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歯周病原性細菌であるアグレガチバクター・アクチノミセテムコミタンは、腸内細菌叢およびグルコース代謝を変化させることにより、非アルコール性脂肪性肝疾患に影響を与える
Periodontal pathogenic bacteria, Aggregatibacter actinomycetemcomitans affect non-alcoholic fatty liver disease by altering gut microbiota and glucose metabolism.
PMID: 29066788 PMCID: PMC5655179. DOI: 10.1038/s41598-017-14260-9.
抄録
歯周炎が非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）に影響を及ぼすことを示すエビデンスが増加している。我々は、52人のNAFLD患者を対象に、歯周病細菌感染と臨床/生化学的パラメータとの関係を検討した。抗Aggregatibacter actinomycetemcomitans（Aa）抗体価は内臓脂肪、空腹時血漿インスリン、HOMA-IRと正の相関を示し、肝/脾臓比とは負の相関を示した。C57BL/6Jマウス(8週齢)にAaまたは生理食塩水(コントロール)を6週間投与し、通常の飼料(NCAa、NCco)または高脂肪食(HFAa、HFco)のいずれかを与えた。NCAaおよびHFAaマウスは、対照マウスと比較して耐糖能およびインスリン抵抗性の障害を示した。HFAaマウスはHFcoマウスよりも高い肝ステアトーシスを示した。肝臓マイクロアレイ解析の結果、NCAaマウスとNCcoマウスでは266の遺伝子が異なって発現していた。Aa投与マウスでは、グルカゴンシグナル伝達経路、アディポサイトカインシグナル伝達経路、インスリン抵抗性の遺伝子が濃縮されていた。NCAaマウスでは一貫して血漿グルカゴン濃度が高かった。また、NCco/HFcoマウスに比べて、NCAa/HFAaマウスの肝臓ではAktリン酸化が低かった。16S rRNAシークエンシングに基づいて、Aa投与は腸内細菌叢の組成を変化させた。腸内細菌叢のメタゲノム予測から、Aa投与マウスでは脂肪酸の生合成がアップレギュレーションされ、脂肪酸分解がダウンレギュレーションされていた。このように、Aa感染は腸内細菌叢とグルコース代謝を変化させることでNAFLDに影響を与えていることが示唆された。
Increasing evidence indicates that periodontitis affects non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). We examined the relationship between periodontal bacterial infection and clinical/biochemical parameters in 52 NAFLD patients. Anti-Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Aa) antibody titers correlated positively with visceral fat, fasting plasma insulin, and HOMA-IR; and negatively with the liver/spleen ratio. C57BL/6J mice (8-weeks-old) were given Aa or saline (control) for 6 weeks, and were fed either normal chow (NCAa, NCco) or high-fat diet (HFAa and HFco). NCAa and HFAa mice presented impaired glucose tolerance and insulin resistance compared to control mice. HFAa mice showed higher hepatic steatosis than HFco animals. Liver microarray analysis revealed that 266 genes were differentially expressed between NCAa and NCco mice. Upregulated genes in Aa-administrated mice were enriched for glucagon signaling pathway, adipocytokine signaling pathway and insulin resistance. Consistently, plasma glucagon concentration was higher in NCAa mice. In addition, Akt phosphorylation was lower in the liver of NCAa/HFAa than in NCco/HFco mice. Based on 16S rRNA sequencing, Aa administration changed composition of the gut microbiota. Metagenome prediction in gut microbiota showed upregulation of fatty acid biosynthesis and downregulation of fatty acid degradation in Aa-administered mice. Thus, infection with Aa affects NAFLD by altering the gut microbiota and glucose metabolism.