第4章牙周病微生物学

1、 牙周牙周病病微生物学微生物学Microbioligy of Periodontal Disease 4掌握：牙周炎致病机制；牙菌斑生物膜的新概念、形成和结构；龈上菌斑和龈下（附着性和非附着性龈下菌斑）的分布、主要特性。熟悉：牙周生态系的概念及其意义；菌斑致病的三个学说；各型牙周病相关的可疑致病菌（着重证据充分的致病菌）。了解：牙周病病因研究观点的变迁；牙菌斑的生态学；菌斑微生物作为牙周病始动因子的证据；牙周细菌的致病机制（细菌侵袭、体内繁殖、抑止或躲避宿主的防御功能、损害宿主的牙周组织）。5-1 概述概述 菌斑的细菌及其产物是引发牙周炎必不可少的始动因子菌斑的细菌及其产物是引发牙周炎必不可少

2、的始动因子直接和间接的参与牙周病的全过程直接和间接的参与牙周病的全过程 口腔固有菌群口腔固有菌群Indigenous flora 或或口腔正常菌群口腔正常菌群Normal flora口腔菌群错综复口腔菌群错综复杂的共栖杂的共栖关系关系（commensalism)commensalism)，菌群间的相对平菌群间的相对平衡，保持着菌群衡，保持着菌群与宿主之间的动与宿主之间的动态平衡态平衡口腔固有菌群与宿主动态平衡的口腔固有菌群与宿主动态平衡的重要性重要性 作为生物屏障，抑制外源性微生物作为生物屏障，抑制外源性微生物 维持口腔或全身微生物的生态平衡维持口腔或全身微生物的生态平衡 刺激宿主免疫系统刺激

3、宿主免疫系统 营养功能营养功能相互有利的共生相互有利的共生（Symbiosis)负性关系竞争负性关系竞争(Competition) 拮抗作用拮抗作用(Antagonism)口腔微生物口腔微生物主要的三种主要的三种相互关系相互关系牙周生态系牙周生态系 Periodontal Ecosystem牙周菌群之间以及它们与宿主牙之间的相互作用称为牙周生态系釉质釉质区区暴露的病变牙暴露的病变牙骨质区骨质区上皮附上皮附着区着区结缔组织结缔组织附着区附着区骨缺损骨缺损区区 牙龈结缔牙龈结缔组织区组织区 牙龈牙龈上皮区上皮区 牙周生态牙周生态区区的划分的划分根据临床和组织学特点根据临床和组织学特点, 将牙周袋病

4、损分为将牙周袋病损分为： 意义意义用于分析牙周袋的生态系。不同部位其菌群组成和修复用于分析牙周袋的生态系。不同部位其菌群组成和修复潜能不同。潜能不同。 研究牙周菌群时必须在同一层次上方有意义研究牙周菌群时必须在同一层次上方有意义 牙周生态系影响因素牙周生态系影响因素 Influnce Factors of Periodontal Ecosystem牙周组织的解牙周组织的解剖结构与理化剖结构与理化性质性质宿主的健康宿主的健康状况状况牙周环境的牙周环境的特性特性营养源营养源氧化还原电势氧化还原电势pH，温度，温度湿度，渗湿度，渗透压，等透压，等温度温度唾液及龈沟唾液及龈沟液的作用液的作用微生物的相

5、微生物的相互作用互作用5-2 牙周病的始动因子牙周病的始动因子Initial Factor of Periodontal Diseases-Dental Plaque Biofilm生物膜生物膜海洋、湖泊、土壤、海洋、湖泊、土壤、船底、和沉积物船底、和沉积物 口腔口腔 肠道肠道 膀胱膀胱 皮肤皮肤自然界广泛存在，一般在膜自然界广泛存在，一般在膜表面或界面发生较多表面或界面发生较多 牙菌斑生物膜的新概念：牙菌斑生物膜的新概念： New Concept 是是口腔中口腔中不能被水冲去或漱掉不能被水冲去或漱掉的细的细菌性菌性斑斑块块，是由是由基质包裹的相互粘附、或粘附于牙面、牙基质包裹的相互粘附、或粘

6、附于牙面、牙间或修复体表面的软而未矿化的细菌性群体，间或修复体表面的软而未矿化的细菌性群体，它们它们构成较多相互有序生长的建筑式样生态群体，是口构成较多相互有序生长的建筑式样生态群体，是口腔细菌生存、代谢和致病的基础。腔细菌生存、代谢和致病的基础。该概念该概念强调：强调：微生物生微生物生态群体态群体形成及适形成及适应过程应过程对外界的对外界的防御作用防御作用Acquired pellicle Adhesion and coaggregation Plaque maturation 菌斑成熟菌斑成熟12h可染色可染色9h 复杂生态群体复杂生态群体10-30d成熟高峰成熟高峰获得性薄膜获得性薄膜1

7、-2h, 1-20UM细菌粘附和共聚细菌粘附和共聚细菌与宿主的高度选细菌与宿主的高度选择性择性 牙菌斑生物膜的形成牙菌斑生物膜的形成 Formation of Dental Plaque Biofilm牙菌斑生物膜结构示意图牙菌斑生物膜结构示意图 基质基质细菌群细菌群体体水性通水性通道道获得性获得性膜膜牙面牙面牙牙菌斑菌斑微生物微生物作为牙周病始动动因子的证据作为牙周病始动动因子的证据 1,实验性龈炎: 停止口腔卫生,菌斑聚集 2,流行病学调查:菌斑与牙周病的关系 3,机械去除菌斑或抗菌治疗效果 4,动物实验研究: 无菌动物 5,宿主免役反应: 特异性抗体增高龈上菌斑生物膜龈上菌斑生物膜 A.

8、牙面球菌占优势的龈上菌斑（牙面球菌占优势的龈上菌斑（SEM7500）B.龈缘处龈缘处“玉米棒玉米棒”状或状或“谷穗谷穗”状龈上菌斑（状龈上菌斑（SEM7500） AB白垢白垢 或称或称 软垢软垢微生物，脱落上皮，白细胞，涎蛋白，微生物，脱落上皮，白细胞，涎蛋白，脂类，食物残渣等脂类，食物残渣等常在菌斑上沉积常在菌斑上沉积 易去除易去除A.附着性龈下菌斑（附着性龈下菌斑（SEM5000） B.试管刷样附着性龈下菌斑（试管刷样附着性龈下菌斑（SEM5000）ABA.非附着性龈下菌斑（非附着性龈下菌斑（SEM7000）B.袋壁溃烂处可见较多入侵细菌（袋壁溃烂处可见较多入侵细菌（TSM6000） AB

9、 非特异和特异性菌斑学说非特异和特异性菌斑学说 Non-specific and specific Plaque Hypothesis(一一) 非特异学说非特异学说：细菌的量是原因，流调显示：菌斑牙石多的，牙周病重。但临床常见结石多不得牙周病的。(二二)特异性学说特异性学说 Microbial Specificity of Periodontal Diseases (见下面图表见下面图表)：口腔菌群中存在特异性致病菌。不同的牙周病致病菌不同，图表。如局限性青少年牙周炎-拌放线放线杆菌；但仍无明确证据：健康部位可检出致病菌，没有单纯去除致病菌治愈牙周炎的证据等。(三三) 菌群失调学说菌群失调学说

10、：某些是由特异性菌引起，有些是正常菌的菌群失调引起。现代牙周病学家：不满足单纯的细菌学说，而强调微生态规律的研究，即细菌与宿主之间的动态关系，任重道远。5-35-3 牙周微生物牙周微生物的致病机制的致病机制细菌在牙周定植、细菌在牙周定植、存活存活-生长繁殖生长繁殖 牙周微生物在牙周病发病中的牙周微生物在牙周病发病中的直接直接作用作用入侵宿主组织入侵宿主组织抑制或逃避宿主抑制或逃避宿主防御功能防御功能损坏牙周组织损坏牙周组织牙菌斑矿化为牙石牙菌斑矿化为牙石细菌及产物细菌及产物对宿主的破坏对宿主的破坏 : 菌体表面物质菌体表面物质毒毒 素素细菌酶类细菌酶类代谢产物代谢产物脂磷壁酸脂磷壁酸膜泡膜泡外

11、膜蛋白外膜蛋白蛋白酶蛋白酶纤毛蛋白纤毛蛋白内毒素内毒素胶原酶胶原酶透明质酸酶透明质酸酶蛋白酶蛋白酶白细胞毒素白细胞毒素 （Aa的外毒素）的外毒素）神经氨酯酶神经氨酯酶硫酸软硫酸软骨素酶骨素酶 各种有机酸类各种有机酸类抗中性抗中性白细胞因子白细胞因子各种有机酸类各种有机酸类各种有机酸类各种有机酸类 引发引发宿主免疫反应在牙周病发病中的作宿主免疫反应在牙周病发病中的作用用白细胞白细胞 补体补体 抗体抗体 细胞因子细胞因子 牙周致病菌的概念牙周致病菌的概念 Concept of Preiodontal Pathogen 口腔及口腔及牙牙菌斑中多为菌斑中多为口腔口腔正常菌正常菌群群, , 仅少数细菌仅

12、少数细菌( (目前发现目前发现3030种左右种左右) )与牙周病有关。与牙周病有关。在在各型牙周病损种各型牙周病损种区，区，常可分离出一常可分离出一或或几几种优势菌，它们具有显著的毒力或致病性，能通过多种种优势菌，它们具有显著的毒力或致病性，能通过多种机制干扰宿主防御能力，具有引发牙周破坏的潜能，称之为机制干扰宿主防御能力，具有引发牙周破坏的潜能，称之为牙周致病菌。牙周致病菌。 识别牙周致病菌的标准识别牙周致病菌的标准 Criteria for Identifications of Periodontal Pathogens经典经典Koch法则（法则（1984）：）：在同样的疾病中能发现同一种

13、病原菌；在同样的疾病中能发现同一种病原菌；能从该疾病组织中分离出病原菌并纯培养；能从该疾病组织中分离出病原菌并纯培养；这种纯培养物接种到易感动物能引起相似疾病；这种纯培养物接种到易感动物能引起相似疾病； 能从实验动物中重新获得病原菌的纯培养。能从实验动物中重新获得病原菌的纯培养。1979年学者根据牙周病特点进行修正，均未背离上述法则年学者根据牙周病特点进行修正，均未背离上述法则各型牙周病有关的致病菌各型牙周病有关的致病菌牙周病的重要致病菌牙周病的重要致病菌伴放线伴放线聚集聚集杆菌杆菌 -，厌氧和微需氧，分 a-f 6个血清型(serotype)，国人c型为主 Aa与侵袭性牙周炎的关系密切Aa菌

14、毛结构菌毛结构易附着易附着荚膜荚膜抵抗吞噬和消化抵抗吞噬和消化膜泡膜泡LSP，白细胞毒素，白细胞毒素，骨吸收因子等骨吸收因子等Aa的致病性和临床意义的致病性和临床意义:Aa的致病性和临床意义的致病性和临床意义:Aa的的致病性致病性白细胞毒素白细胞毒素内毒素内毒素白细胞死亡白细胞死亡,释放溶酶体释放溶酶体,牙周组织损伤牙周组织损伤降低宿主降低宿主抵抗力抵抗力骨吸收骨吸收骨吸收骨吸收作用作用成纤维细胞成纤维细胞抑制因子抑制因子胶原酶胶原酶抑制胶原合成抑制胶原合成,降解胶原降解胶原组织破坏组织破坏作用作用毒性因子毒性因子 致损机制致损机制临床结果临床结果唯一唯一伴放线聚集杆菌伴放线聚集杆菌A菌落形态

15、菌落形态 B革兰染色菌体形态革兰染色菌体形态 C扫描电镜图像扫描电镜图像(SEM5000) D透射电镜图像，可见膜泡透射电镜图像，可见膜泡(TEM15000)ABCD牙龈卟啉单胞菌牙龈卟啉单胞菌 PgG- , 专性厌氧专性厌氧, 是慢性牙周炎病变区和活动区是慢性牙周炎病变区和活动区最最主要致病菌主要致病菌Pg的致病性和临床意义的致病性和临床意义:Pg附着和凝集附着和凝集的有关因子的有关因子抵抗宿主先天抵抗宿主先天性免疫系统性免疫系统Pg在口腔附着在口腔附着牙周病发生发展牙周病发生发展大量毒力因子大量毒力因子牙周组织破坏牙周组织破坏牙龈卟啉单胞菌牙龈卟啉单胞菌A菌落形态菌落形态B革兰染色菌体形态革兰染色菌体形态C扫描电镜图像扫描电镜图像(SEM5000) D透射电镜图像，可见菌毛透射电镜图像，可见菌毛(TEM20000)ABCD福赛福赛坦氏坦氏菌菌TfTf G-, 专性厌氧专性厌氧, 生长缓慢生长缓慢, 营养要求高营养要求高, 常在重度牙周炎的常在重度牙周炎的附着丧失处的龈下菌斑中检出，常与附着丧失处的龈下菌斑中检出，常与Pg等同时检出等同时检出Tf 的致病性和临床意义的致