《Frontiers in Immunology》：Coinfection of Porphyromonas gingivalis and Toxoplasma gondii impairs neurocognitive function and induces anxiety-like behavior in rats: a behavioral study
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本研究揭示牙龈卟啉单胞菌（P. gingivalis）与弓形虫（T. gondii）共感染通过诱发神经炎症、破坏血脑屏障（BBB）及调控神经递质，显著加剧大鼠空间记忆损伤与焦虑样行为。该发现为口腔-脑轴（oral-brain axis）在神经精神共生病机制中的作用提供新视角，提示口腔健康管理对防控寄生虫感染相关认知障碍具有重要意义。
引言
神经认知功能作为包括记忆、注意力和情绪调节在内的关键心理过程，常受到感染、炎症和神经递质失衡等因素影响。其中，刚地弓形虫（Toxoplasma gondii）作为一种可感染人类及啮齿类动物的专性细胞内寄生虫，全球约三分之一人口存在慢性感染。虽然多数感染者无症状，但近年研究发现其与精神分裂症、双相情感障碍等神经精神疾病存在关联，可能通过改变多巴胺等神经递质水平或诱发神经炎症影响中枢神经系统（CNS）功能。
与此同时，口腔作为复杂生态系统，其菌群失调与全身性疾病密切相关。牙周炎作为由牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis）等病原体引发的慢性炎症性疾病，影响全球50%-80%人口，不仅导致牙周组织破坏，更可通过"口腔-脑轴"（oral-brain axis）途径影响大脑功能。该轴线机制包括病原体 virulence factors 入血触发全身炎症、破坏血脑屏障（BBB）完整性，以及直接侵入中枢神经系统等。本研究首次通过构建P. gingivalis与T. gondii共感染大鼠模型，系统评估其对神经行为学表型的影响。
材料与方法
实验选用24只雄性SD大鼠，随机分为对照组（C）、弓形虫感染组（T）、牙周炎组（P）及共感染组（P+T）。牙周炎模型通过上颌磨牙丝线结扎联合P. gingivalis（ATCC33277株，109CFU/mL）牙龈沟接种建立，弓形虫感染采用Me49株包囊口服灌胃（100个包囊/只）。通过牙龈红肿探查、显微CT测量釉牙骨质界-牙槽嵴顶（CEJ-AC）距离及组织学染色多模态验证模型成功建立。
行为学测试包括：莫里斯水迷宫（Morris water maze）评估空间学习记忆，开放旷场（open field）和髙架十字迷宫（elevated plus maze）检测焦虑样行为，新物体识别（novel object recognition）和Y迷宫（Y-maze）测试认知功能。数据分析采用GraphPad Prism 9.0进行方差分析。
结果
模型验证显示，P组和P+T组均出现典型牙周炎病理特征：CEJ-AC距离显著增加（P组902.89±93.68 μm，P+T组1098.53±169.48 μm，对照组456.43±36.79 μm），组织学可见炎性细胞浸润及牙周韧带结构破坏。T组和P+T组脑组织均检出弓形虫包囊（直径26-30 μm），证实慢性感染建立。
行为学结果表明：
- 1.
水迷宫测试中，T组和P组大鼠目标象限停留时间及平台穿越次数显著减少，而P+T组缺损最为严重，轨迹图显示搜索策略紊乱。
- 2.
旷场试验中，T组总运动距离减少（p<0.05），中心区停留时间缩短（p<0.01），P+T组表型进一步加剧。
- 3.
新物体识别测试仅P+T组识别指数（RI）显著降低（p<0.05）。
- 4.
Y迷宫自发交替率在T、P、P+T组均显著下降（p<0.01）。
- 5.
髙架十字迷宫显示T组与P+T组开放臂停留时间及进入次数显著减少（p<0.001），而P组反呈增加趋势。
讨论
本研究首次揭示牙周炎可放大弓形虫感染引起的神经认知损伤，其协同作用机制可能涉及：神经炎症级联放大（促炎细胞因子IL-1β/IL-6/TNF-α水平升高）、血脑屏障通透性改变、以及多巴胺/谷氨酸等神经递质调控紊乱。值得注意的是，虽然既往研究提示P. gingivalis可侵入脑组织（如阿尔茨海默病患者脑中检出其 virulence factors），但本研究未直接验证病原体脑内移位，未来需通过免疫组化等手段深入探讨。
研究局限性包括样本量较小，未监测应激、营养等混杂因素，且缺乏神经炎症直接证据（如小胶质细胞活化标记物）。但结果明确提示口腔健康管理对减轻寄生虫感染相关神经精神病变具有潜在干预价值。
结论
弓形虫感染可显著损害空间学习记忆功能并诱发焦虑样行为，而牙周炎共存时这种神经行为学缺损进一步加剧。该发现深化了对"口腔-脑轴"在感染性疾病中调控作用的理解，为神经精神共患病的防控提供了新思路。后续研究应聚焦分子机制解析（如海马区细胞因子谱分析）及临床转化验证。
