短鎖脂肪酸のヒト口腔上皮細胞への影響と歯周病への潜在的な影響。体外研究の系統的レビュー

Effects of Short-Chain Fatty Acids on Human Oral Epithelial Cells and the Potential Impact on Periodontal Disease: A Systematic Review of In Vitro Studies.

• Gabriel Leonardo Magrin
• Franz Josef Strauss
• Cesar Augusto Magalhães Benfatti
• Lucianne Cople Maia
• Reinhard Gruber

抄録

歯科用バイオフィルムから放出される細菌代謝物である短鎖脂肪酸（SCFA）は、口腔上皮を標的としていると考えられている。しかし、短鎖脂肪酸が口腔上皮細胞にどのような影響を与えるのかについては、まだコンセンサスが得られていない。本研究の目的は、SCFAが歯周病の文脈でヒト口腔上皮細胞に及ぼす影響について、利用可能なin vitroエビデンスを体系的にレビューすることであった。5つのデータベースと灰色文献検索を用いた包括的な電子検索を行った。ヒト口腔上皮細胞に対するSCFAの効果を評価したin vitro研究を対象とした。バイアスのリスクは、ブリストル大学の細胞培養研究におけるバイアスのリスク評価ツールを用いて評価した。累積エビデンスの確実性は、GRADE基準（勧告の評価、開発、評価の等級付け）を用いて評価した。特定された3591件の記録のうち、10件が対象となった。研究間の不均一性のため、メタアナリシスは不可能であった。方法論的バイアスが存在するため、研究間のバイアスのリスクは「深刻」と考えられた。これらの制限にもかかわらず、本レビューでは、SCFAがアポトーシス、オートファジー、およびピロプトーシスを含む一連の細胞イベントを活性化することにより、口腔上皮細胞の生存性に悪影響を及ぼすことが示された。SCFAは、ジャンクショナルおよび接着タンパク質の発現をそれぞれ変化させることにより、上皮層を介した白質細胞の完全性およびおそらくは移行性を損なう。また、口腔内上皮細胞におけるケモカインやサイトカインの発現にも影響を与えます。今後の研究では、このようなシグナル伝達カスケードを明らかにし、in vitroで得られた知見を前臨床モデルに反映させる必要がある。

Short-chain fatty acids (SCFA), bacterial metabolites released from dental biofilm, are supposed to target the oral epithelium. There is, however, no consensus on how SCFA affect the oral epithelial cells. The objective of the present study was to systematically review the available in vitro evidence of the impact of SCFA on human oral epithelial cells in the context of periodontal disease. A comprehensive electronic search using five databases along with a grey literature search was performed. In vitro studies that evaluated the effects of SCFA on human oral epithelial cells were eligible for inclusion. Risk of bias was assessed by the University of Bristol's tool for assessing risk of bias in cell culture studies. Certainty in cumulative evidence was evaluated using GRADE criteria (grading of recommendations assessment, development, and evaluation). Of 3591 records identified, 10 were eligible for inclusion. A meta-analysis was not possible due to the heterogeneity between the studies. The risk of bias across the studies was considered "serious" due to the presence of methodological biases. Despite these limitations, this review showed that SCFA negatively affect the viability of oral epithelial cells by activating a series of cellular events that includes apoptosis, autophagy, and pyroptosis. SCFA impair the integrity and presumably the transmigration of leucocytes through the epithelial layer by changing junctional and adhesion protein expression, respectively. SCFA also affect the expression of chemokines and cytokines in oral epithelial cells. Future research needs to identify the underlying signaling cascades and to translate the in vitro findings into preclinical models.