陈发明为本文的共同通讯作者。