第四章-与牙周病相关的微生物讲义

PAGE20-讲稿第四章与牙周病相关的微生物一、前言1．牙周病概况牙周病是口腔两大类主要疾病之一（龋病），是导致牙齿脱落的最主要原因之一。当牙龈、牙周膜、牙骨质、牙槽骨等组织患病时，均属牙周病的范围。研究表明，在世界范围内，有半数以上的人群，表现有不同程度的牙周疾患。在我国患病率超过龋病，成为非常突出的保健问题。世界卫生组织（1984）提出健康人的十项标准中，第8条为“牙齿无洞，无疼痛，牙龈不流血”。要达到此标准，我国还有很大差距。2．概念和分类（1）概念牙周病(periodontaldisease)是指发生在牙齿支持组织（牙周组织），由菌斑微生物引起的感染性疾病。牙周组织由牙龈、牙周膜、牙骨质和牙槽骨组成，将牙牢固地附着于牙槽骨，又称为牙周支持组织。（解剖图）牙周组织由软组织和硬组织组成，软组织是牙龈和牙周膜，硬组织是牙骨质和牙槽骨。牙龈：是由复层扁平上皮及固有层组成的粘膜。是口腔粘膜覆盖于牙颈部及牙槽骨的部分，呈粉红色，坚韧而有弹性。上皮部分将支持组织与外界环境分开。解剖结构：游离龈、附着龈、牙龈乳头组织构成：上皮、结缔组织，无粘膜下层牙周膜：是位于牙根与牙槽骨间的致密结缔组织，主要由主纤维组成，一端埋入牙骨质，一端埋入牙槽骨，将牙悬吊于牙槽窝内，富含血管、神经牙骨质：解剖学上是牙体的一部分，但功能上属于牙周，因为它参与了使牙稳固于牙槽窝内，以及牙周病变的发生和修复，并且源于牙周膜是覆盖在牙根表面的钙化结缔组织。牙槽骨：上、下颌骨包绕和支持牙根的部分（2）分类早在一千多年前，人们对牙周病就进行了详细论述，但迄今对牙周病的分类世界上还未得到统一，而是在不断进行改进和发展。总体来说，广义上的牙周病是指牙周组织的各种病理情况，包括牙龈病(gingivaldisease)和牙周炎(periodontitis)；狭义牙周病仅指牙周炎。牙龈病：是只发生在牙龈组织的疾病。牙周炎：是累积四种牙周支持组织的炎症性、破坏性疾病。3．症状主要表现为牙龈红肿、肥大或退缩，牙龈充血、溢脓、口臭。形成牙周袋，牙周袋是病理性加深的龈沟（龈沟是游离龈和牙表面之间的狭窄沟），是牙和牙龈间组织病理性破坏，形成的盲袋，由牙菌斑充填。由于牙周袋潴留食物，可引起细菌大量生长，引起有痛感的脓肿。如用探针探查，牙周袋易出血，出血意味有组织炎症存在。严重者牙齿松动，咬合无力，持续钝痛等。如不治疗，牙齿可移位、脱落；当全身抵抗力下降时，重度牙周炎还可引发颌面部蜂窝织炎、颌骨骨髓炎，导致局部肿胀、张口受限、发热、淋巴结肿大等。4．预防注意口腔卫生可有效的预防牙周病的发生，在古代，已有医书强调晨起和饭后漱口。由于牙周病的病程缓慢，早期不易被察觉，往往耽搁就医，而牙周组织的破坏是不可逆的，经治疗后，能使病变停止进展或部分修复，但也难以全部恢复正常。因此，对于牙周病的防治要求就显得极为迫切。作为医务工作者，特别是口腔专业的后备人才，大家应在以后的工作中树立起这样一个意识，积极参与口腔卫生教育和普及工作，因为这是所有预防和控制牙周病措施中的关键。以健康教育为基础，增强人群牙周病预防的意识，提高自我口腔保健和维护牙周健康的能力；养成良好的口腔卫生习惯，去除致病微生物，使牙周支持组织免遭破坏；漱口、刷牙（正确的刷牙方法、一般2~3个月更换一次牙刷）提高宿主的防御能力，保持健康的生理和心理状态；（机体抵抗力的减低为牙周病的发生和由静止期向活动期转变提供了内因条件）维持牙周治疗的疗效。5．治疗牙周病的治疗以基础治疗、手术治疗为主，药物治疗为辅。基础治疗是最基本的治疗，如菌斑控制（刷牙等）、龈上洁治术、龈下刮治术，其目的在于运用常规方法消除致病因素，改善牙周微环境，使炎症减轻到最低程度，类似外科的清创术。对于中、重度牙周病，基础治疗不能清除牙周炎症，则需要手术治疗。药物治疗：洗必泰、甲硝唑、抗生素等二、牙菌斑及其致病学说目前公认牙周病是一类多因素疾病，如，牙菌斑、宿主免疫反应、外界因素等。70年代后，厌氧微生物学的发展，使人们普遍认识到牙菌斑细菌及其产物是引发牙周病的始动因子；另外，细菌所激发的宿主炎症反应和免疫反应也是造成牙周组织破坏的重要原因。此外，外界因素，如自然环境（地理、水文、气温、湿度）；社会环境（生活方式、口腔卫生状况、医疗条件）等都可能对牙周健康产生影响。在牙周病的病因研究中，对细菌的研究最为深入；在细菌病因领域中，形成了（内源性）非特异性菌斑学说和（外源性）特异性菌斑学说的激烈争论，迄今尚无定论。1．牙菌斑(dentalplaque)牙菌斑是一种以细菌为主体的生物膜，是牙周病发生的必要条件。牙菌斑是附着于牙面的以细菌为主体的生态系，是细菌在牙齿表面上生存、代谢、致病的具体环境，它具有形态、有结构、有代谢活动的一个完全独立的微生物生态系统，细菌在其中生长、发育、衰亡，并进行复杂的物质代谢活动，在一定条件下，细菌及其产物将在其中对牙齿和牙周组织造成损害。菌斑显示剂有：1.2%碱性品红2.2%~5%藻红3.4%酒石黄与广蓝混合液4.1.0%~2.5%孔雀绿5.荧光素钠牙菌斑生物膜：是基质包裹的互相粘附、或粘附于牙面、牙间或修复体表面的软而未矿化的细菌性群体，为不能被水冲去或漱掉的一种细菌性生物膜，强调了牙菌斑细菌是以整体生存的微生物生态群体。（1）作为始动因子的证据大量的实验研究、临床观察和流行病学调查证明，菌斑微生物是引发牙周病的始动因子。也就是说没有菌斑微生物的存在，牙周病就不会发生。证据如下：A．临床研究：多数牙周病患者采用机械方法清除牙菌斑，如洁治、刮治等，具有较明显的临床疗效，可见牙龈炎症和肿胀消退，出血和溢脓停止，牙周袋变浅、变紧。一些抗菌药物，如甲硝唑、四环素、洗必泰、螺旋霉素等可缓解牙龈炎和牙周病症状，这也是明确支持细菌病因的直接例子。B．动物实验：用丝线结扎动物的釉质和牙骨质交界处，如无细菌（无菌条件下饲养），不会引起牙周损坏；但如有细菌存在，则可造成实验动物的牙周炎。表明菌斑堆积可导致牙周炎。（主要是由于结扎线局部刺激和微生物菌群积聚）C．人体试验：以牙周健康的牙科学生为志愿者，停止所有口腔清洁措施。发现所有受试者均在10天以后发生了牙龈炎，菌斑量增多、组成也发生变化，牙周健康时的优势菌数量减少，如革兰阳性菌和短杆菌，革兰阴性菌增多。恢复口腔卫生措施，清除牙菌斑后，不到1周均恢复健康。表明菌斑堆积可导致牙龈炎和牙周炎。D．流行病学调查：影响牙周健康状况的主要因素是口腔卫生水平，二者间呈正相关关系。口腔卫生差、菌斑堆积多者，牙周病患病率明显高于口腔卫生好者。E．免疫反应：在牙周病患者的血清和龈沟液内，常可见出对某些细菌的高滴度抗体，抗菌治疗后下降。（2）龈上、下菌斑（解剖图）龈上菌斑：位于龈缘以上的牙面，对牙周有危害的主要是龈缘附近的龈上菌斑。龈下菌斑：位于龈缘以下的牙面，分布在龈沟或牙周袋内。附着性龈下菌斑由龈上菌斑延伸至牙周袋内，附着于牙根面；非附着性龈下菌斑位于附着性龈下菌斑的表面，直接与龈沟上皮或袋内上皮接触。非附着性龈下菌斑与牙周炎的发生发展关系密切，被认为是牙周炎的“进展前沿”，毒力强，与牙槽骨的快速破坏有关。各种菌斑的主要特性分类接触组织优势菌致病性龈上菌斑釉质或龈缘处G+需氧菌和兼性菌龋病、龈炎、龈上牙石龈下菌斑附着性龈下菌斑暴露在牙周袋内的根面牙骨质G+兼性菌和厌氧菌根面龋、根吸收、牙周炎、龈下牙石非附着性龈下菌斑龈沟上皮、结合上皮、袋内上皮G-厌氧菌和能动菌牙周炎、牙槽骨快速破坏龈下菌斑的动态变化（特点）：过去曾认为牙周病是牙周组织慢性、进行性破坏的疾病；但近来的研究证实牙周病有活跃期和静止期之分，且交替发生。在病变的不同时期，龈下菌斑，特别是非附着性龈下菌斑的数量和组成呈现出动态变化。在病变静止期，球菌为优势菌群；在活跃期，螺旋体和G-杆菌占优势。因此，通过了解龈下菌斑的动态变化，有助于牙周病变活动性的判别，尽早控制牙周病活动期的发生。（3）牙菌斑致病学说牙周病是由菌斑微生物引发的感染性疾病，那么究竟哪一种细菌或是哪一群细菌是牙周病的致病菌？也就是关于牙周病的微生物病因学说，目前形成了两大学派，即非特异性菌斑学说和特异性菌斑学说。A．非特异性菌斑学说(nonspecificplaquehypothesis)内容：早期学说，1890年首次提出，到20世纪50、60年代普遍认同。强调菌斑量的变化是关键。认为牙周病健康者和患者之间，同一个体不同牙位之间或不同类型牙周病之间，菌斑微生物组成相似；牙周病主要由菌斑数量的增多引起的。牙周病是由于菌斑内任何种类的微生物过度增长繁殖的结果。菌斑量的增加或可能伴有宿主抵抗力的降低是诱发牙周病发生和发展的关键。依据：停止口腔卫生措施，菌斑量增加，出现龈炎；恢复口腔卫生，菌斑减少，龈炎消失。临床上也发现，菌斑牙石多者，牙周病也较严重。缺陷：有的菌斑牙石重者，只局限为较重的牙龈炎，而不发展成牙周炎；而有的菌斑量较少，却表现为较严重的牙周组织的破坏。（为什么在同一个体的口腔中，在宿主防御能力和菌斑堆积量相同的条件下，某些牙齿发生了明显的牙周组织破坏，而其相邻的牙齿却很少或不发生病理改变？）B．特异性菌斑学说(specificplaquehypothesis)内容：后期学说。随着厌氧微生物培养技术及各种先进研究手段先后应用于牙周微生物学领域，大大提高了对菌斑内厌氧微生物分离鉴定的成功率。人们对于牙周病细菌病因的认识进入一个新时代。到20世纪70年代末正式提出该学说。强调菌斑的质。认为健康人和牙周病患者、不同类型的牙周病，菌斑微生物组成不同；只有某些微生物才是牙周致病菌，当它们在菌斑中存在或达到一定数量时即可致病。特定类型的牙周病由特异的细菌引起。依据：在侵袭性牙周炎患者深牙周袋中分理出特异性细菌——放线共生放线杆菌。缺陷：临床治疗上，现在还没有仅去除某些特异致病菌，而保留其他细菌（即对牙菌斑不加以清除）即可获得较好疗效的充分证据。C．现代的观点20世纪80年代以后，有学者提出，某些类型的牙周病是由外源性的特殊致病菌感染所致，而另一些类型则可能有内源性的口腔正常菌群比例失调所致。非特异性菌斑学说：强调环境特异性菌斑学说：强调菌两学说各自有新的理论和实验依据，将人们的思路共同引向了一个新的研究领域，即从牙周微生态的角度来探讨，认识牙周病的病因。如今，随着对牙周微生物学研究的进一步深入，牙周病学家已不满足于以简单的病原微生物观点来解释牙周病，而转向了微生态领域，以综合、全面和动态的观点来探讨牙周病的病因和发病机制——牙周微生态学。三、牙周微生态学生态(ecology)来自于希腊文，有“居住之地”和“论述”之意，研究的是生命系统和环境系统相互作用机制和规律的科学。微生态学着眼于微观世界，其中的生命系统指的是微生物，环境系统是微生物所处的环境。在正常情况下，牙周微生态系包含了牙龈、龈沟、龈沟液等环境；而牙周病时，牙周的正常龈沟环境则转变为牙周袋环境。牙周袋是病理性加深的龈沟，是牙周炎的重要病理表现。牙周生态系是指牙周正常菌群之间以及它们与宿主牙周组织之间的相互作用。牙周菌群不是稳定不变的，各种微生物群体的优势在消长和波动，它们的种类和数量取决于物理、化学和生物因子的影响，可随卫生习惯、饮食、年龄、口腔局部或全身情况等变动，因此，所谓正常菌群是相对的、动态的、可变的和有条件的。牙周生态系复杂，各区的解剖位置、组织结构都不同，决定了它们的菌群组成和修复潜能均不同。牙周生态系是由牙周微生物与牙周组织，及其中多种生态因子如龈沟液、龈沟菌斑及龈下菌斑构成的生态系统。龈沟：是牙周生态系最重要的生态区，也是口腔微生物最大的滞留区和保护区。龈沟液：是牙周生态系重要的生态因子。龈沟液是通过沟内上皮的结合上皮从牙龈结缔组织渗入到龈沟内的液体。其主要成分来源于血清，并包含来自宿主的脱落上皮细胞及龈沟微生物产物等。牙周袋：是牙周生态系生态失调状态下形成的病理性加深的龈沟，是较正常龈沟更大的病理性滞留区和保护区，并有低的Eh(其深度加深，Eh逐渐降低，可至一300mv)。1．牙周微生态环境的特性（1）微生物的庇护区：龈沟、牙周袋等部位，不易被唾液、食物以及口腔卫生措施的影响，为微生物的定植提供保护性环境。（2）低氧化还原电势：牙周微生态环境中Eh有明显差别，一般唾液的Eh为+300mV，粘膜表面为+60～+120mV，正常龈沟为+100mV，随着牙周袋加深，Eh逐渐下降，可从+100mV降至-300mV。厌氧菌适宜在+100～-200mV环境中生长。Eh的变化使得牙周微生物种类复杂、数量繁多。不同的细菌对氧的敏感程度不同，需氧菌：Eh为+300mV的环境下生长；厌氧菌：+100mV～-200mV；兼性厌氧在Eh高于+100mV环境中有氧呼吸，在低于+100mV时无氧酵解。（3）为牙周微生物提供营养源：食物、唾液、龈沟液、脱落上皮细胞和微生物自身产物为牙周微生物的生长繁殖提供极为丰富的营养物。2．牙周微生态失调和牙周病微生态学观点认为，微生物和宿主、微生物之间存在广泛而复杂、相互制约、相互依赖的关系，共同维持着口腔微生态平衡。牙周微生态系也处于这样一种平衡状态，这种平衡是决定牙周健康的重要因素。近来研究表明，牙周的微生态失调是牙周病发生发展的关键。在牙周微生物中，既有致病菌（如放线共生放线菌）又有有益菌（如血链球菌），在环境改变时，有益菌的减少，致病菌的定植和过度生长，导致平衡失调，引起牙周病发生。提示：有益菌在局部呈优势状态是牙周健康的一个重要因素，因此，在防治上，保持、重建有益菌群的优势状态是牙周病治疗成功的关键。四、牙周微生物致病性菌斑细菌可通过毒性产物或细菌本身侵入牙周组织，直接破坏牙周组织；也可通过菌体及其产物引发宿主的炎症反应和变态免疫反应，间接的损害牙周组织。致病菌的致病作用与其毒力相关，细菌的毒力物质包括细菌的侵袭力和毒素。侵袭力是细菌突破宿主的防御功能，在体内定居、繁殖、扩散的能力。1．侵袭力（1）粘附（结构彩图）细菌对牙周组织的黏附是感染的第一步。细菌可借助多种结构介导自身对组织的黏附，如，菌毛/纤毛、外膜、膜泡、脂磷壁酸等。A．菌毛(pilus)/纤毛(fimbriae)：在黏附过程中起重要作用，许多G-菌表面具有该结构，如，牙龈卟啉菌（纤毛）、放线共生放线杆菌（菌毛）。B．外膜(outermembrane)：是多种蛋白大分子的嵌合体，具有多种生物学活性，如选择性通透、生物合成、外分泌等，也参与粘附过程。C．膜泡(vesicles)：定义——是由细菌外膜向外膨出呈芽状，并可从细菌外膜游离进入周围微环境的一种泡状膜结构。许多口腔G-菌能产生，如，牙龈卟啉菌、放线共生放线杆菌、二氧化碳噬纤维菌等。生物学活性：a．黏附作用b．体积小，可以透过细菌本身不能透过的上皮屏障；在形成过程中包容并浓缩了许多细菌固有成分和毒性产物，有利后扩大了细菌毒力作用的范围和强度，如，抗原成分、内毒素、白细胞毒素等，可导致深部组织破坏。c．共聚桥：使两种相互间不发生聚集的细菌发生共聚，如，砂真杆菌(E.saburreum)和黄褐色二氧化碳噬纤维菌(C.ochracea)D．脂磷壁酸(LTA)：是G+菌细胞壁的特有结构。生物学活性：a．粘附作用：可以粘附在羟磷灰石、粘膜、红细胞、淋巴细胞、血小板等多种表面b．骨吸收作用：并可直接刺激破骨细胞而引起骨吸收，其骨吸收诱导活性约为内毒素的1/10c．细胞毒作用：有动物实验证实，可见少数成纤维细胞的合成，浓度高时致细胞死亡；促使巨噬细胞释放溶酶体酶。（2）侵袭性酶透明质酸酶hyaluronidase产生菌：口腔的产黑色素普氏菌、溶血性链球菌、葡萄球菌等活性：水解牙周结缔组织的透明质酸基质，使结缔组织和上皮细胞间质水解，血管通透性提高，促进细菌（包括其他菌）及其产物进入深层结缔组织，加剧炎症。胶原酶collagenase产生菌：牙龈卟啉菌；宿主细胞也可产生（单核细胞、成纤维细胞、中性粒细胞等），其产量可受细菌内毒素作用而增高。活性：水解蛋白质，破坏胶原纤维。胶原是牙周组织的主要基质成分，在保障牙周组织的结构和功能方面起重要作用。牙周病时，胶原在形态、数量上都发生明显变化，导致结缔组织破坏，附着丧失，骨胶原降解，降解的胶原片断刺激并吸引破骨细胞，引起牙槽骨吸收。胰酶样蛋白酶trypsin-likeprotease产生菌：牙龈卟啉菌、福塞类杆菌、齿垢密螺旋体活性：降解纤维蛋白、胶原等物质，从而破坏牙周组织，促进牙周病的发展。D．其他：如核酸酶nuclease、磷酸酶phosphatase、磷酸酯酶phospholipase等，降解牙周组织的核酸和矿化成分等，造成牙周组织破坏。（3）荚膜capsule产生菌：牙龈卟啉菌、中间普氏菌等活性：是细菌在细胞壁外围绕着的一层粘液性物质，可以在体内保护细菌抵抗吞噬细胞的吞噬和消化以及体液因子的杀菌作用，是细菌在体内部被杀伤，大量繁殖而造成并损害。2．内毒素endotoxin（1）理化性状（结构彩图）内毒素是G-菌特有的毒性物质，是细胞壁外膜的最外层——脂多糖(LPS)成分。A．化学组成：LPS由脂质A、核心多糖和”O”特异性多糖组成，核心多糖内侧端以特有的2-酮-3-脱氧-D甘露糖-辛酮糖酸(KDO)与脂质A相连。口腔中的G-菌所产生的LPS均有内毒素的基本活性，但在结构及毒性上有一定差异。（庚糖、KDO、-羟基-豆蔻酸是典型内毒素特征性组分）B．释放：细菌死亡裂解时释放出来；活菌以胞壁发泡的形式释放出来（膜泡）（2）活性：a．入侵牙周组织：能通过健康、完整的龈沟上皮，穿过基底膜，进入结缔组织。b．对牙龈成纤维细胞的影响：细胞毒作用，主要表现为细胞的形态和超微结构发生改变，如，突起变短变少，成圆形；胞浆内有颗粒和空泡形成，结构溶解，细胞死亡自溶。抑制对牙根表面的附着，影响牙骨质与牙周软组织的生物相容性。c．对牙槽骨的影响：直接破骨：活化破骨细胞，直接导致骨吸收。作用相对较小。间接破骨：明显增强骨吸收因子的活性，如前列腺素、组织胺、甲状旁腺素、IL-1、TNF等，放大LPS的骨吸收作用。3．外毒素exotoxin——白细胞毒素leukotoxin产生菌：在牙周病的微生物学研究中，放线共生放线杆菌是迄今为止检测到的唯一具有白细胞毒素的口腔菌种。A．理化性质：蛋白质，不耐热、对蛋白酶敏感B．活性：膜损伤毒素，可改变细胞膜的稳定性，并可穿透膜，使膜裂解损伤。仅对人多形核白细胞和单核细胞有杀伤作用。白细胞死亡后，释放溶酶体，可导致牙周组织破坏；还可诱导产生IL-1、IL-2、TNF（肿瘤坏死因子），引起牙槽骨和牙骨质的破坏吸收。4．代谢产物metabolicendproducts如，有机酸（丁酸、丙酸、乳酸、长链脂肪酸）、H2S、吲哚、氨等，对宿主上皮细胞和成纤维细胞都有直接的、不同程度的毒性作用，导致牙周组织损伤。五、牙周病的免疫性细菌是引起牙周病的始动因子。但牙周组织在细菌的刺激下能否发病，除取决于细菌的毒力外，与宿主的免疫状态和免疫反应也有着密切的关系。这就是为什么并非所有的牙龈炎均转变为牙周炎的原因。因此，目前认为，牙周病是牙周细菌与宿主免疫相互作用的结果。（一）非特异性免疫非特异性免疫包括天然屏障（牙龈上皮）、吞噬细胞（中性多核白细胞和巨噬细胞）及正常体液因素（补体）的作用。天然屏障具有保护防御功能，而后两种因素则具有防御和破坏的双重作用。1．牙周上皮组织：牙周上皮（龈沟上皮）作为一种解剖屏障，充当了牙周组织的第一道防线。可防止大多数微生物的侵袭并且限制了细菌产物（抗原、酶和毒素）穿透到深层牙周组织的速度。无破坏作用，只有防御作用。2．吞噬细胞：吞噬细胞包括血液中的多形核粒细胞、单核细胞和组织中的巨噬细胞。当细菌或其产物突破上皮屏障，侵袭牙周组织，通过外源性（菌）、内源性趋化因子（活化补体、释放的溶酶体）的作用，吞噬细胞被吸引至炎症病变区，可吞噬和杀死病原菌。吞噬细胞不仅具有防御作用，还具有致炎的双重作用。如果对病原刺激的反应过于激烈，便会对机体产生免疫损伤。如，其释放的溶酶体也可也可破坏牙周组织；产生并释放的多种细胞因子，如IL-1、IL-2、TNF等，参与免疫调节，加重炎症反应和组织损伤。3．体液因素：（1）补体：检测发现，牙周病患者龈沟内的补体水平较健康者高。补体有多种生物学活性，如，使血管通透性增加，趋化炎症细胞，辅助吞噬作用、细胞毒作用等。补体是存在于血浆中的一组具有酶活性的球蛋白。它在血浆中以酶原形式存在。当它被激活后才能发挥非特异性的免疫功能，引起多种生物学效应。它对宿主既具有保护作用，又能导致细胞和组织损伤（如细胞毒作用，能溶解细胞膜上的类脂质，造成膜损伤，包括损伤宿主的细胞和菌体细胞）。因此，补体在宿主免疫生理和免疫病理反应中均占有重要地位。（2）溶菌酶：主要源于吞噬细胞，作用于G+菌肽聚糖。（二）特异性免疫1．B淋巴细胞介导的体液免疫细菌的某些成分和产物能够多克隆的活化B细胞，如荚膜多糖、肽聚糖、脂多糖LPS、葡萄球菌蛋白SPA等，活化的B细胞产生通过产生抗体和淋巴因子参与牙周组织的破坏。（1）抗体：抗体可以与牙周病原菌和宿主的组织成分（自身抗体）结合，形成免疫复合物，激活补体，引起补体介导的细胞毒反应；趋化多形核白细胞，刺激吞噬作用，增加血管通透性。（2）淋巴因子：如，B细胞分泌的IL-1，抑制新骨合成，刺激骨吸收，在牙槽骨破坏中占重要地位。另外，IL-2、TNF等。2．T淋巴细胞介导的细胞免疫细胞免疫主要包括CD4+细胞致敏后引起的炎症反应和CD8+细胞致敏后参与的细胞毒作用。T细胞致敏后可释放各种淋巴因子，构成复杂的网络调节系统，呈现多种生物学活性。在牙周组织破坏机制中，一方面作用于淋巴细胞，调节免疫反应；另一方面，诱导胶原酶，降解牙周结缔组织，激活破骨细胞，诱导骨吸收。参与牙周组织病理过程的细胞因子主要有：（见书P46）巨噬细胞激活因子、巨噬细胞趋化因子、巨噬细胞移动抑制因子、中性多核白细胞趋化因子和移动抑制因子、淋巴毒素、IL、TNF、PG、IFN等。已证实，与骨质吸收活性有关的细胞因子包括IL-1、IL-2、IL-6、TNF、前列腺素PG、IFN-γ等。其中，IL-1、TNF和PGE诱导骨吸收的活性最强。六、主要致病微生物1996年召开的十届牙周病研讨会上，专家们一致认为下列11种微生物与牙周病有关。与牙周病有关的主要致病菌证据充分的牙周病原菌中等证据的致病菌放线共生放线杆菌（伴放线放线杆菌）直形弯曲菌福塞类杆菌（福赛拟杆菌）具核梭杆菌牙龈卟啉菌（牙龈卟啉单胞菌）缠结优杆菌中间普氏菌（变黑普氏菌）微小消化链球菌中间链球菌齿垢密螺旋体放线共生放线杆菌、福塞类杆菌、牙龈卟啉菌是与牙周病状态、牙周病进展和牙周病治疗失败有密切关系的细菌，这三个菌已公认为牙周病原菌。其次，直形弯曲菌、具核梭杆菌、缠结优杆菌、中间普氏菌、微小消化链球菌、变黑普氏菌、中间链球菌和齿垢密螺旋体也被认为是牙周病病原菌，但他们的作用尚没有那三种确定。（一）G+菌1．消化链球菌属——微小消化链球菌Peptostreptococcusmicros共有9个菌种，专性厌氧，其中与牙周病有关的是微小消化链球菌。该菌性状如下：（1）生物学性状G+球菌，成对或链状排列无芽胞、无鞭毛专性厌氧在血平板上，菌落大小为针尖，直径小于1mm，圆形、光滑、半透明、不溶血最适生长温度为35-37C，最适pH值为7.0-7.5（2）致病性是口腔较常见的条件致病菌之一，可产生一些毒性产物，如透明质酸酶、肽酶。透明质酸酶：破坏牙龈组织肽酶：能降解所有类型的肽链。机体内大多数组织细胞中都含有高浓度的谷胱甘肽，特别是当PMN受损时，组织细胞能释放出大量的谷胱甘肽。2．链球菌属——中间链球菌Streptococcusintermedius中间链球菌：G+球菌，成双或短链排列菌落直径1-1.5mm，圆形，凸起，甲型或乙型溶血或不溶血耐氧厌氧菌注：厌氧菌分类：根据对O2的耐受程度，可将厌氧菌分为3大类：（1）对氧极端敏感的厌氧菌：代表菌种为月形单胞菌。这类细菌对厌氧条件要求很高，在空气中暴露10min即死亡，临床上很难分离出；（2）中度厌氧菌：代表菌种为脆弱拟杆菌、产气荚膜梭菌等临床分离常见的厌氧菌。它们在空气中暴露60～90min或在脓汁抽出72h后仍然能分离出来；（3）耐氧厌氧菌：代表菌种为溶组织梭菌。这类细菌不能利用氧，在无氧条件下生长好，而在有氧条件下生长不佳。3．优杆菌属——缠结优杆菌Eubacteriumnodatum又称真杆菌属，共有34个菌种，G+无芽胞杆菌，专性厌氧缠结优杆菌：菌体成分支状、丝状、或棒状，常呈缠绕状或成堆排列。专性厌氧菌落直径0.5-1.0mm，圆形，边缘整齐，有时堆积成浆果样菌落（草莓状），不溶血。最适37℃，pH7.0生化反应不活泼，除可从蛋白胨产氨外，其余生化反应均为阴性，主要有机酸产物为乙酸和丁酸。（二）G-菌1．放线杆菌属——放线共生放线杆菌Actinobacillusactinomycetemcomitans（伴放线放线杆菌，Aa）该菌种首先由德国微生物学家Kinger于1912年从放线菌感染者的颈部病损部位分离出来，由于它常与放线菌共生，因而得名。Aa是近年来在牙周炎的细菌病因学研究中，讨论的最多和研究较深入的细菌之一，公认其与牙周炎，特别与侵袭性牙周炎关系密切。从局限型侵袭性牙周炎的牙周袋内分离出Aa的阳性率高达97%，而同一患者口腔的健康部位，慢性牙周炎患者或健康者则检出率低于20%。（1）生物学特性--G-，球杆状细菌（短杆菌），单个、成双或成堆排列，多次传代后菌体可较长--无芽胞、无鞭毛--微需氧菌，但在无氧或5%~10%CO2环境下均可生长。--菌落边缘不整齐，底部有星状或交叉的雪茄烟状，粘着于琼脂不易剥离--最适温度37C血清型：根据血清学试验结果不同，Aa分为a,b,c,d,e共5个血清型，b型为侵袭性牙周炎龈下菌斑中最常见的血清型，毒力最强，d型和e型较少见，但在我国人群中分离出的以c型为主，b型较少。（2）致病性A．粘附作用：表面有许多细小的突起和无定形结构，以及菌毛等附着器，因此较易附着、定植在牙周袋内，还能入侵牙龈组织。另外，在生长期间还能排出许多膜泡，增加了粘附的范围。B．白细胞毒素：Aa是唯一能分泌白细胞毒素的细菌。致病机制如下：a．损伤多形核白细胞和单核巨噬细胞的细胞膜，导致白细胞死亡，释放溶酶体，破坏牙周组织。b．降低宿主抵抗力：杀伤白细胞，降低牙龈局部的抵抗力，有利于Aa及其他牙周微生物的入侵和生长繁殖。C．内毒素在已知的牙周菌中，放线共生放线杆菌产生内毒素的能力最强，其内毒素的骨吸收毒性亦最强。内毒素可以通过膜泡释放到菌体外，引起牙槽骨破坏。D．酶及其他毒性因子胶原酶：降解牙周组织中的胶原和结缔组织，促使附着丧失，形成牙周袋。成纤维细胞抑制因子：抑制牙周组织内的成纤维细胞合称胶原。破骨细胞激活因子：促进骨吸收，造成牙槽骨破坏。多形核白细胞趋化抑制因子、淋巴细胞抑制因子、上皮细胞毒素：阻止白细胞向炎症部位集中，降低牙龈局部抵抗力。总之，Aa既具有龈下附着、定居、生长繁殖的能力，又可以逃避宿主防御功能，还有损伤宿主牙周组织的致病能力，显示Aa是牙周炎极具破坏性的致病菌。2．类杆菌属——福塞类杆菌Bacteroidesforsythus福塞拟杆菌类杆菌属的细菌为G-杆菌，专性厌氧。在厌氧菌感染中，由类杆菌属的细菌，尤其是脆弱类杆菌引起的感染占了很高的比例。然而，口腔病灶中脆弱类杆菌分离率较低。福塞类杆菌是在1986年从人牙周炎病变部位分离得到的，是目前公认的三种牙周病致病菌之一。常在重度牙周炎龈下菌斑中检出，常与牙龈卟啉菌、齿垢密螺旋体或具核梭杆菌同时检出，吸烟者的检出率明显升高。（1）生物学性状G-，梭形拟杆菌，两头尖细，中间膨大。专性厌氧，生长缓慢，营养要求高，不宜培养，7-10天后形成1-2mm斑点状菌落由于生长差而且缓慢，在肉汤培养基中几乎不生长，因此，在作常规的龈下标本培养时，容易被忽略或低估其存在。（2）致病性本菌常在重度牙周炎附着丧失出的龈下菌斑中检出，常与牙龈卟啉菌、齿垢密螺旋体或具核梭杆菌同时检出，目前该菌已被公认为重要的牙周致病菌之一，但由于较难培养，在许多方面尚未作出充分研究。它可以产生一定的毒性产物，如胰酶样蛋白酶，唾液酸酶等，导致组织损伤。3．卟啉菌属——牙龈卟啉菌Porphyromonasgingivalis1988年将从人体中分离出的不发酵糖且能产生黑色素的类杆菌归入一个新菌属，命名为卟啉菌属，又名紫质单胞菌属。迄今为止，本属细菌共有5个菌种，它们是不解糖卟啉菌、牙龈卟啉菌、牙髓卟啉菌、环牙卟啉菌、唾液卟啉菌（后两个来自猫）。Pg是牙周病最主要的优势菌，而健康龈沟内很少，他的存在与牙周病治疗后复发或病情加重有关。Pg是目前公认的牙周致病菌之一，也是牙周微生物领域重点研究的厌氧菌之一。（1）生物学性状G-，球杆菌，有纤毛，无鞭毛、芽胞专性厌氧，形成黑色菌落，表面光滑不利用糖，但可通过降解蛋白质成短肽链，获取能量不能降解糖作为生命活动所需的能量来源，也不能利用游离氨基酸作为生命合成所需的前体，它能产生许多蛋白水解酶，将蛋白降解成短肽链，提供碳、氮和能量。（2）致病性A．粘附作用：通过表面结构，如纤毛、外膜、膜泡等粘附于牙周袋上皮细胞、荚粘膜和菌斑细菌表面。Pg的一些因子如植物凝集素、脂多糖等直接起着粘聚分子的作用。B．膜泡：是一种适应性或功能性生物特征，是一种膜结构，由外膜向外膨出，成芽状后，逐渐形成独立成分并游离到周围微环境中。a．粘附：介导异源性菌群附着于菌斑上的能力b．蛋白分解活性：降解非特异性底物，如胶原蛋白、酪蛋白等c．胰酶样蛋白酶活性d．穿过细菌不能进入的解剖屏障，由其中包含并浓缩的细菌毒性成分，扩大细菌的毒力作用范围，导致深层牙周组织的破坏C．内毒素缺乏KDO，不具有典型的内毒素结构，因此其某些内毒素生物学活性亦相应较低。D．酶a．胰酶样蛋白酶(trypsin-likeprotease，TLP)：Shah等(1991)将胰酶样蛋白酶更名为牙龈素(gingivin)，使目前研究的热点。具有多方面生物学活性：蛋白分解活性：降解胶原纤维和纤维连接蛋白，破坏基质连接蛋白，降解基底膜胶原，使牙龈上皮和基底膜完整性遭破坏。激活牙周组织胶原酶：刺激成纤维细胞产生胶原酶，激活牙周组织中无活性胶原酶转变成有活性胶原酶，或破坏血清中的胶原酶抑制剂。胶原酶的激活，可使牙周组织遭到破坏。激活补体，从而刺激前列腺素介导的破骨细胞骨吸收。降解SIgA、IgA和IgG，从而降低局部的免疫功能。b．其他酶：胶原酶、磷酸脂酶A、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、DNA酶和RNA酶等。4．弯曲杆菌属——直形弯曲菌Campylobacterrectus在口腔中分离出来的3个菌种中（痰液弯曲杆菌痰液亚种、简明弯曲杆菌和直形弯曲杆菌），直形弯曲杆菌是较可疑的牙周病致病菌。（1）生物学活性G-杆菌单根鞭毛，使细菌可作旋转或突进运动无芽胞，无荚膜在血琼脂平皿上，菌落形态通常有三种类型：①直径为1.0～1.5mm，灰黑色，光亮、圆形、凸起；②直径为5mm，灰色、半透明，菌落嵌入琼脂内；③菌落边缘沿琼脂表面呈干燥性滑动，可相互融合且直径大于5mm。（菌落的特点是紧密，如用接种环触之，几乎整个菌落在培养基上滑动）（2）致病性A．外毒素：类似于放线共生放线杆菌和金色葡萄球菌产生的白细胞毒素，能损伤人的中性多核白细胞。B．内毒素：刺激牙龈成纤维细胞产生的纤维蛋白溶解酶；刺激吞噬细胞产生IL-1和PGE2等细胞因子。C．免疫抑制蛋白：降低局部的防御能力。D．硫酸脂酶及硫化氢：对牙周组织具有潜在性的损伤作用。（溶酶体的酶都有一个共同的特点∶都是水解酶类，在酸性pH条件下具有最高的活性。溶酶体的酶包括∶蛋白酶、核酸酶、脂酶、糖苷酶等，）5．普氏菌——产黑色素普氏菌Prevotellamelaninogenicus中间普氏菌P.intermedia/变黑普氏菌P.nigrescens普氏菌属是新近从类杆菌属分出来成立的一个新菌属，绝大多数属口腔的正常菌群。它们具有中等酵解糖的能力，包括产黑色素普氏菌和中间普氏菌在内有5个菌种在血琼脂平皿上能产生黑色素。1992年从中间普氏菌的菌株中又分离出一个新菌种，命名为变黑普氏菌。因此，迄今为止，普氏菌属细菌中共有17个菌种。目前认为与牙周病关系密切的有产黑色素普氏菌和中间普氏菌(其中包括变黑普氏菌)。类杆菌属中中度解糖、不耐2%胆盐的类杆菌统称为普氏菌属。目前认为与牙周病关系密切的有产黑色素普氏菌和中间普氏菌（其中包括变黑普氏菌）。它们的表型特征极为相似。（1）产黑色素普氏菌A．生物学性状G-短杆菌，有时呈长杆状，有荚膜、菌毛，无鞭毛、芽胞专性厌氧，血平板上厌氧培养5-7天后，菌落呈0.5-2.0mm圆形、凸起、边缘整齐的黑色菌落（培养时需要维生素k和氯化血红素，血红蛋白(hemoglobin)由珠蛋白和血红素(heme)构成。血红素是携带铁离子的卟啉(porphyrin)环，是金属原卟啉的一种。血红素对于g至关重要。首先，血红素为Pg提供铁和卟啉。g的生长需要血红素携带的铁，Pg缺乏合成原卟啉IX(protoporphyrinIX，PPIX)的能力。PPIX是形成黑色素的原因，g菌落表现为特征性的黑色）B．致病性该菌可产生一些毒性产物，如内毒素（缺乏KDO，毒性低）、酶（胶原酶、透明质酸酶、IgA蛋白酶等），直接或间接的导致牙周病的发生和发展。值得注意的是，该菌的纯培养物无致病性，但与其他菌组合，混合感染，则成为重要致病菌。因为该菌的繁殖需要一些生长因子，而这些生长因子常可通过口腔内其他常居住菌供给，所以此菌致病力由于其他菌存在而增强；同时它能产生溶解胶原的酶，而其他菌则又利用胶原酶活动的终产物，由于这种共生关系，使此菌成为厌氧菌感染中起关键作用的致病菌。（2）中间普氏菌（变黑普氏菌）Shah和Gharbia(1992)根据其研究结果，提出中间普氏菌的菌株中包括两个不同的基因组，第一组是原有的中间普氏菌，第二组在DNA—DNA杂交特征、肽酶和脂酶活性，以及多位