牙髓及根尖周病因及发病机制

牙髓根尖周病因及发病机制,学习要点,细菌因素在牙髓及根尖周病发病中的作用机制。牙髓及根尖周病的感染途径,细菌因素的致病机制及宿主的反应,化学、物理、免疫因素的作用,病因及发病机制,第一节 微生物因素,一优势菌及其代谢产物Milier等(1890年) 证实在人的坏死牙髓组织中有细菌存在Kakehashi(1965年)动物实验在无菌条件下钻开实验鼠髓腔暴露于口腔中普通鼠磨牙8天内均发生严重的牙髓炎、牙髓坏死、根尖周炎无菌鼠磨牙42天内基本未见牙髓的进行炎症反应、手术伤口很快愈合,一、优势菌及其代谢产物,第一节 微生物因素,第一节 微生物因素,20世纪70年代以前，根管内细菌学的研究主要提示了兼性厌氧菌的存在。 70年代后，研究证明：厌氧菌是优势病原菌，混合菌感染导致的炎症程度比单一细菌感染更严重，患者血清中厌氧病原菌的特异性抗体水平升高：临床抗菌治疗有效。牙髓和根尖周炎症反应的严重程度，与牙髓暴露的时间和根管中细菌的数量有关 根据检出情况，具有一定的规律性。,第一节 微生物因素,（一） 炎症牙髓 牙髓种类无明显特异性，与牙髓的感染感染途径和开放与否有关。临床多继发于龋病，多为牙本质深层的一些细菌，主要有主要有厌氧杆菌和兼性厌痒球菌如:链球菌、放线菌、乳杆菌和G-杆菌等。牙龈卟啉菌和微小消化链球菌与龋源性牙髓炎所致的牙髓组织炎症和坏死有重要关系，其在龋坏病损中的含量高低决定了是否为不可逆行牙髓炎的基础。在开放髓腔的牙髓炎中，则可查处口腔中的许多细菌，包括真菌、细菌，厌氧菌极少被检出一般牙髓炎症与感染程度及感染细菌的数量感染时间成正比。,第一节 微生物因素,（二） 感染根管 指含有坏死牙髓的根管。专性厌氧菌是感染根管内的主要细菌，通常有5-8种细菌混合感染，其中有1-2种为优势菌。较常见的优势菌有卟啉单胞菌、普氏菌、梭形杆菌、消化链球菌、放线菌、真杆菌等。牙髓卟啉菌可见于几乎所有的感染根管，被认为是感染根管特异细菌。治疗失败的根管中站主导地位是兼性厌痒菌和G+菌。原发和继发的根管中均能检出粪肠球菌，在治疗失败的根管中艮易检出。,与根管感染临床症状有关的优势菌,卟啉单胞菌、普氏菌、消化链球菌、真杆等与根尖部出现疼痛、肿胀、叩痛和瘘道形成有关。产黑色素普氏菌、牙龈卟啉单胞菌、牙髓卟啉单胞菌与急性根尖周炎和根管内恶臭有关。防线杆菌感染与顽固性根尖周病变和窦道经久不愈有关。粪肠杆菌是持续感染和再感染的重要微生物。,（三 ）根尖周组织 目前认识尚有不足，原认为根尖肉芽肿无菌;根尖脓肿检出有30余种细菌。近年来随着检验技术的提高，牙髓病及根尖周微病灶检出大量新的细菌，被认为更复杂。同时许多非细菌微生物也陆续检出，它们单独或协同参与疾病的发生。这些微生物有真菌、古生菌、螺旋体以及病毒。,主要病原菌介绍 1牙髓卟啉单胞菌（Porphyromonas endodontalis）,Sundquist（1976年）从感染根管中分离的一种产黑色素的革兰阴性厌氧杆菌被命名为牙髓类杆菌（Bacteroides endodontalis），Shah (1988年 )将牙髓类杆菌和牙龈类杆菌、不解糖类杆菌重新命名为牙髓卟啉单胞菌、牙龈卟啉单胞菌和不解糖卟啉单胞菌 。不发酵碳水化合物。肉汤培养物的大多数细胞为0.40.61.02.0m大小的短杆菌或球杆菌。适合生长温度37，眎胨、胰蛋白酶水解物促进生长；无芽胞、无动力。革兰染色阴性。电镜下可见膜泡、荚膜和黑色素颗粒。膜泡游离于细胞外，以泡状堆积于细胞周围；荚膜在菌细胞表面，由细胞外膜、胞质周隙（肽糖层）和内膜（细胞质膜）构成；黑色素颗粒在细胞内，电子密度较高，其化学成分及作用不清楚。无菌毛难于附着在口腔软组织,主要病原菌介绍 1 牙髓卟啉单胞菌（Porphyromonas endodontalis）,专性厌氧菌，生化性状不活泼，可产生吲哚和硫化氢。主要终末酸产物是正丁酸和乙酸。可产生内酰胺酶不仅可诱导牙髓细胞产生白细胞介素等细胞因子，也可诱导根尖周组织产生细胞因子和免疫反应，激活细胞的纤溶酶原激活系统Bogen和Slots(1999年)采用PCR技术，分析20例有或无临床症状的难治性牙髓病患者的封闭性根尖周损伤位的四种产黑色素厌氧杆菌，仅一例检出牙龈卟啉单胞菌，患者有中等疼痛感，无一例检出中间普氏菌、变黑普氏菌，以及被认为是感染根管特异病原菌的牙髓卟啉单胞菌。但从患者三个龈下样本中发现牙髓卟啉单胞菌（检出率为40%），其中一名患者还从唾液和累及牙的龈下样本中检出该菌,主要病原菌介绍 1 牙髓卟啉单胞菌（Porphyromonas endodontalis,主要病原菌介绍 2 中间普氏菌 （Prevotella intermedia）,大多数菌细胞为0.40.71.52.0m大小的短杆菌，部分细菌可达12 m。可产黑色素。在血琼脂表面形成直径0.52.0mm、圆形、低凸、半透明、表面光滑和溶血的菌落。48小时菌落可能呈灰色、黄褐色、黑色。在溶血琼脂上菌落色素的产生较全血琼脂快，可见砖红色荧光。生长需要氯化血红素。葡萄糖的肉汤培养物混浊状，伴有光滑或粘稠的沉淀，其最终pH为4.95.4。产生吲哚，水解明胶，发酵葡萄糖和蔗糖、不水解葡聚糖，液化明胶。可产生超氧化物歧化酶。要定植于龈沟，也可从唾液、牙石和其它牙斑标本中检出。该菌是妊娠期龈炎的主要病原菌。该菌还可从冠周炎、拔牙后感染、感染根管以及头、颈和胸膜感染标本中分离到。,主要病原菌介绍 2中间普氏菌 （Prevotella intermedia）,主要病原菌介绍3 产黑色素普氏菌（P. melaninogenica）,革兰阴性、无芽胞厌氧杆菌。菌细胞以短杆菌多见，偶见长杆菌。专性厌氧菌，产生黑色素。生长需要氯化血红素、VitK1;5-7天形成菌落，从中央向边缘形成黑色素。不产生靛基质、发酵葡萄糖、乳糖和蔗糖；水解明胶、PYG液体培养物主要终末酸产物为乙酸、琥珀酸。,主要病原菌介绍4 口腔普氏菌(Prevotella oralis),细胞为0.50.81.05.0m大小的短杆菌，成对或链状。生长不要求Hemin-VitK1。可在大于3%氧浓度的环境和空气中暴露80分钟存活在血琼脂表面形成直径为1.0mm、圆形、浅黄色、有光泽、表面光滑、边缘整齐的菌落24小时葡萄糖肉汤培养物为中度混浊，伴有光滑沉淀，其最终pH4.54.9可从分离自人口腔的龈沟和菌斑，以及上呼吸道和生殖道的感染标本,主要病原菌介绍5 具核梭杆菌(F.nucleatum),有五个亚种：动物亚种梭形亚种、具核亚种、多形亚种和文氏亚种革兰阴性杆菌。葡萄糖肉汤培养物细胞0.40.7310m2、末端呈梭形或尖状，常常在菌细胞中见到中央肿胀和革兰阳性的胞内颗粒。无菌毛和鞭毛。细胞壁肽聚糖的主要成份是羊毛硫氨酸专性厌氧菌。培养物带有恶臭味生化反应不活泼，不转化乳酸盐成丙酸盐，可产生吲哚和DNase，但未检出磷酸酶。大多数菌株产生H2S。对人和动物的红细胞有凝聚作用。具有典型的内毒素毒性作用，结构中含有KDO(2-酮基-3-脱氧辛酸)和庚糖。,主要病原菌介绍5 具核梭杆菌(F.nucleatum,主要病原菌介绍6 迟缓优杆菌(Eubacterium lentum),革兰阳性杆菌，PYG肉汤培养物细胞大小为0.20.40.22.0m，呈单个、成对或短链排列专性厌氧菌。在马血琼脂表面形成直径0.52mm、圆形、低凸或凸起、暗淡无光或有光泽、半透明或不透明、表面光滑、呈缺楔状或边缘整齐的菌落，可见带斑纹的外观葡萄糖肉汤培养物呈中度混浊，有细小而光滑的沉淀酸产物为乙酸，亦可检出微量的乳酸或琥珀酸，但无H2产生。不发酵碳水化合物。不水解七叶苷、马尿酸盐和明胶。可还原硝酸盐。可从精氨酸产氨主要定植在肠道，常分离自人的粪便，亦可从脓液、血液中检出，偶尔也分离自正常口腔中,主要病原菌介绍7 粘液优杆菌(E .limosum ),革兰阳杆菌，PYG肉汤培养物细胞大小为0.60.91.64.8m，其末端膨大或分叉，呈单个、成对或小团块状排列。细胞壁含B群肽聚糖专性厌氧菌。在血琼脂表面形成针尖到2mm大小、圆形、凸起、半透明或不透明边缘整齐的菌落。可见带斑纹的外观葡萄糖肉汤培养物呈混浊生长，可见粘性的线状或光滑的沉淀。终末酸产物主要有乙酸、丁酸、乳酸。PYG琼脂深层培养物产生大的气体粘液优杆菌可发酵葡萄糖、果糖和阿东糖醇发酸。该菌可转化乳酸盐和丙酮酸盐为乙酸盐和丁酸盐。水解七叶苷，部分菌株可从精氨酸产氨，可产生H2S。不还原硝酸盐。不产生吲哚。触酶试验阴性主要定植在肠道，偶尔从口腔中检出,主要病原菌介绍8 口腔放线菌,亦称溶牙放线菌、龋齿放线菌，其菌细胞多为不规则的杆状，亦可见球杆状、分枝杆状或丝状厌氧环境下需补充CO2才能生长，520%胆汁及0.005%结晶紫均可抑制该菌生长可产生丝状微菌落，在BHI琼脂表面的成熟菌落约2mm大小，白色或灰白色，不透明，无中心凹陷和丝状边缘。孵育2天后的菌落可变为深红色人的口腔，特别是牙菌斑和牙石是本菌的栖息地，常引起眼部感染，偶见于进展性放线菌病。该菌与牙周病和龋齿的关系尚待进一步证实,主要病原菌介绍8 口腔放线菌,主要病原菌介绍9 细菌与牙髓、根尖周病 研究现状和存在的问题,牙髓、根尖周病病原菌及致病性的研究牙髓、根尖周病临床症状与病原菌的关系牙髓、根尖周病病原菌的相互关系与致病性牙髓、根尖周病抗菌药物与制剂的研究牙髓、根尖周病的生态防治研究,二 感染途径,正常牙髓位于封闭的环境，当环境的封闭性破坏时，可导致牙髓感染。牙髓感染的途径有暴露的牙本质小管、牙髓暴露、牙周途径和血源性感染。根尖周感染主要见于牙髓感染。,（一） 牙本质小管,细菌经牙本质小管感染牙髓，常见于龋病。细菌感染牙髓之前，其毒性产物通过牙本质小管引发牙髓炎症。细菌 小于 1.1mm 牙髓轻度炎症 0.5mm 牙髓出现明显炎症 0.2mm 牙髓内出现细菌牙体非龋性疾病 楔状缺损磨耗牙体发育畸形和腐质未去净有关。,（二） 牙髓暴露,细菌直接请入牙髓细菌毒力、宿主抵抗力、病变范围、引流情况、暴露时间决定牙髓的损害程度。牙髓坏死，细菌通过根尖孔或侧枝根管扩散至根尖，引起根尖周病变。,(三) 牙周袋途径,牙周组织的破坏是导致牙髓感染的危害因素，而牙髓及根尖周组织的病变又是牙周组织附着丧失的危害因素。由牙周途径导致的牙髓感染称为逆行性感染，所引起的牙髓炎称为逆行性牙髓炎（retrograde pulpitis）。牙周病变位的细菌可经根尖孔或根尖区侧支根管进入牙髓或根尖周组织，引发感染。,（四）血源感染,血流中的细菌进入受到创伤或病变的组织中，被称为引菌作用，牙髓的血源感染途径被归于引菌作用。因暂时性菌血症，细菌通过血循环在创伤的牙髓或根尖周周围组织定值，继而引发感染。,三 致病机制,细菌产生多种有害物质，主要包括：荚膜、纤毛、胞外小泡、内毒素、酶和代谢产物，它们可直接毒害组织细胞，或通过引发非特异性的炎症反应和特异性的免疫反应间接导致组织损伤。,三 致病机制,（一） 致病物质 1 G+、G-细菌均可产生荚膜，是细菌细胞壁外包绕的一层与细胞壁牢固结合的粘液性物质，具有粘附和防止被吞噬的作用。纤毛可参与细菌的凝聚和组织粘附，在细菌之间传递遗传性息，如细菌的耐药性等。 G-细菌可产生胞外小泡，具有与母体细胞类似的荚膜结构，中和抗体保护母体菌细胞；还含有酶和其他有毒物质，被认为与细菌的凝集、附着、溶血和组织溶解有关。2,（一） 致病物质,2 内毒素（Lipopolysacchrides,LPS）G-的细胞壁脂多糖，可在细菌崩解时释放出来，也可有活菌以细胞壁发泡的形式释放。为低分子的强抗原物质，有强的渗透性、致炎作用，导致局部组织疼痛、肿胀及骨吸收。对细胞有直接损伤。可诱导人牙髓细胞产生多种细胞因子和机体的特异性免疫反应。P.endodontalis的LPS 可诱导IL-8的高表达。通过临床研究发现，感染根管内优势菌为卟啉单胞菌普氏菌梭形杆菌消化链球菌放线菌真杆菌，内毒素就存在于它们的细胞壁内。坏死牙髓、根尖肉芽肿、根尖周脓肿中LPS的活性与细菌的数量，以及临床的疼痛、肿胀、炎症及骨吸收呈正相关。,（一） 致病物质,3 酶 细菌产生和释放多种酶，导致组织的破坏和感染扩散。一些细菌，如真杆菌、普氏菌、消化球菌和卟啉单胞菌，可产生胶原酶、硫酸软骨素酶、透明质酸酶，这些酶可使组织崩解，有利于细菌的扩散。还可产生蛋白酶、核酸酶，降解核酸和蛋白质；有些酶可中和抗体和补体，从而保护细菌。4 代谢产物 细菌的各种代谢产物可直接损伤细胞，降低免疫细胞的功能，抑制成纤维C、T细胞的分裂,刺激IL-1的释放，诱发机体免疫反应。,（二）宿主对细菌感染的反应,1 炎症反应 细菌与牙髓未接触时已经发生炎症反应，细菌代谢产物就可损伤牙本质细胞，引发受损局部的炎症反应。在最初为慢性炎症细胞如:巨噬细胞淋巴细胞浆细胞，是牙髓炎症的修复过程。当龋病终止或有害物质去除，牙髓的损伤可以得到修复。如龋病进一步发展，慢性炎症状态可以转化急性炎症，大量中性粒细胞就会进入组织，导致牙髓不可逆的破坏。 牙髓在细菌感染时，受损细胞 可释放大量的 炎症介质，引发血管扩张、通透行增加，趋化中性粒细胞进入受损部位，中性粒细胞在杀灭细菌时所施放的溶酶体也导致了牙髓组织的变性或坏死。牙髓中增多的炎性介质包括神经肽、组胺、5-羟色胺、缓激肽、前列腺素、白三烯、补体成份和各种细胞因子等，它们在牙髓炎的病理生理过程中具有重要意义。,（二）宿主对细菌感染的反应,当牙髓收到刺激时，它们可迅速释放出来，参与疼痛的传递、血管收缩和扩张的调节 ，以促进其他炎症介质的释放。组胺、5-羟色胺和缓激肽在牙髓炎症的早期出现，它们可导致血管通透性的增加、血浆成分的渗出，并参与疼痛反应。 在细胞受损后，细胞膜上的 磷脂在各种酶的作用下，可生成前列腺素和白三烯，是重要的炎症介质，在炎症后期起重要作用;它们可增加血管通透性，趋化白细胞，促进骨吸收和致痛作用。前列腺素E2和白三烯B4在牙髓炎和根尖周炎发病中具有重要作用。,（二）宿主对细菌感染的反应,在细菌内毒素的作用下，补体系统可经替代途径激活，其中C3a、C5a是重要的炎症介质。它们可增加血管壁的通透性，趋化白细胞促进其他炎症介质的释放;同时，还可发挥调节作用，促进白细胞对病原体的吞噬和灭杀。C3a在炎症牙髓中的出现，表明补体系统参与了可见于的病理过程。 在牙髓病和根尖周病中还有许多细胞因子的介入，因为在病变组织中已检测出IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、肿瘤坏死因子、等细胞因子。对炎症细胞有趋化作用。,TNF主要有巨噬细胞产生IL-1可刺激破骨细胞形成TNF由活化的淋巴细胞产生，活化破骨细胞和抑制胶原的合成在牙槽骨吸收中发挥重要作用。,2 免疫反应,在牙髓和牙周组织中，有识别外来抗原的细胞，对外来抗原诱发机体的特异免疫反应，导致牙髓和根尖周的损伤。研究证明牙髓和感染根管内的细菌及其产物具有抗原特性，在体内可与在组织蛋白结合成为全抗原，从而引发变态反应。抗原引入根-动物体内-注入皮内-红肿/硬结动物腹腔注射-抗原入根管内 -根尖周抗原抗体反应。,2 免疫反应,根管也与身体其他器官或组织一样，可以成为抗原侵入的门户，引发免疫反应。侵入组织的细菌和产物可作为抗原诱发宿主的特异性免疫反应。免疫反应在杀灭细菌的同时，也可引起和加重炎症反应，导致组织损伤。 根管治疗的药物也具有抗原特性，如甲醛甲酚、樟脑酚等，有的学者主张在根管治疗中不使用任何药物或使用激素类药物。用以防止免疫反应的发生。,2 免疫反应,牙髓中能将抗原信息传递给淋巴细胞的抗原提呈细胞，主要是巨噬细胞和树突状细胞，前者主要分布与牙髓基质中，后者存在与成牙本质细胞层和血管周围。在抗原诱发的实验性牙髓炎中，可见抗原提呈细胞主要位于穿髓孔下方和血管附近，提示了牙髓中免疫反应的存在。 研究表明:在根尖周病变中，可发生抗体介导的免疫反应。抗原-肥大细胞ige结合-脱粒-组胺趋化因子前列腺素白三烯等炎症介质，引发1型变态反应。,2 免疫反应,抗体如g和g与相应的抗原结合，引发2型和3型变态反，造成组织损伤，导致已经发生炎较持久。根尖周病变中有和细胞及多种细胞因子，提示 有细胞介导的免