综述:口腔微生物组-氧化还原-炎症轴在神经退行性疾病中的作用机制与治疗前景

【字体: 时间:2025年09月24日 来源:Biochemical Pharmacology 5.6

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  本综述系统探讨了口腔微生物组通过氧化还原失衡与神经炎症的恶性循环驱动神经退变的新机制。文章揭示了口腔致病菌代谢产物(如活性氧ROS)通过血脑屏障(BBB)破坏、外周免疫启动等途径加剧阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等疾病进程,为靶向口腔微生物-脑轴(oral microbiome–brain axis)的防治策略提供了创新视角。

  

口腔-脑轴:连接口腔健康与神经健康的桥梁

人类口腔微生物组作为仅次于肠道的第二大多样性微生物群落,其生态失衡(口腔菌群失调)可通过多种途径影响远端器官。研究表明,牙周炎关键病原体——牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)在阿尔茨海默病患者中的检出率显著高于健康人群5倍。这些微生物及其代谢产物能够突破局部屏障进入循环系统,通过激活免疫细胞和促炎因子释放,引发全身性低度炎症状态。

神经炎症作为神经退行性变的标志

中枢神经系统(CNS)中的神经炎症原本是保护性防御机制,但慢性过度激活会转化为病理性过程。小胶质细胞和星形胶质细胞持续活化产生过量活性氧(ROS)、白细胞介素-1β(IL-1β)等介质,形成氧化应激-炎症恶性循环。口腔病原体相关分子模式(PAMPs)通过Toll样受体(TLRs)信号通路激活NF-κB转录因子,进一步放大神经炎症反应,加速β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积和Tau蛋白过度磷酸化等典型病理改变。

氧化还原信号的核心介导作用

口腔菌群失调产生的活性氧(ROS)不仅直接损伤神经元线粒体功能,还作为第二信使激活NLRP3炎症小体等关键信号枢纽。研究表明,微生物代谢产物(如短链脂肪酸SCFAs)可通过表观遗传修饰调节基因表达,而抗氧化酶系统(如超氧化物歧化酶SOD)的耗竭则导致氧化防御系统崩溃。这种 redox 失衡状态会破坏血脑屏障完整性,使外周免疫细胞更容易浸润脑实质。

治疗前景与挑战

当前研究指出靶向口腔微生物-氧化还原轴的多层次干预策略:包括采用特异性抗菌肽抑制病原体生物膜形成、开发靶向NADPH氧化酶(NOX)的抑制剂阻断ROS生成,以及通过益生菌调节口腔微生态平衡。值得注意的是,针对牙龈卟啉单胞菌的牙龈蛋白酶(gingipain)抑制剂已在动物模型中显示出延缓AD病理进展的效果。

结论

虽然口腔菌群失调与神经退行性疾病的相关性得到广泛证实,但因果关系的确立仍需更多纵向研究和机制探索。未来需要结合多组学技术(宏基因组学、代谢组学)深入解析菌株特异性作用,并通过标准化口腔健康评估体系建立精准干预方案。这种跨学科研究范式不仅为神经退行性疾病防治提供新思路,更凸显了"口腔全身健康"整体观的重要价值。

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