歯周炎の唾液微生物叢は大腸炎を悪化させる

Periodontitis Salivary Microbiota Worsens Colitis.

抄録

歯周炎がクローン病や潰瘍性大腸炎などの炎症性腸疾患の病態に寄与していることを示唆する証拠がある。しかし、消化器疾患の発症における嚥下および唾液の役割について検討した研究はほとんどない。唾液には膨大な数の口腔内細菌が含まれており、直接腸に飲み込まれる。ここでは、デキストラン硫酸ナトリウム（DSS）誘発性大腸炎における歯周病菌唾液微生物叢の大腸炎症への影響と可能な機序を探った。健常者と歯周炎患者から唾液細菌叢を採取し、C57BL/6マウスにギャベッジ投与した。歯周炎大腸炎はDSSで5d、結紮で1wk誘発した。大腸の炎症の程度は，hematoxylin and eosin染色，ELISA，定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応によって評価した．免疫パラメータは、定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応、フローサイトメトリー、および免疫蛍光法で測定された。腸内細菌叢とメタボローム解析は、16S rRNA遺伝子配列決定と液体クロマトグラフィー質量分析により行った。生理的条件下では大腸炎に関連した顕著な表現型の変化は認められなかったが、歯周炎大腸炎モデルではDSS誘導後、歯周炎唾液微生物叢が大腸炎を増悪させた。マクロファージのM2偏光やTh2細胞（T helper 2）誘導の悪化など、より潰瘍性大腸炎の病態に近い免疫反応が見られた。DSS誘発大腸炎において、炎症性腸疾患関連微生物である , , , が歯周病菌唾液微生物群摂取により変化していた。歯周病菌は DSS 誘発大腸炎において不飽和脂肪酸レベルを低下させ、アラキドン酸代謝を増加させたが、これは 、 と正の相関があり、実験大腸炎に対する歯周病菌の増悪効果にこれらの代謝イベントと微生物が重要な役割を果たすことが示唆された。本研究により、歯周炎が唾液中微生物叢の嚥下を通じて大腸炎の発症に寄与していることが示され、全身性疾患における歯周炎の役割が確認され、消化管炎症性疾患の病因に新たな知見がもたらされることとなった。

Evidence suggests that periodontitis contributes to the pathogenesis of inflammatory bowel disease, including Crohn's disease and ulcerative colitis. However, few studies have examined the role of swallowing and saliva in the pathogenesis of gastrointestinal diseases. Saliva contains an enormous number of oral bacteria and is swallowed directly into the intestine. Here, we explored the influence of periodontitis salivary microbiota on colonic inflammation and possible mechanisms in dextran sulfate sodium (DSS)-induced colitis. The salivary microbiota was collected from healthy individuals and those with periodontitis and gavaged to C57BL/6 mice. Periodontitis colitis was induced by DSS for 5 d and ligature for 1 wk. The degree of colon inflammation was evaluated through hematoxylin and eosin staining, ELISA, and quantitative real-time polymerase chain reaction. Immune parameters were measured with quantitative real-time polymerase chain reaction, flow cytometry, and immunofluorescence. The gut microbiota and metabolome analyses were performed via 16S rRNA gene sequencing and liquid chromatography-mass spectrometry. Although no significant colitis-associated phenotypic changes were found under physiologic conditions, periodontitis salivary microbiota exacerbated colitis in a periodontitis colitis model after DSS induction. The immune response more closely resembled the pathology of ulcerative colitis, including aggravated macrophage M2 polarization and Th2 cell induction (T helper 2). Inflammatory bowel disease-associated microbiota, such as , , and , were changed in DSS-induced colitis after periodontitis salivary microbiota gavage. Periodontitis salivary microbiota decreased unsaturated fatty acid levels and increased arachidonic acid metabolism in DSS-induced colitis, which was positively correlated with and , suggesting the key role of these metabolic events and microbes in the exacerbating effect of periodontitis salivary microbiota on experimental colitis. Our study demonstrated that periodontitis contributes to the pathogenesis of colitis through the swallowing of salivary microbiota, confirming the role of periodontitis in systemic disease and providing new insights into the etiology of gastrointestinal inflammatory diseases.