口腔微生物学理论第一节口腔生态系及其影响因素

1、口腔微生物学理论第一节 口腔生态系及其影响因素提要：本章主要介绍口腔微生态，以及这一生态环境的主体微生物在疾病发生发展中的作用。通过本章的学习，应了解口腔生态系的影响因素，同时还应掌握牙菌斑生物膜的概念，口腔中的微生物是以生物膜这一生态形式而存在的，重点了解牙菌斑生物膜的结构及其组成，了解生态平衡对维持口腔健康的作用，熟悉常见的口腔微生物，了解不同微生物在疾病发生发展中的地位。第一章 口腔微生物学Anton van Leeuwenhook第一章 口腔微生物学一、生态系与生态学生态系 (ecosystem) 生物之间、生物与其环境之间的相互关系第一节 口腔生态系及其影响因素研究生物与其环境的相互

2、依赖和相互制约的科学称为生态学（ecology)生态连续(ecological succession) 生物体(或细菌)栖息在一个变化的环境中的过程牙菌斑形成和成熟的过程就是生态连续的典型范例 第一节 口腔生态系及其影响因素二、口腔生态系正常菌丛(normal flora)，或固有菌丛 寄生在健康人体各特殊部位或表面的生物群。 正常菌丛中的成员被称为常居菌或固有菌。 第一节 口腔生态系及其影响因素 口腔生态系(oral ecosystem)：口腔正常菌群 之间以及它们与宿主之间的相互作用称为口腔生态系。 作用有益作用： 竞争营养物质 产生抑制性代谢产物（乳酸杆菌分泌乳酸盐抑制白色念珠菌生长）

3、占据空间（轻链菌的生长抑制化脓性链球菌、肺炎球菌的生长） 减低口腔pH值 刺激机体产生天然抗体 对宿主免疫系统的刺激 正常菌群有助于组织和器官的正常发育（例：无 菌动物的盲肠占体重的2-3%，恢复正常喂 养，盲肠可占体重的15-40%） 营养功能（肠道菌群可提供Vitk、B6、B2和生物素等）损害作用： 导致内源性感染 为外源性感染提供条件 a、正常菌群可为外源细菌提供碳源和氮源 b、正常菌群营造的pH和Eh可适于某些菌生长 c、正常菌群可产生青霉素酶等利于外源菌生长 d、正常菌群可降解保护性抗体 使宿主致敏：正常菌群可引起肌体产生免疫反应， 可能对宿主造成损害。颊黏膜上皮生态系统：以G+链球

4、菌为主 舌背部生态系统：以G+纤毛菌为主 龈上菌斑生态系统：以兼性厌氧菌为主 龈下菌斑生态系统：以厌氧菌为主口腔生态系组成：第一节 口腔生态系及其影响因素三、口腔生态系的影响因素 物理化学因素 宿主固有因素 细菌因素 宿主可控制的因素 第一节 口腔生态系及其影响因素物理化学因素 温度氧张力pH营养物质的利用第一节 口腔生态系及其影响因素1.温度因素:嗜冷微生物(psychrophilic microorganism) 嗜热微生物(thermophilic microorganism)嗜温微生物(mesophilic microorganism) 第一节 口腔生态系及其影响因素2.氧张力 :绝对

5、需氧菌(obligate aerobes) 绝对厌氧菌(obligate anaerobes) 兼性厌氧菌(facultative anaerobes) 耐氧厌氧菌(aerotolerant anaerobes) 微嗜氧菌(microaerophiles) 第一节 口腔生态系及其影响因素 氧张力 口腔内氧张力的特点：在口腔各个部位上氧的浓 度有很大的差别，氧张力也有很大差别，氧化还 原电势（Eh）也不同。 舌前部表面 氧张力为16.4% 适于需氧菌生长 牙周袋 氧张力为0% 适于厌氧菌生长a、口腔pH的特点：口腔可提供给微生物相对恒定的 pH环境（）b、影响口腔pH的因素： 外源性物质：饮料、

6、食物等； 细菌发酵： 牙菌斑和唾液的缓冲能力 ：碳酸盐缓冲系统4.营养物质的利用:口腔中细菌对营养物质的利用与其所寄居的部位密切相关 第一节 口腔生态系及其影响因素（二）宿主因素： 口腔粘膜表面的光滑程度 不同性别、不同年龄、不同饮食习惯的人口腔内 正常菌群的构成不同 宿主唾液和龈沟液中不同的物质组成 1、抗体：SIgA和IgG SIgA：分泌型抗体，是唾液中的主要抗体 IgG：由血清中的浆细胞合成并分泌，是龈沟液中的主要抗体，能保持龈下菌丛的稳定。2、唾液中的其他蛋白组份 唾液粘蛋白：对口腔细菌的生长具有选择性，维持 口腔正常菌群的相对恒定。 溶菌酶、乳铁蛋白、乳过氧化物酶：对多种菌有非特

7、异性溶菌作用。 唾液素：碱性四肽物质，含量很少，调节PH。（三）细菌因素： a、抵抗宿主防御系统的能力大小 b、对所附着的粘性表面或牙体表面的亲和力大小 c、细菌间的协同或拮抗作用 d、对口腔内营养物质的利用能力不同导致菌群的 不同分布（四）宿主的可控制因素： 饮食习惯、口腔卫生第二节 牙菌斑与生物膜第一章 口腔微生物学牙菌斑 堆积在牙表面或修复体表面，不能被中等速度的水冲去的细菌团块。 第二节 牙菌斑与生物膜生物膜(biofilm)：由对氧不同敏感性的细菌（需氧 菌、兼性厌氧菌或绝对厌氧菌等）嵌入多糖、 蛋白质和矿物质组成的基质中共同构成的膜 性结构。是龋病和牙周病的主要病因。一、牙菌斑生物

8、膜的形成 形成获得性膜细菌分子对宿主表面的吸附同种细菌间的聚集和异种细菌间的共聚集各菌属、种的增殖细菌从生物膜脱附着 生物膜的发育的5个阶段第二节 牙菌斑与生物膜形成机制釉 质不可逆性结合共聚集可逆性结合第二节 牙菌斑与生物膜形成机制E N A M E L菌斑成熟生物膜脱落再植第二节 牙菌斑与生物膜附注：牙菌斑显示剂简介：牙菌斑显示剂安全无毒，含有食用色素。通 常有液剂和片剂两种，专业人员一般使用液剂蘸湿 后给患者使用，患者使用片剂。用法：放入口中，用双侧牙齿将其充分嚼碎，用舌 尖舔食内外侧，吐出口内残余物，充分漱口，照镜 观察红染部位。牙菌斑的清除方法：1.刷牙 如果刷牙得当，就可以使牙齿表

9、面的牙菌斑量大为减 少，因此我们必须养成每天早晚刷牙的好习惯，并掌 握正确的刷牙方法；2.牙线 能有效清除牙齿邻接面的牙菌斑，减少邻面龋的发生；3.牙签 在牙龈萎缩、牙与牙之间出现间隙的情况下，可借助横 断面呈三角形牙签来清除邻接面的牙菌斑；4.牙间刷 牙间刷也适用于牙齿之间出现间隙的情况，能有效 的清除牙齿邻接面的牙菌斑；5.冲洗器 冲洗器的高压水柱可将牙面及牙间隙的食物残渣和 细菌冲洗干净。二、牙菌斑的生物学作用 保护牙菌斑菌丛细菌抵制口腔苛刻环境，使细菌在口腔环境中正常生长；遮风挡雨 膜内的多聚物基质起约束和网络作用，控制基质中营养成分的移动；营养仓库 浓缩从环境中来的营养物质和其他元素

10、，滞留从菌体内遗漏出的营养物质；营养鱼网 膜内的蛋白分子中的巯基可综合氧自由基，保护细菌免受氧化作用的损伤。免受伤害 牙菌斑的形成过程（动态的过程） 分三个阶段：牙表面获得性膜的形成 细菌附着 菌斑成熟：栅栏样结构 （约出现在菌斑成熟的5-6天，并可看到谷穗样的结构）3、成熟菌斑的光镜结构： 基底层是获得性膜：无细胞，HE染色为粉红色。 中间层：主要为细菌，有球菌、杆菌、丝状菌 等，丝状菌彼此平行且与牙面垂直呈栅 栏状。 表层：为散在的球菌、杆菌、脱落的上皮、食物 残渣及衰亡的细胞。附注：成熟牙菌斑的细菌分类 成熟牙菌斑的细菌比例是：兼性厌氧链球菌27%兼性类白喉杆菌23%厌氧类白喉杆菌18%

11、胨链球菌13%韦永氏菌6%拟杆菌4%梭状菌4%奈瑟氏菌3%弧菌2% 熟牙菌斑中致龋菌为： 变形链球菌 放射菌 血型链球菌 乳杆菌二、牙菌斑的分类龈上菌斑 光滑牙面菌斑 点隙裂沟菌斑龈下菌斑 附着性龈下菌斑 非附着性龈下菌斑第二节 牙菌斑与生物膜 a、龈上菌斑：附着在牙表面或修复体冠部的菌斑， 以G+ 菌为主，主要为微需氧菌和需氧菌。 光滑牙面菌斑：以链球菌为主（轻链菌、血链菌、 变链菌、唾链菌） 点隙裂沟菌斑：以G+球菌为主（变链菌、乳杆菌）b、龈下菌斑：位于龈缘下的菌斑（龈沟和牙周袋 内），以兼性厌氧菌为主。 附着性龈下菌斑：附着于牙面上，以G+球菌、轻链 菌、血链菌为主。 非附着性龈下菌斑

12、：不附着于牙面或牙根上，却与 龈沟上皮和结合上皮接触，以G-厌氧菌为主， 其代谢产物可引起牙周组织炎症。三、牙菌斑的成分细胞成分 细菌 蛋白质非细胞成分 糖 脂肪 无机物第二节 牙菌斑与生物膜第三节 口腔正常菌丛第一章 口腔微生物学一、口腔正常菌丛 口腔正常菌丛的来源和成立 菌丛的类型第三节 口腔正常菌丛一、概念 口腔正常菌丛是指健康人口腔中由暂居菌群、常 居菌群、固有菌群所形成的复杂菌丛。二、正常菌丛的形成 与宿主的年龄、饮食习惯、咀嚼器官的健全有密切的关系；刚出生的婴儿口腔内无菌，出生后6h有少量的细菌，6-10h口腔内细菌快速增多；老年人咀嚼器官老化，牙齿脱落后口腔内血链菌和变链菌的数量

13、明显减少，无牙颌中检不到这两种细菌；（是与牙有亲和力的细菌）老年人戴义齿后口腔内菌群恢复正常。 固有菌丛 增补菌丛 暂时菌丛菌丛的类型第三节 口腔正常菌丛固有菌丛：存在于口腔内，数量大于1%的菌丛。主要分布于龈上菌斑和舌表面，主要为兼性厌氧菌和厌氧菌， 如链球菌、放线菌、奈瑟菌等，宿主的食物残渣为主要营养来源。增补菌丛：口腔内常居的数量低于1%的菌丛，在生理、病理条件下可转变成固有菌丛。暂时菌丛：食物和饮水中的过路菌暂时存在于口腔中，一般不引起口腔疾病，但是可引起其他器官疾病，如肠炎等。二、口腔正常菌丛成员门 (Phyla):放线菌门 (Actinobacteria)拟杆菌门 (Bactero

14、idetes)厚壁菌门 (Firmicutes)梭杆菌门 (Fusobacteria)变形菌门 (Proteobacteria)螺旋体门 (Spirochaetes)柔膜菌门 (Tenericutes)第三节 口腔正常菌丛口腔正常菌丛成员（一）链球菌属 分布：广泛存在于人和动物体内内，多为口腔正常菌丛； 一般生物学特性：G+球菌，直径0.7-0.9um,链状或成对排列； 链球菌电镜结构-溶血性链球菌：在菌落周围有一狭窄的草绿色溶血圈，又称草绿色链球菌，口腔内链球菌多为此型。-溶血性链球菌：在菌落周围有一宽的透明的完全溶血圈，生脓链球菌属此型，又称为溶血性链球菌；-溶血性链球菌：在菌落周围无溶血

15、现象，口腔内少有此菌，又称为不溶血性链球菌。分类：根据血琼脂板上的生长情况分三类。 -溶血链球菌菌落形态-溶血链球菌菌落形态1.口腔链球菌属 是一群有各种各样特性的口腔链球菌属，主要包 括变异链球菌群、中间链球菌群、口腔链球菌群和 唾液链球菌群四个菌群。(1)、变异链球菌群 一般生物学特性： G+球菌，直径，链状 排列。在MS琼脂平板(轻唾琼脂培养基)上菌落 呈淡蓝色，嵌入琼脂，质硬，菌落表面粗糙。 致病性：是公认的主要致龋菌。 机制： 变链菌的胞壁表面物质在细菌黏附、聚集和对牙 表面的定植中起重要作用； 变链菌产生的酶在糖代谢中起主导作用（糖代谢的 终末产物主要是乳酸，菌斑内pH为，促进 了

16、菌斑酸化和釉质脱矿）； 葡萄糖基转移酶（GTF） GTF-I：能合成不溶性葡聚糖（ -1,3-糖苷键） GTF-sd：能合成水溶性葡聚糖（ -1,6-糖苷键） GTF-si： 两者果糖基转移酶（FTF） 蔗糖果聚糖（水溶性果聚糖/不溶水果聚糖）蔗糖酶 蔗糖葡萄糖果糖葡聚糖酶（右旋糖苷酶） 葡聚糖葡萄糖异麦牙糖 细菌黏附细菌营养致病性变链菌群的产酸能力和 耐酸性在菌斑酸化和釉质脱矿中起作用；细菌黏附、聚集、定植；糖代谢起主导作用。（2）.唾液链球菌群一般生物学特性：直径0.8-1.0um，G+球菌，链 状排列分布：广泛分布于舌表面致病性：实验发现此菌群可引起龋，但对人类无 致龋性。（3）.咽峡链

17、球菌群一般生物学特性：G+球菌，链状排列，在MS琼脂平板上的菌落呈花瓣样，淡蓝色。分布：龈沟和龈上菌斑。致病性：引起口腔感染性疾病，分泌透明质酸 酶，使组织破坏引起脓肿。（4）.轻链球菌群1）血链菌一般生物学特性：直径，G+球菌，长链状排列，在MS琼脂平板上呈光滑型和粗糙型两种菌落形态。致病性：是牙菌斑中的先锋菌，但无致病性，可拮抗牙周炎致病菌的生长，属牙周健康有益菌。2）轻链球菌一般生物学特性：是牙菌斑、舌、唾液、颊粘膜和龈沟中的常居菌。致病性：不清3肺炎链球菌一般生物学特性：G+球菌，柳叶刀形，双球或短链状排列，有包囊。-溶血型2.生脓链球菌栖息于上呼吸道和皮肤；引起化脓性炎症。致病性：

18、由于其胞囊（荚膜）的多糖可以阻止肌体的吞噬作用，故可引起肺炎、慢性支气管炎、中耳炎、上颌窦炎。 主要引起大叶性肺炎，约占细菌性肺炎的80%。（二）葡萄球菌属1. 金黄色葡萄糖球菌（1）一般生物学特性：直径0.4-1.2um，G+球菌，葡萄样排列，血琼脂平板上呈黄色或金色菌落。（2）致病性：可产生凝固酶和肠毒素，引起表皮感染、创口感染以及口腔粘膜感染。2. 白色葡萄糖球菌（1）一般生物学特性：G+球菌，葡萄样排列，在血 琼脂平板上呈白色菌落（2）致病性：为皮肤表面的常居菌，机会致病菌，可 引起尿路感染等。（三）奈瑟菌属1.包括两种致病菌：淋病奈瑟菌：又称淋球菌，是淋病的致病菌脑膜炎奈瑟菌：又称脑

19、膜炎淋球菌，是脑膜炎的致 病菌A.种类：干燥奈瑟菌、微黄奈瑟菌和粘液奈瑟菌B.一般生物学特性：直径0.6-1.0um，G-球菌，成对排列，可形成四联球菌，有纤毛，不运动，有荚膜C.分布：广泛存在于成人的口腔中D.致病性致龋性：与血链菌一起最早定植于牙面，存在于牙菌斑的外层和早期牙菌斑中，在菌斑中具有双向作用，可以蔗糖为底物进行糖酵解产生乳酸，促进龋齿的发生，也可以降低其他菌产生的乳酸成弱酸或挥发酸，从而减少菌斑的致龋能力，目前认为该菌无致龋能力；口腔感染：奈瑟菌可以在牙龈病、牙周炎、口腔感染中被检出，但无致病性。（四）乳杆菌属1.一般生物学特性：G杆菌，细长或圆棒状，以葡萄 糖为底物产生乳酸2

20、.致病性：属口腔正常固有菌丛（1），由于其具有 强的耐酸能力，并可以葡萄糖为底物产生乳 酸，故可促进牙釉质和牙本质脱矿，在深龋 的发展中起重要作用。在流行病学检查中以 此菌为“龋标志菌”。（六）丙酸杆菌1.一般生物学特性：G+杆菌，多种形态，30-37生长 迅速，菌落可呈白、灰、红、黄等色，发酵产 物主要为丙酸。2.致病性：未发现其与口腔疾病的联系，但在皮肤引起机会感染，是面部痤疮的致病菌。（七）放线菌属1.口腔中常居的放线菌为伊氏放线菌、内氏放线菌、 粘性放线菌、溶牙放线菌2.生物学特性：G+菌，无芽胞，菌体一端呈球状隆 起，另一端呈分支状或棒状，呈T、V、Y形， 发酵产物为甲酸、乳酸、琥珀

21、酸等。3.致病性：是人类口腔常居菌丛，有的放线菌在龋病 发生中的细菌的聚集、菌斑的形成中起作用， 有的放线菌的致病性尚不清楚。（八）拟杆菌属1.拟杆菌属：包括脆弱拟杆菌、卟啉单胞菌和普氏菌 三个亚种2.一般生物学特性：G短杆菌，长短不一，呈多形 性，绝对厌氧菌，无芽胞。3.致病性：脆弱拟杆菌能引起创口感染、牙源性感染等内源性 感染牙龈卟啉单胞菌可破坏牙周组织致牙周炎牙髓卟啉单胞菌可致根周脓肿和牙周炎中间普氏菌是公认的牙周病致病菌五、其他微生物群（一）螺旋体、支原体、病毒1.内毒素是螺旋体的主要致病因素，可是急性坏死性 溃疡性龈炎和奋森咽峡炎的主要病因。一期梅毒（上唇硬下疳）2.支原体在口腔疾病

22、的发生、发展中的作用尚不明确菌落特征: “油煎蛋”状菌落病毒A.人类乳头瘤病毒：核衣壳呈直径为5055nm的球形，无包膜。40的正常健康人的口腔中存在，男性占优势，可引起口腔鳞状乳头瘤和疣。B.疱疹病毒：I型单纯疱疹病毒可引起口腔面部病损；多见于6个月2岁的婴幼儿，易发生HSV-1的原发感染。HSV-1最常引起腰部以上的疱疹。II型单纯疱疹病毒可引起生殖器病损：原发感染多发生于性生活后，主要引起生殖器疱疹；原发性生殖器疱疹约80%由HSV-2引起，少数由HSV-1所致。C、水痘带状疱疹病毒：沿三叉神经分布的带状疱疹 小儿患水痘：好发年龄为39岁，多在冬春季流行。约经两周潜伏期全身皮肤出现丘疹、水疱，并可发展为疱疹。皮疹