《龋病微生物学》课件

《龋病微生物学》课件龋病微生物学教材：指定参考书：1.周学东主编。口腔生态学，军事医学科学出版社，1999。2.刘正主编。口腔生物学，人民卫生出版社，2003。周学东、肖晓蓉主编。口腔微生物学，四川大学出版社，2002。主要内容1.细菌与龋病发生的关系。2.致龋菌的生物学特性。3.为什么说变形链球菌是主要致龋菌？

龋病是发生于牙硬组织的慢性细菌感染性疾病，造成牙硬组织的颜色、形态、质地的改变。龋病的定义Smoothsurfacecavity

Secondarycaries(recurrent)Pitandfissurecavity

DecayhaspenetratedintothedentinandisveryclosetothedentalpulpDecayhaspenetratedintopulpandhascausedanabscessFICIALCELLULITIS偏光显微镜下的人工龋龋病的发生因素和发生机理主要因素影响因素与龋病发生有关的代谢产物牙齿破坏的机理在龋病过程中的作用口腔卫生口腔细菌(量和种类)唾液(pH、成分、流速、缓冲能力)氟含量有机酸→无机物溶解→主要食物螯合剂→与钙螯合→小碳水化合物的种类、浓度、摄入量和频率、方式蛋白水解酶→在脱矿后分解有机物→在釉质口腔清除率(食物的物理性状)食物清除率龋中甚微，而在牙本质龋中不可忽视

年龄排列和外形矿化程度氟及其它微量元素的含量唾液的矿物质成分全身因素致龋牙菌斑适宜的底物易感的牙齿

牙面生物膜的SEM观察

口腔内微生物的种类和数目繁多，包括细菌、真菌、支原体和病毒等。龋病实质上是牙齿局部生态环境平衡失调的表现。S.mutansL.caseiA.viscosusActinomycesodontolyticusFusobacteriumnucleatumLeptothrixbuccalisStreptococcussalivarius细菌与龋病有无关系?细菌与龋病是什么关系?

哪些细菌与龋病有关系?（一）细菌在龋病发生中作用的证据1.两个经典实验一、细菌与龋病无菌鼠+细菌龋病无菌鼠+高糖饮食无龋

该实验平息了细菌在龋病发生中作用的争论。（1）Orland的无菌鼠实验（1955）口腔微生物学之父WilloughbyDaytonMiller（1853–1907）In1889,hepublishedhisresearchfindingsofthestudyoforalbacteriaandtheprocessofdentalcaries(toothdecay)entitledTheMicro-OrganismsoftheHumanMouth.牙齿+面包（糖）+唾液龋牙齿+面包（糖）+煮沸唾液无龋牙齿+脂肪（肉）+唾液无龋（2）Miller的体外实验（1890）

细菌酵解碳水化合物是龋病产生的根本原因。（1）牙齿在未萌出前不发生龋。（2）抗生素可降低龋病的发生和减轻其严重程度。（3）龋损牙本质和釉质中可找到细菌。（4）体外的人工龋实验。无菌即无龋2.其它实验化学细菌学说----引起龋病的细菌是非特异的，任何产酸和分解蛋白质的细菌都可导致龋坏。（1890，Miller）

所有牙菌斑无质的差异，诱发龋病的能力与牙菌斑生物膜的量有关。（二）非特异性细菌感染学说（三）特异性细菌感染学说1.动物诱龋实验中细菌的特异性（1）实验性龋动物模型的建立

日常动物（conventionalanimals）/无特殊病原菌动物（specificpathogenfreeanimals,SPF）定菌动物（gnotobioticanimals）

选择动物——鼠（rat）和仓鼠（hamster）（2）Keyes(1960)的致龋动物实验

*

无菌（龋）仓鼠+龋活跃仓鼠无龋鼠患龋

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链球菌的分离、接种、再分离说明：龋病的可传播性致龋菌的特异性

不同细菌对动物的致龋力牙齿细菌动物光滑面点隙沟裂根面变形链球菌++++++++鼠、仓鼠、猴血链球菌+++—鼠唾液链球菌—++仓鼠、鼠轻型链球菌—+—鼠粪链球菌—+—鼠肠球菌—+—鼠干酪乳杆菌—+—鼠嗜酸乳杆菌—+—鼠粘性放线菌—±++仓鼠、鼠内氏放线菌——+仓鼠

（3）动物细菌诱龋实验表明

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不同细菌具有不同的致龋力

*

引起不同部位龋的细菌种类不同

*所有能致龋的细菌均能产酸,但并非所有产酸菌都能致龋。2.人类致龋细菌的特异性（1）人龋的发生与变形链球菌族密切相关，变形链球菌是人类主要致龋菌。

流行病学调查（2）致龋菌不是单一的一种细菌，而是多种产酸和耐酸的细菌。

从龋损中分离：变链球菌;放线菌;乳酸杆菌等

动物和人龋的研究表明:致龋细菌的特异性，一些细菌能引起龋，而另一些细菌不致龋。一些细菌能引起光滑面龋和点隙裂沟龋，而另一些细菌能引起根面龋或沟裂龋，即不同的细菌具有不同的致龋能力。（四）生态学理论与龋病发生有关的细菌都是口腔正常微生物群，在生理状态下，细菌之间、细菌与宿主之间处于动态平衡，不发生疾病；由于局部的、全身的、食物的因素改变，造成口腔生态环境的变化，正常细菌与宿主之间的生理性组合改变为病理性组合，口腔生态平衡转化为生态失调，正常细菌成为条件致病菌，引起龋病。EcologicalplaquehypothesisTheCariesBalance

ProtectiveFactorsSalivaflowandcomponentsFluoride-remineralizationAntibacterials:-chlorhexidine,Iodine?,xylitol,new?NoCariesCaries

PathologicalFactorsAcid-producingbacteriaSub-normalsalivaflowandfunctionFrequenteating/drinkingoffermentablecarbohydrates（一）产酸和耐酸性1.产酸性：细菌产酸的能力，是衡量菌斑致龋的重要指标。2.耐酸性：细菌在酸性环境中生长繁殖和代谢的能力。二、致龋微生物的生物学特性（二）合成细胞内外多糖的能力1.促进菌斑的形成并参与菌斑基质的构成。2.生物屏障作用。3.作为胞外的储能形式。

菌斑细菌合成多糖的能力细菌细胞外多糖细胞内多糖

水溶性葡聚糖水不溶性葡聚糖果聚糖杂聚糖变形链球菌+++-+血链球菌+---+唾液链球菌+--+-+轻链球菌+----+粘性放线菌--+++内氏放线菌---++衣氏放线菌----+干酪乳杆菌+--++奈瑟菌+---++

（三）对牙面的粘附能力1.细菌对牙面的初始粘附。2.细菌对牙面的特异性粘附。3.细菌的集聚。EnamelcrystalsPelliclelipid/proteinlayers(1-10µm)

部分细菌对不同口腔部位的粘附力粘附部位细菌牙面舌面颊粘膜

变链球菌+++++血链球菌++++++唾液链球菌+++++++轻链球菌+++++++放线菌++++++韦荣球菌++++奈瑟菌+++19世纪对微生物学的发展做出了奠基性贡献，主要功绩：1.细菌分离、鉴定技术2.病原微生物确定标准3.发现结核杆菌细菌学家Koch(1843～1910)1.符合致龋菌应具备的生物学特性。2.在龋损的各个时期都可分离到并可得到纯培养。3.细菌量与龋病的发生密切相关。4.能引起实验动物的传染性龋损。5.选择性限制该菌可以减少龋病的发生。三、致龋微生物的判断标准四、口腔链球菌与龋病

名称，形态，染色性，生长条件，生化特性。

对口腔细菌的认识包括:

（一）口腔链球菌(属)的一般特性

链球菌属(Streptococcus),口腔常驻菌，在口腔天然菌群中比例最大。根据细菌的菌落形态、生理学和生物化学特性，可将口腔链球菌分为不同的族。包括:血链球菌(S.sanguis)、轻链球菌(S.mitis)、米勒链球菌(S.milleri)、唾液链球菌(S.salivarius)和变异链球菌(S.mutans)。

口腔链球菌在口腔的分布(%)细菌面菌斑舌背颊粘膜唾液龈沟液血链球菌1541188轻链球菌15860208唾液链球菌<0.5201120<0.5变形链球菌0~50<1<1<1—米勒链球菌++

（二）变链球菌(族)与龋病

1.表型特征

G+染色um。

肉汤培养基：菌细胞呈短杆状或球状，

成队或链状排列，链长中等，或短，不活动。

轻唾琼脂平板(MS)：菌落形态高凸，粗糙，不透明，毛玻璃状，嵌于琼脂内。血琼脂平板：菌落呈圆形，表面光滑，直径0.5-1mm,周围有α(绿色)或γ(无色)溶血环，有时为β(透明)溶血环。

AB变形链球菌菌落（Stretococcusmutans）A：光滑性菌B：粗糙性菌菌落变形链球菌细胞（Stretococcusmutans）变链球菌的SEM观察

变链球菌的TEM观察

CW：细胞壁CM：细胞膜M：间体IPS：嗜碘多糖FZ：绒毛状外膜2.生长条件

兼性厌氧菌（5%CO2，95%N2)pH7，最低pH4.3，4.5%NaCl，不

受杆菌肽抑制。3.细胞壁组成（1）多糖菌株抗原性血清型（2）肽聚糖：N-乙酰葡萄糖胺、N-乙酰胞壁酸、短肽（3）甘油磷壁酸：壁磷壁酸、膜磷壁酸（4）表面蛋白：GTF、FTF决定变链菌的抗原性和在牙面的粘附4.变链球菌族StreptococcusmutansgroupMutantsStreptococci变链球菌是一族(组)异源性细菌，其表型特征相同，但遗传型和血清型不同。血清型：八种(a-h)遗传性：七种变链球菌族的命名分类及在人类的检出率

5.变链球菌的致龋性（1）产酸性和耐酸性（2）合成细胞内外多糖（3）对牙面的粘附作用6.变链球菌与龋病的关系（1）横向的流行病学调查表明：变链球菌的检出率同龋病的发生呈正相关。（2）纵向的追踪调查表明：唾液或菌斑中变链球菌的检出率与随后龋病的发生呈正相关。结论：变链是主要的致龋菌，但不是唯一的致龋菌。问题：其他细菌仍可诱发动物龋，变链和龋活跃性的关系不是恒定的。

（一）形态学占口腔细菌的1%。革兰阳性杆菌，属兼性厌氧或专性厌氧菌，菌体细长，直径0.6~0.9µm，不分支，无芽胞，不活动。在陈旧性培养基中生长，可变为革兰阴性。其菌落呈圆丘形，表面光滑或粗糙，不透明，干酪样白色或淡褐色。五、口腔乳杆菌与龋病

嗜酸乳杆菌菌落（L.

acidophilus）嗜酸乳杆菌细胞（L.acidophilus）Lactobacillus（二）分类

纯发酵乳杆菌：嗜酸乳杆菌、唾液乳杆菌兼性发酵乳杆菌：干酪乳杆菌、胚芽乳杆菌杂发酵乳杆菌：发酵乳杆菌、短乳杆菌

（三）培养

耐酸性很强，能耐受使其它无芽胞细胞死亡的酸度。该菌的选择性培养基—Rogosa培养基即是根据其特有强酸耐性配制的。此培养基的pH为4.7-4.8，在此pH条件下，只有乳杆菌能生长。（四）生化反应多数乳杆菌无蛋白分解作用，不产生吲哚，不还原硝酸盐，触酶阴性。能发酵多种糖，产酸能力强，能使菌斑pH降低至5以下。对糖的发酵反应视菌型而异，纯发酵型只产生乳酸；异发酵型除产生乳酸外，还产生其它的酸和乙醇、CO2等。另外，干酪乳杆菌和嗜酸乳杆菌合成细胞外多糖，而且干酪乳杆菌还可以合成细胞内多糖。（五）口腔乳杆菌的致病性1.早期研究认为乳杆菌是主要的致龋菌。2.目前的研究表明乳杆菌不是龋病发生的初始致病菌,但参与了龋病的发展,主要涉及牙本质龋。3.乳杆菌是导致根面龋的致龋菌之一。

乳杆菌对牙骨质的粘附乳杆菌对牙本质的粘附（一）形态学

口腔中最常见的革兰阳性丝状菌，主要定居在牙面，其次是龈沟和舌背，而唾液和其它口腔粘膜表面较少。革兰阳性菌，无鞭毛和芽胞，菌细胞末端较膨大，形态不规则，为丝状或杆状，长短不一。呈丝状者常很长并有分支，可达10~50µm；短的杆菌体为1.5~5µm。

六、口腔放线菌与龋病BAA：黏性放线菌菌落(A.viscosus)B：内氏放线菌菌落(A.odontolyticus)黏性放线菌(A.viscosus)

透射电镜下观察，放线菌有菌毛(pilli或fimbria)，各放线菌的菌毛成分不一样，粘性放线菌有I型和II型两种类型的菌毛，而内氏放线菌只有II型菌毛。菌毛与放线菌的粘附性能密切相关。透射电镜观察：粘性放线菌菌毛

透射电镜观察:粘性放线菌菌毛（二）分类口腔放线菌细胞壁主要由肽聚糖和各种糖类组成,其抗原物质主要来自细胞壁成分.

粘性放线菌(A.viscosus)兼性

内氏放线菌(A.naeslundii)兼性

溶牙放线菌(A.odontolyticus)厌氧

衣氏放线菌(A.israelii)厌氧

梅氏放线菌(A.meyeri)厌氧

(三）培养特性

兼性厌氧菌，但对氧的敏感性有一定差异。衣氏放线菌、梅氏放线菌和溶牙放线菌在厌氧条件中生长更好。粘性放线菌、内氏放线菌补充CO2可明显促进生长。最适生长pH为6.5-7.0。放线菌为化能异常菌，生长需要有机氮、可发酵的碳水化合物、维生素和其它生长因子。培养基中加入血清可明显促进其生长。BHI是培养放线菌的常用培养基。（四）对牙面的粘附粘性放线菌、衣氏放线菌、溶牙放线菌对牙面有很高的亲和力。其粘附机制同细胞表面的菌毛有关。粘放菌菌