《Journal of Dentistry》：Tooth loss is associated with subsequent brain white matter degradation up to over a decade
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作者：曲天、向琪、Erin E. Greig、Bennett A. Landman、Christos Davatzikos、Susan M. Resnick、吴蓓、Luigi Ferrucci
美国国立卫生研究院（NIH）国家老龄化研究所，巴尔的摩，马里兰州，纵向研究部门，转化老
作者：曲天、向琪、Erin E. Greig、Bennett A. Landman、Christos Davatzikos、Susan M. Resnick、吴蓓、Luigi Ferrucci
美国国立卫生研究院（NIH）国家老龄化研究所，巴尔的摩，马里兰州，纵向研究部门，转化老年病学分会
摘要
目的
牙齿缺失与老年人的认知障碍和认知衰退有关。目前尚不清楚牙齿缺失是否与大脑结构的改变有关，尤其是在白质完整性方面，因为白质容易受到炎症和血管病变的影响。
方法
我们使用线性混合效应模型，在平均4.8年（标准差=3.6年）的随访期间，研究了375名巴尔的摩老龄化纵向研究参与者（平均年龄=65.5岁，53.6%为女性，平均牙齿缺失数量为3颗）的临床评估牙齿缺失情况与随后大脑萎缩和微结构完整性变化之间的关联。这些数据经过年龄、性别、种族和扫描地点的调整。大脑体积和微结构完整性分别通过3T MRI体积扫描和DTI技术进行评估，时间跨度为2008年至2020年。
结果
横断面分析显示，更多的牙齿缺失与第四脑室扩大、颞叶区域大脑体积减小、深部白质信号异常以及胼胝体白质完整性降低有关。纵向分析表明，每颗牙齿的缺失都与胼胝体和放射冠区扩散性的更快增加相关（所有p<0.01），这表明白质微结构完整性受损。牙齿缺失还与白细胞计数、中性粒细胞计数和红细胞沉降率升高以及随时间推移的白细胞和中性粒细胞计数增加及白蛋白减少有关（所有p<0.05）。调整这些因素后，这些关联仍然存在。
结论
牙齿缺失可能预示着白质的进一步退化，这一过程独立于炎症标志物。未来需要进一步研究以阐明这些关联的生物学机制。
临床意义
在衰老过程中，牙齿缺失可能表明大脑结构不利，这种状况与阿尔茨海默病的特征相似，提示白质完整性的长期退化和炎症增加。
引言
随着年龄的增长，口腔健康状况会恶化，并且与认知功能和神经退行性疾病逐渐出现关联。牙齿的变化包括牙釉质磨损和变薄、裂纹以及切缘缺损。另一方面，牙齿缺失被认为是累积性生活事件或未治疗的口腔疾病（如牙周病或龋齿）的结果，而不是直接由生物因素引起的。
牙齿缺失一直与年龄相关的认知衰退、认知障碍和痴呆症有关。提出的生物学机制包括营养不良、细菌影响牙龈并进入血液、慢性炎症以及血管变化。牙齿缺失还与不利的大脑结构有关，包括白质病变、大脑体积减小以及颞叶区域的大脑萎缩。然而，以往的研究主要限于横断面分析、样本量较小，且仅测量了整个大脑或少数感兴趣的大脑区域的体积。关于大脑萎缩和退化随时间进展的纵向证据仍然有限，尤其是白质损伤（如微结构完整性或病变），这些是神经退行性疾病的常见特征，也被认为是神经元损伤的驱动因素。最近的横断面数据显示，口腔健康状况不佳与中年人的白质损伤有关。通过扩散张量成像测量的白质完整性可能比体积变化更敏感地检测到白质的细微变化。目前尚不清楚牙齿缺失和神经退行性病变是否由于共同的因素同时发生。鉴于口腔健康不佳代表慢性炎症和潜在的血管负担，牙齿缺失可能与白质病变和微结构完整性受损有关。中枢神经系统中的神经炎症和免疫反应受损（如活化的小胶质细胞和髓鞘破坏）会进一步损害白质。
在这项研究中，我们旨在探讨牙齿缺失与大脑结构变化（包括灰质和白质体积、白质病变以及整个大脑的微结构完整性）之间的纵向关系。研究整个大脑和多种成像模式有助于识别与牙齿缺失相关的脑区和特定神经基质。我们还旨在探讨牙齿缺失与炎症和血管负担标志物之间的纵向关联，以探索潜在的机制。
研究片段
研究人群
参与者来自巴尔的摩老龄化纵向研究（BLSA），这是一项始于1958年的持续进行的关于人类衰老的观察性研究。BLSA的研究方案符合赫尔辛基宣言，并获得了美国国立卫生研究院机构审查委员会的批准（03-AG-0325）。BLSA的参与者是20岁及以上的志愿者，居住在巴尔的摩-华盛顿特区地区。在招募时，参与者会通过电话和诊所进行筛查。
结果
参与者的特征见表1。在基线访问时（称为时间0），研究样本的平均年龄为68.5岁（标准差=12.9岁）。53.6%为女性，27%为黑人。3.8%的参与者有认知障碍或痴呆症。该样本的平均牙齿缺失数量为3颗，11.2%的参与者剩余牙齿少于20颗，这被视为功能性牙齿缺失。34.0%的参与者报告有牙周病，19.4%的参与者报告牙龈疼痛。
讨论
这项纵向神经影像学研究强调，牙齿缺失与特定脑区（尤其是胼胝体和放射冠区）白质完整性的逐渐退化有关，这些区域包含整合感觉运动功能及高级认知功能的关键纤维。虽然牙齿缺失与炎症增加有关，但炎症标志物无法解释这种纵向关联。横断面分析显示，牙齿缺失与……
结论
总之，更多的牙齿缺失与白质完整性的逐渐退化有关。更多的牙齿缺失还表明颞叶区域的大脑萎缩和深部白质信号异常，但没有伴随其他变化。促进口腔健康和保持正常的牙齿状况可能是维护晚年大脑白质完整性的关键措施。潜在的炎症或血管负担机制因素并未影响这些结果。
作者贡献
研究概念和设计：曲天、Luigi Ferrucci
统计分析：曲天、向琪、Erin E. Greig
监督：Susan M. Resnick、吴蓓、Luigi Ferrucci
数据管理：Bennett A. Landman、Christos Davatzikos
所有作者都对稿件进行了严格审阅，提供了反馈，并批准了最终版本。
CRediT作者贡献声明
曲天：写作——审阅与编辑、初稿撰写、可视化、数据分析、概念化。向琪：写作——审阅与编辑、资源提供。Erin E. Greig：写作——审阅与编辑、可视化、数据分析。Bennett A. Landman：写作——审阅与编辑、数据管理。Christos Davatzikos：写作——审阅与编辑、数据管理。Susan M. Resnick：写作——审阅与编辑、监督、资源提供、数据管理。吴蓓：写作——审阅与编辑、资源提供。
资金来源
本研究得到了美国国家老龄化研究所的R01AG089856号资助，并部分得到了马里兰州巴尔的摩市美国国立卫生研究院内部研究计划的支持。美国国立卫生研究院作者的贡献属于美国政府的工作成果。本文中的发现和结论仅代表作者本人，并不一定反映美国国立卫生研究院或美国卫生与公众服务的观点。
