武汉大学口腔生物学全套口腔微生物学樊明文

1、第一节第一节 口腔生态系及其影响因素口腔生态系及其影响因素 生物之间，生物与其环境之间的相互生物之间，生物与其环境之间的相互 关系称生态系关系称生态系ecosystem 一、生态系和生态学一、生态系和生态学 肠道菌数百种，数量达肠道菌数百种，数量达100兆，重量兆，重量2千克千克 显微镜下：花草丛生，丹藤翠蔓，生机盎然显微镜下：花草丛生，丹藤翠蔓，生机盎然 研究生物与研究生物与 其环境的相其环境的相 互依赖和相互依赖和相 互制约的科互制约的科 学为生态学学为生态学 （ecology) 1985 olker Rush 提出细胞水平或分子水平的生态学为微提出细胞水平或分子水平的生态学为微 生态学（

2、生态学（microecology) 生态位，小生境生态位，小生境 niche 生态点生态点biotopes 生境生境habitat 环境（环境（environment） 生物体周围许多不同复杂程度的实体生物体周围许多不同复杂程度的实体 生态系建立的中心原则是生物体对其赖以生态系建立的中心原则是生物体对其赖以 生存环境的影响生存环境的影响 二次细菌定植（二次细菌定植（Secondary bacteria colonization) 先锋菌先锋菌pioneer 定植定植colonize 环境改变环境改变(environment changes) 生态连续生态连续ecological success

3、ion（生态演替）（生态演替） 生物体栖息在一个变化环境中的过程生物体栖息在一个变化环境中的过程 个体个体 (individual) 生物体的社会生物体的社会 群体群体 (community) 极期群落极期群落 (climax community) 互生互生mutualism 相互受益相互受益 共栖共栖commensahism 一方受益，一方不受损一方受益，一方不受损 寄生寄生parasitism 一方受益，一方受损一方受益，一方受损 无损共生无损共生amensalism 双方均不受益受损双方均不受益受损 双方受损共生双方受损共生symecrosis 双方受损双方受损 生物间的共生关系生物间的

4、共生关系symbiosis 二、口腔生态系二、口腔生态系 人类与正常菌群间的关系人类与正常菌群间的关系 互生互生 Normal flora 正常菌丛正常菌丛(固有菌丛固有菌丛) 口腔口腔肠道肠道(大肠杆菌 大肠杆菌) 300余种，人体细胞余种，人体细胞1014，仅，仅10%为哺乳动物细胞，为哺乳动物细胞， 其他为微生物其他为微生物 口腔生态系（口腔生态系（oral ecosystem) 口腔正常菌丛之间及其与宿主之间的相口腔正常菌丛之间及其与宿主之间的相 互作用互作用 S.mutans 口腔微生物与宿主的相互作用口腔微生物与宿主的相互作用 有益作用有益作用 损害作用损害作用 有益作用有益作用

5、对外源性微生物的抑制对外源性微生物的抑制 entagonism, microbial interference 阻止和限制外源微生物的入侵阻止和限制外源微生物的入侵 通过竞争营养物质通过竞争营养物质 产生抑制性代谢产物产生抑制性代谢产物 占据空间位置占据空间位置 降低降低PH值值 降低氧化还原电势降低氧化还原电势 导致机体产生天然抗体导致机体产生天然抗体 对宿主免疫系统刺激对宿主免疫系统刺激 唾液腺的神经支配唾液腺的神经支配 有助于组织和器官正常发育有助于组织和器官正常发育 定菌动物定菌动物 肠道发育不良肠道发育不良 营养功能营养功能 VitK, Biotin, B6, B2 长期使用抗菌素：

6、长期使用抗菌素： 营养吸收，维生素代谢障碍，外源性感染营养吸收，维生素代谢障碍，外源性感染 内源性感染内源性感染 为外源性感染提供条件为外源性感染提供条件 pH，Eh值改变，酶的产生值改变，酶的产生 使宿主致敏使宿主致敏 损害作用损害作用 三、口腔微生物的获得与演替三、口腔微生物的获得与演替 （一）获得：（一）获得： 胎儿无菌，产道获得，双亲影响胎儿无菌，产道获得，双亲影响 （二）演替（二）演替 (physiological succession) 1. 新生儿期新生儿期 2. 幼儿幼儿 3. 青春期和成人期青春期和成人期 四、口腔生态系的影响因素四、口腔生态系的影响因素 软硬组织屏障软硬组织

7、屏障 获得性膜获得性膜 复杂的口腔环境复杂的口腔环境 舌、龈上皮、龈沟、颊、腭、舌、龈上皮、龈沟、颊、腭、 釉质、牙本质、牙骨质釉质、牙本质、牙骨质 （一）物理化学因素（一）物理化学因素 温度温度 一般细菌可在一般细菌可在-5 55 环境中生存环境中生存 口腔食品温度变化幅度口腔食品温度变化幅度 60 嗜冷菌嗜冷菌 45 嗜温菌嗜温菌 25 37 氧张力氧张力 绝对需氧菌绝对需氧菌Obligate aerobes 绝对厌氧菌绝对厌氧菌Obligate anaerobes 兼性厌氧菌兼性厌氧菌facultative anaerobes 耐氧厌氧菌耐氧厌氧菌aerotolerant anaerob

8、es 微嗜氧菌微嗜氧菌microaerophiles %表示表示 舌前舌前16.4 舌后舌后12.4 颊褶颊褶 0.3 Eh (oxidation-reduction potentials) 指两个电极之间的电位差指两个电极之间的电位差 +75mV -50mV pH 氢离子浓度反映为氢离子浓度反映为pH值值 口腔口腔pH以唾液为代表以唾液为代表5.67.6 影响因素影响因素 1. 外源性物质外源性物质: 糖类，酸性、碱性物质糖类，酸性、碱性物质 2. 细菌发酵细菌发酵 3. 唾液缓冲能力唾液缓冲能力: 流速流速 唾液唾液 龈沟液龈沟液 血素血素(hemin) 牙龈卟啉菌生长牙龈卟啉菌生长 酶类

9、酶类 透明质酸酶，蛋白酶等透明质酸酶，蛋白酶等 （二）营养物质的利用（二）营养物质的利用 唾液唾液 1.抗体抗体 唾液中主要为唾液中主要为sIgA 龈沟液中主要为龈沟液中主要为IgG 2. 蛋白质蛋白质 糖蛋白糖蛋白 粘蛋白粘蛋白 富脯蛋白富脯蛋白 富酪蛋白富酪蛋白 过氧化物酶过氧化物酶 乳铁蛋白乳铁蛋白 溶菌酶溶菌酶 （三）宿主因素（三）宿主因素 糖蛋白糖蛋白 粘蛋白粘蛋白(mutan) 氨基己糖氨基己糖4% MGI 保护、润滑、抗微生物参与获得性膜形成保护、润滑、抗微生物参与获得性膜形成 MGII 凝固细菌凝固细菌 富脯蛋白富脯蛋白(proline-rich proteins, HRPS)

10、 参与钙离子浓度调节参与钙离子浓度调节 富酪蛋白富酪蛋白(stathrine) 抑制羟磷灰石形成，使唾液中羟磷灰石达抑制羟磷灰石形成，使唾液中羟磷灰石达 到饱和和促进再矿化。到饱和和促进再矿化。 过氧化物酶过氧化物酶 硫氢酸盐抗菌系统硫氢酸盐抗菌系统(salivary peroxidase) SCN- + H2O2 OSCN- 硫氢酸盐硫氢酸盐SCN氧化中间产物氧化中间产物 过氧化物酶过氧化物酶 乳铁蛋白乳铁蛋白 (lactoferrin) 能与铁结合，使部分需铁细菌受抑制能与铁结合，使部分需铁细菌受抑制 溶菌酶溶菌酶 (lysozyme) 能介导细菌聚集，破坏细胞膜，激活细菌能介导细菌聚集，

11、破坏细胞膜，激活细菌 的自溶素的自溶素 唾液功能唾液功能 润滑润滑 维持口腔维持口腔粘膜完整性粘膜完整性 软组织修复软组织修复 维持生态维持生态平衡平衡 凝集作用凝集作用 抗菌作用抗菌作用 细菌附着细菌附着 1. 粘附粘附(attachment) 2. 细菌间作用细菌间作用 聚集（聚集（aggregation） 共聚集（共聚集（co-aggregation） （四）细菌因素（四）细菌因素 第二节第二节 牙菌斑与生物膜牙菌斑与生物膜 一、获得性膜的形成一、获得性膜的形成 细菌非直接附着至牙面细菌非直接附着至牙面 清洁牙面后几分钟清洁牙面后几分钟数小时内形成数小时内形成 24小时后小时后0.011

12、 m 成份成份 glycoproteins phosphoproteins lipid Gingival crevicular fluid 获得性膜成分对附着的影响获得性膜成分对附着的影响 氨基酸氨基酸 缺乏系统分析缺乏系统分析 糖蛋白中的寡糖糖蛋白中的寡糖 oligossacharides 介导初期附着介导初期附着 二、微生物聚集二、微生物聚集 microbial colonization （一）初期附着（一）初期附着非特异性附着非特异性附着 钙桥学说：钙桥学说： 脂磷壁酸脂磷壁酸 酸性唾液糖蛋白酸性唾液糖蛋白 细菌表面疏水性细菌表面疏水性 (hydrophobicity) 静电学说静电学说

13、 Ca+ （二）细菌附着（二）细菌附着高度选择性高度选择性 （selective manner) 配位体理论配位体理论 (ligands) adhesin-receptors (oligossacharides) 早期附着细菌：早期附着细菌： S.sanguis S.oralis 占链球菌的占链球菌的95% S.mitis bioran 占细菌总数的占细菌总数的50% S.sanguis 附着至人类唾液糖附着至人类唾液糖 蛋白终末唾液酸残基蛋白终末唾液酸残基 S.oralis has a galactose-binding adhesin Actinomyces viscosus prolin

14、e- rich protein,statherin 附着至 S.sobrinus glucan 附着至 S.mutans与龋病关系密切，但数量与龋病关系密切，但数量 2%初期链球菌初期链球菌 唾液中某种微生物浓度与附着量呈正唾液中某种微生物浓度与附着量呈正 相关相关 第一个细胞附着至牙面所需细菌浓度第一个细胞附着至牙面所需细菌浓度 S.mutans 104105/ml saliva S.sanguis 103/ml 三、微生物演替三、微生物演替（Microbial succession) Strepococcus-dominated plaque to a plaque dominated b

15、y actinomyces. 原有微生物为继发性微生物生长创造条件原有微生物为继发性微生物生长创造条件 细菌创造一种环境逐渐被其他适细菌创造一种环境逐渐被其他适 应性细菌取代吸引继发入侵者或应性细菌取代吸引继发入侵者或 不利其自身附着。不利其自身附着。 成熟菌班中无成熟菌班中无S.orealis 牙菌班变厚，牙菌班变厚，O2缺乏缺乏 有利于兼性厌氧菌生长，有利于兼性厌氧菌生长，9天后牙菌天后牙菌 班兼性厌氧及厌氧微生物为主班兼性厌氧及厌氧微生物为主 几周后达到平衡几周后达到平衡 四、成熟牙菌斑四、成熟牙菌斑 Mature dental plaque 早期生长：细胞分裂所致早期生长：细胞分裂所致

16、 继之：吸附继之：吸附 玉米棒状玉米棒状 中心丝状菌中心丝状菌 玉米棒状 中心丝状中心丝状 老菌斑：老菌斑： 内层稠密包绕内层稠密包绕G+菌菌 pleomorphic 菌菌 其中放线菌为主，外层松散其中放线菌为主，外层松散 菌班附着图菌班附着图 菌斑附着过程 第三节第三节 口腔正常菌群口腔正常菌群 一、来源一、来源 母体母体 近亲近亲 二、菌丛二、菌丛 1. 固有菌丛固有菌丛 indigenous flora 2. 增补菌丛增补菌丛 supplemental flora 3. 暂时菌丛暂时菌丛 transient flora 口腔微生物口腔微生物 细菌细菌 真菌真菌 支原体支原体 口腔原虫口腔

17、原虫 病毒病毒 葡萄球菌属葡萄球菌属(Staphylococcus) 口腔球菌属口腔球菌属(Stomatococcus) 链球菌属链球菌属(Streptococcus) 消化球菌属消化球菌属(Peptococcus)和消化链球和消化链球 菌属菌属(Peptostreptococcus) 奈瑟球菌属奈瑟球菌属(Neisseria) 韦荣球菌属韦荣球菌属(Veillonella) 放线菌属放线菌属(Actinomyces) 优杆菌属优杆菌属(Eubacterium) 丙酸杆菌属丙酸杆菌属(Propionibacterium) 口腔菌属口腔菌属 双歧杆菌属双歧杆菌属(Bifdobacterium)

18、乳杆菌属乳杆菌属(Lactobacillas) 罗氏菌属罗氏菌属(Rothia) 诺诺 卡菌属卡菌属(Nocardia) 嗜血菌属嗜血菌属(Hemophilus) 放线杆菌属放线杆菌属(Actinobacillus) 艾肯菌属艾肯菌属(Eikenella) 口腔金氏菌口腔金氏菌(K.orale) 弯曲杆菌属弯曲杆菌属(Campylobacter) 二氟化碳噬纤维菌属二氟化碳噬纤维菌属(Capnocytophaga) 拟杆菌属拟杆菌属(Bacteroides) 普雷沃菌属普雷沃菌属(Prevotella) 卟啉单胞菌属卟啉单胞菌属(Porphyromonas) 梭杆菌属梭杆菌属(Fusobacterium) 纤毛菌属纤毛菌属(Leptothrix) 沃林菌属沃林菌属(Wolinella) 月形单胞菌属月形单胞菌属(Selenomonas) 螺旋体螺旋体(Spirochaeta) 生态连续生态连续ecological succession（生态演替）（生态演替） 生物体栖息在一个变化环境中的过程生