说起牙周炎,你可能觉得,不就是牙龈出血、牙齿松动吗?但近年来,科学家越来越怀疑一件事:严重的牙周炎,或许不只是口腔的问题,还可能和老年后的大脑认知衰退有关。
这可不是危言耸听。早在2019年,一项发表在《科学·进展》上的研究就发现,阿尔茨海默病(也就是常说的老年痴呆)患者的大脑中,竟然能检测到牙周炎的主要致病菌——牙龈卟啉单胞菌的毒性成分[1]。此后,更多的动物实验和流行病学调查陆续指出,中重度牙周炎与阿尔茨海默病之间存在某种“纠缠”[2]。
问题是:一个在嘴巴里的慢性炎症,到底是怎么“跑”到大脑里的?
![图片来自参考资料[3]。](https://cms.changshou.com/admin/static/js/ueditor/php/../attached/image/20260601/20260601061553_10229.png)
今年4月,一篇发表于《衰老神经科学前沿》的研究,通过分析大量的公共基因数据并结合细胞实验,锁定了一个此前很少被关注的分子——TMEM140。研究人员认为,它可能在牙周和大脑之间扮演着某种“信使”或“调节器”的角色[3]。
牙周炎:不止是掉牙,更是全身的一场“火”
要理解这个分子,得先弄清楚牙周炎为什么可能影响全身。
牙周炎不是普通的牙龈红肿。它是一种由特定细菌(如牙龈卟啉单胞菌)驱动的慢性感染,炎症不仅破坏牙槽骨,还会持续释放炎症物质,比如脂多糖(LPS)和多种细胞因子。这些物质可以进入血液循环,引起全身性的低度炎症[4]。
这种状态有一个专门的术语,叫做“炎症性衰老”,即随着年龄增长,人体会自然处于一种慢性、低度的炎症水平。而牙周炎就像往这堆小火里浇了一桶油。
![图形摘要。图片来自参考资料[5]。](https://cms.changshou.com/admin/static/js/ueditor/php/../attached/image/20260601/20260601061553_78623.png)
2020年的一项动物实验提供了更直接的证据。Furutama等人给小鼠诱导牙周炎后发现,这些小鼠血液里的IL-6(一种促炎细胞因子)显著升高,同时大脑海马区的IL-1β也升高了,而血脑屏障的关键蛋白Claudin-5却减少了[5]。这意味着,牙周炎可能通过升高血液炎症,悄悄“腐蚀”了大脑的屏障。
2025年,Kase等人的研究进一步发现,牙周炎小鼠不仅表现出肌肉和骨骼的衰弱,大脑中的小胶质细胞(一种重要的免疫细胞)也被激活了,同时海马区的神经发生减少,空间学习和记忆能力明显下降[6]。
这些研究共同指向一个模型——“外周炎症-中枢免疫-大脑衰老”。简单说,牙周炎先制造了全身的炎症环境,然后通过循环系统和免疫细胞,把“火”引到了大脑里。
但以上研究大多关注的是炎症因子或细菌本身,对于具体的分子连接,尤其是哪些基因在这个过程中起关键作用,一直缺乏系统的筛选。而这正是上面这项新研究想要解决的问题。
从成千上万个基因里揪出TMEM140
研究者首先合并了三个牙周炎数据集(共202例患者和74例对照)和三个阿尔茨海默病数据集(共158例患者和125例对照),找出了与每种疾病最相关的基因模块。然后,他们把这两个模块的基因与已知的“衰老相关基因”数据库取交集,最终得到了7个在牙周炎和阿尔茨海默病中共同出现的衰老相关基因。
![阿尔茨海默病与牙周炎中与衰老相关的共有基因的识别。图片来自参考资料[3]。](https://cms.changshou.com/admin/static/js/ueditor/php/../attached/image/20260601/20260601061553_55413.png)
接着,研究者用四种机器学习模型对这7个基因进行“打分”,从中选出对疾病区分能力最强的核心基因,前三名是:TMEM140、TIMP1 和 ALDH2。
至于为什么最终把焦点放在TMEM140上?因为它的表达模式非常特别:在牙周炎样本中,TMEM140的表达是升高的;而在阿尔茨海默病样本中,它的表达却是降低的。一个分子,在两种相关的疾病里表现出截然相反的趋势,也就暗示它可能在不同的组织和阶段扮演着不同的角色。
TMEM140在牙周和大脑中的“反向表演”
光靠数据分析是不够的。研究者接着在实验室里做了细胞实验,来验证TMEM140的真实行为。
他们首先体外培养了人牙龈成纤维细胞(HGFs,牙周组织中的主要细胞类型之一),当用牙龈卟啉单胞菌的LPS刺激这些细胞时,TMEM140的表达量显著上升。这和数据分析中“牙周炎状态下TMEM140上调”一致。
![不同浓度的LPS对HGFs的细胞存活率及TMEM140表达水平的影响。图片来自参考资料[3]。](https://cms.changshou.com/admin/static/js/ueditor/php/../attached/image/20260601/20260601061553_54743.png)
然后,他们使用两种方式处理人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y,一种常用的神经元模型):一种是加入β-淀粉样蛋白片段(Aβ1-42),模拟阿尔茨海默病的毒性环境;另一种是加入D-半乳糖,诱导细胞衰老。在这两种处理下,SH-SY5Y细胞中的TMEM140表达都显著下降,正好对应了“阿尔茨海默病数据中TMEM140下调”的现象。
也就是说,同一个TMEM140基因,在牙周组织的炎症环境中被激活,而在受到阿尔茨海默病相关攻击的神经细胞中却被抑制。
如果神经细胞里的TMEM140“没”了,会发生什么?
为了进一步弄清TMEM140的功能,研究者使用小干扰RNA(siRNA)在SH-SY5Y细胞中将其“沉默”(降低其表达)。然后,他们用一种更接近真实情况的方法来刺激这些细胞,从而模拟牙周炎产生的炎症信号到达大脑时的场景。结果显示:
![TMEM140沉默会加剧牙周炎条件培养基诱导的SH-SY5Y神经样细胞损伤。图片来自参考资料[3]。](https://cms.changshou.com/admin/static/js/ueditor/php/../attached/image/20260601/20260601061555_98175.png)
· 和正常神经细胞相比,TMEM140被沉默的细胞在条件培养基中存活率更低,细胞形态更差(皱缩、突起减少)。
· 活性氧水平显著升高——这是氧化应激加剧的标志。
· 衰老相关β-半乳糖苷酶染色阳性细胞比例更高——这是细胞衰老的经典指标。
· 通过定量PCR检测,多个炎症相关基因(RELA、NFKBIA、IL-1β、IL-6、TNF-α)和衰老相关基因(TP53、p21、p16)的表达都大幅上升。
简单总结一下就是,当神经细胞中的TMEM140减少时,它们对牙周炎来源的炎症信号变得更加敏感,更容易发生氧化损伤、炎症反应过度激活和提前衰老。
反过来也意味着,正常情况下,TMEM140可能发挥着某种“保护”或“缓冲”作用,帮助神经细胞抵抗外周炎症的冲击。
TMEM140主要存在于胶质细胞中
为了看清TMEM140在大脑中的具体位置,研究者还分析了阿尔茨海默病患者的单细胞RNA测序数据。结果发现,TMEM140并不是主要在神经元中表达,而是富集在两类胶质细胞——少突胶质细胞和小胶质细胞中。
这很有意思。小胶质细胞是大脑的“免疫哨兵”,在阿尔茨海默病中被广泛激活;少突胶质细胞负责形成髓鞘,维护神经信号的快速传导。TMEM140在这两类细胞中的富集,提示它可能通过调节胶质细胞的功能,间接影响神经元的健康。这也和上述实验中神经元内TMEM140下调后损伤加重的现象形成呼应——毕竟,神经元的状态很大程度上受胶质细胞微环境的影响。
我们能做什么?从潜在药物到日常习惯
这项研究除了揭示机制,还做了一项“药物预测”。他们利用DSigDB数据库,找出了可能靶向TMEM140等基因的小分子化合物,比如槲皮素(存在于洋葱、苹果等食物中)、亚硒酸钠等。但需要清醒地认识到,这只是计算预测,远未达到临床验证的阶段。

从现实角度看,目前最有价值的结论其实很简单:控制牙周炎,就是在降低全身的慢性炎症负担。认真刷牙、使用牙线、定期洗牙、及时处理牙龈问题……这些行为不仅保护牙齿,也可能在长远的未来,为大脑的健康加上一层缓冲垫。
当然,这不等于说“刷牙就能防痴呆”。阿尔茨海默病的病因复杂,牙周炎只是众多风险因素之一。但每一条被科学证实的作用路径,都让我们离完整的拼图更近一步。
参考资料:
[1] Dominy SS, Lynch C, Ermini F, et al. Porphyromonas gingivalis in Alzheimer's disease brains: Evidence for disease causation and treatment with small-molecule inhibitors. Sci Adv. 2019;5(1):eaau3333.
[2] Ide M, Harris M, Stevens A, et al. Periodontitis and cognitive decline in Alzheimer's disease. PLoS One. 2016;11(3):e0151081.
[3] Zhao H, Wang H, Li W, et al. Integrated transcriptomic profiling combined with in vitro validation reveals the involvement of TMEM140 in the link between periodontitis and brain aging. Front Aging Neurosci. 2026;18:1761218.
[4] Martínez-García M, Hernández-Lemus E. Periodontal inflammation and systemic diseases: An overview. Front Physiol. 2021;12:709438.
[5] Furutama D, Matsuda S, Yamawaki Y, et al. IL-6 induced by periodontal inflammation causes neuroinflammation and disrupts the blood-brain barrier. Brain Sci. 2020;10(10):679.
[6] Kase Y, Morikawa S, Okano Y, et al. Multi-organ frailty is enhanced by periodontitis-induced inflammatory aging. Inflamm Regen. 2025;45:3.