第4章牙周病微生物學(xué)

1、 牙周病微生物學(xué)牙周病微生物學(xué)Microbioligy of Periodontal Disease 4掌握：牙周炎致病機(jī)制；牙菌斑生物膜的新概念、形成和結(jié)構(gòu)；齦上菌斑和齦下（附著性和非附著性齦下菌斑）的分布、主要特性。熟悉：牙周生態(tài)系的概念及其意義；菌斑致病的三個(gè)學(xué)說(shuō)；各型牙周病相關(guān)的可疑致病菌（著重證據(jù)充分的致病菌）。了解：牙周病病因研究觀點(diǎn)的變遷；牙菌斑的生態(tài)學(xué)；菌斑微生物作為牙周病始動(dòng)因子的證據(jù)；牙周細(xì)菌的致病機(jī)制（細(xì)菌侵襲、體內(nèi)繁殖、抑止或躲避宿主的防御功能、損害宿主的牙周組織）。5-1 概述概述 菌斑的細(xì)菌及其產(chǎn)物是引發(fā)牙周炎必不可少的始動(dòng)因子菌斑的細(xì)菌及其產(chǎn)物是引發(fā)牙周炎必不可少

2、的始動(dòng)因子直接和間接的參與牙周病的全過(guò)程直接和間接的參與牙周病的全過(guò)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口腔菌群錯(cuò)綜復(fù)口腔菌群錯(cuò)綜復(fù)雜的共棲關(guān)系雜的共棲關(guān)系（commensalism)commensalism)，菌群間的相對(duì)平菌群間的相對(duì)平衡，保持著菌群衡，保持著菌群與宿主之間的動(dòng)與宿主之間的動(dòng)態(tài)平衡態(tài)平衡口腔固有菌群與宿主動(dòng)態(tài)平衡的口腔固有菌群與宿主動(dòng)態(tài)平衡的重要性重要性 作為生物屏障，抑制外源性微生物作為生物屏障，抑制外源性微生物 維持口腔或全身微生物的生態(tài)平衡維持口腔或全身微生物的生態(tài)平衡 刺激宿主免疫系統(tǒng)刺激

3、宿主免疫系統(tǒng) 營(yíng)養(yǎng)功能營(yíng)養(yǎng)功能相互有利的共生相互有利的共生（Symbiosis)負(fù)性關(guān)系競(jìng)爭(zhēng)負(fù)性關(guān)系競(jìng)爭(zhēng)(Competition) 拮抗作用拮抗作用(Antagonism)口腔微生物口腔微生物主要的三種主要的三種相互關(guān)系相互關(guān)系牙周生態(tài)系牙周生態(tài)系 Periodontal Ecosystem牙周菌群之間以及它們與宿主牙之間的相互作用稱為牙周生態(tài)系釉質(zhì)釉質(zhì)區(qū)區(qū)暴露的病變牙暴露的病變牙骨質(zhì)區(qū)骨質(zhì)區(qū)上皮附上皮附著區(qū)著區(qū)結(jié)締組織結(jié)締組織附著區(qū)附著區(qū)骨缺損骨缺損區(qū)區(qū) 牙齦結(jié)締牙齦結(jié)締組織區(qū)組織區(qū) 牙齦牙齦上皮區(qū)上皮區(qū) 牙周生態(tài)區(qū)的劃分牙周生態(tài)區(qū)的劃分根據(jù)臨床和組織學(xué)特點(diǎn)根據(jù)臨床和組織學(xué)特點(diǎn), 將牙周袋病

4、損分為將牙周袋病損分為： 意義意義用于分析牙周袋的生態(tài)系。不同部位其菌群組成和修復(fù)用于分析牙周袋的生態(tài)系。不同部位其菌群組成和修復(fù)潛能不同。潛能不同。 研究牙周菌群時(shí)必須在同一層次上方有意義研究牙周菌群時(shí)必須在同一層次上方有意義 牙周生態(tài)系影響因素牙周生態(tài)系影響因素 Influnce Factors of Periodontal Ecosystem牙周組織的解牙周組織的解剖結(jié)構(gòu)與理化剖結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)性質(zhì)宿主的健康宿主的健康狀況狀況牙周環(huán)境的牙周環(huán)境的特性特性營(yíng)養(yǎng)源營(yíng)養(yǎng)源氧化還原電勢(shì)氧化還原電勢(shì)pH，溫度，溫度濕度，滲濕度，滲透壓，等透壓，等溫度溫度唾液及齦溝唾液及齦溝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 牙周病的始動(dòng)因子牙周病的始動(dòng)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、和沉積物船底、和沉積物 口腔口腔 腸道腸道 膀胱膀胱 皮膚皮膚自然界廣泛存在，一般在膜自然界廣泛存在，一般在膜表面或界面發(fā)生較多表面或界面發(fā)生較多 牙菌斑生物膜的新概念：牙菌斑生物膜的新概念： New Concept 是口腔中不能被水沖去或漱掉的細(xì)菌性斑是口腔中不能被水沖去或漱掉的細(xì)菌性斑塊，是由基質(zhì)包裹的相互粘附、或粘附于牙面、牙塊，是由基質(zhì)包裹的相互粘附、或

6、粘附于牙面、牙間或修復(fù)體表面的軟而未礦化的細(xì)菌性群體，它們間或修復(fù)體表面的軟而未礦化的細(xì)菌性群體，它們構(gòu)成較多相互有序生長(zhǎng)的建筑式樣生態(tài)群體，是口構(gòu)成較多相互有序生長(zhǎng)的建筑式樣生態(tài)群體，是口腔細(xì)菌生存、代謝和致病的基礎(chǔ)。腔細(xì)菌生存、代謝和致病的基礎(chǔ)。該概念該概念強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)調(diào)：微生物生微生物生態(tài)群體態(tài)群體形成及適形成及適應(yīng)過(guò)程應(yīng)過(guò)程對(duì)外界的對(duì)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 復(fù)雜生態(tài)群體復(fù)雜生態(tài)群體10-30d成熟高峰成熟高峰獲得性薄膜獲得性薄膜

7、1-2h, 1-20UM細(xì)菌粘附和共聚細(xì)菌粘附和共聚細(xì)菌與宿主的高度選細(xì)菌與宿主的高度選擇性擇性 牙菌斑生物膜的形成牙菌斑生物膜的形成 Formation of Dental Plaque Biofilm牙菌斑生物膜結(jié)構(gòu)示意圖牙菌斑生物膜結(jié)構(gòu)示意圖 基質(zhì)基質(zhì)細(xì)菌群細(xì)菌群體體水性通水性通道道獲得性獲得性膜膜牙面牙面牙菌斑微生物作為牙周病始動(dòng)動(dòng)因子的證據(jù)牙菌斑微生物作為牙周病始動(dòng)動(dòng)因子的證據(jù) 1,實(shí)驗(yàn)性齦炎: 停止口腔衛(wèi)生,菌斑聚集 2,流行病學(xué)調(diào)查:菌斑與牙周病的關(guān)系 3,機(jī)械去除菌斑或抗菌治療效果 4,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究: 無(wú)菌動(dòng)物 5,宿主免役反應(yīng): 特異性抗體增高菌斑生物膜分類菌斑生物膜分類接觸

8、組織接觸組織優(yōu)勢(shì)菌優(yōu)勢(shì)菌致病性致病性齦上菌斑生物膜齦上菌斑生物膜釉質(zhì)或齦緣處釉質(zhì)或齦緣處G+需氧菌和兼性需氧菌和兼性菌菌齲病、牙齦病、齲病、牙齦病、齦上牙石齦上牙石附著性齦下菌斑附著性齦下菌斑生物膜生物膜保留在牙周袋內(nèi)保留在牙周袋內(nèi)的根面牙骨質(zhì)的根面牙骨質(zhì)G+兼性菌和厭氧兼性菌和厭氧菌菌根面齲、根吸收、根面齲、根吸收、牙周炎、齦下牙牙周炎、齦下牙石石非附著性齦下菌非附著性齦下菌斑生物膜斑生物膜齦溝上皮、結(jié)合齦溝上皮、結(jié)合上皮、袋內(nèi)上皮上皮、袋內(nèi)上皮G-厭氧菌和能動(dòng)厭氧菌和能動(dòng)菌菌牙周炎、牙槽骨牙周炎、牙槽骨快速破壞快速破壞齦上菌斑生物膜齦上菌斑生物膜 A.牙面球菌占優(yōu)勢(shì)的齦上菌斑（牙面球菌占優(yōu)

9、勢(shì)的齦上菌斑（SEM7500）B.齦緣處齦緣處“玉米棒玉米棒”狀或狀或“谷穗谷穗”狀齦上菌斑（狀齦上菌斑（SEM7500） AB白垢白垢 或稱或稱 軟垢軟垢微生物，脫落上皮，白細(xì)胞，涎蛋白，微生物，脫落上皮，白細(xì)胞，涎蛋白，脂類，食物殘?jiān)戎?，食物殘?jiān)瘸Ｔ诰呱铣练e常在菌斑上沉積 易去除易去除A.附著性齦下菌斑（附著性齦下菌斑（SEM5000） B.試管刷樣附著性齦下菌斑（試管刷樣附著性齦下菌斑（SEM5000）ABA.非附著性齦下菌斑（非附著性齦下菌斑（SEM7000）B.袋壁潰爛處可見(jiàn)較多入侵細(xì)菌（袋壁潰爛處可見(jiàn)較多入侵細(xì)菌（TSM6000） AB 非特異和特異性菌斑學(xué)說(shuō)非特異和特異性

10、菌斑學(xué)說(shuō) Non-specific and specific Plaque Hypothesis(一一) 非特異學(xué)說(shuō)非特異學(xué)說(shuō)：細(xì)菌的量是原因，流調(diào)顯示：菌斑牙石多的，牙周病重。但臨床常見(jiàn)結(jié)石多不得牙周病的。(二二)特異性學(xué)說(shuō)特異性學(xué)說(shuō) Microbial Specificity of Periodontal Diseases (見(jiàn)下面圖表見(jiàn)下面圖表)：口腔菌群中存在特異性致病菌。不同的牙周病致病菌不同，圖表。如局限性青少年牙周炎-拌放線放線桿菌；但仍無(wú)明確證據(jù)：健康部位可檢出致病菌，沒(méi)有單純?nèi)コ虏【斡乐苎椎淖C據(jù)等。(三三) 菌群失調(diào)學(xué)說(shuō)：菌群失調(diào)學(xué)說(shuō)：某些是由特異性菌引起，有些是正常菌

11、的菌群失調(diào)引起?，F(xiàn)代牙周病學(xué)家：不滿足單純的細(xì)菌學(xué)說(shuō)，而強(qiáng)調(diào)微生態(tài)規(guī)律的研究，即細(xì)菌與宿主之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，任重道遠(yuǎn)。5-3 5-3 牙周微生物的致病機(jī)制牙周微生物的致病機(jī)制細(xì)菌在牙周定植、存活細(xì)菌在牙周定植、存活-生長(zhǎng)繁殖生長(zhǎng)繁殖 牙周微生物在牙周病發(fā)病中的直接作用牙周微生物在牙周病發(fā)病中的直接作用入侵宿主組織入侵宿主組織抑制或逃避宿主防御功能抑制或逃避宿主防御功能損壞牙周組織損壞牙周組織牙菌斑礦化為牙石牙菌斑礦化為牙石細(xì)菌及產(chǎn)物細(xì)菌及產(chǎn)物對(duì)宿主的破壞對(duì)宿主的破壞 : 菌體表面物質(zhì)菌體表面物質(zhì)毒毒 素素細(xì)菌酶類細(xì)菌酶類代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物脂磷壁酸脂磷壁酸膜泡膜泡外膜蛋白外膜蛋白蛋白酶蛋白酶纖毛蛋白

12、纖毛蛋白內(nèi)毒素內(nèi)毒素膠原酶膠原酶透明質(zhì)酸酶透明質(zhì)酸酶蛋白酶蛋白酶白細(xì)胞毒素白細(xì)胞毒素 （Aa的外毒素）的外毒素）神經(jīng)氨酯酶神經(jīng)氨酯酶硫酸軟硫酸軟骨素酶骨素酶 各種有機(jī)酸類各種有機(jī)酸類抗中性抗中性白細(xì)胞因子白細(xì)胞因子各種有機(jī)酸類各種有機(jī)酸類各種有機(jī)酸類各種有機(jī)酸類 引發(fā)引發(fā)宿主免疫反應(yīng)在牙周病發(fā)病中的作宿主免疫反應(yīng)在牙周病發(fā)病中的作用用白細(xì)胞白細(xì)胞 補(bǔ)體補(bǔ)體 抗體抗體 細(xì)胞因子細(xì)胞因子 牙周致病菌的概念牙周致病菌的概念 Concept of Preiodontal Pathogen 口腔及牙菌斑中多為口腔正常菌群口腔及牙菌斑中多為口腔正常菌群, , 僅少數(shù)細(xì)菌僅少數(shù)細(xì)菌( (目前發(fā)現(xiàn)目前發(fā)現(xiàn)30

13、30種左右種左右) )與牙周病有關(guān)。在各型牙周病損種區(qū)，?？煞蛛x出一與牙周病有關(guān)。在各型牙周病損種區(qū)，?？煞蛛x出一或幾種優(yōu)勢(shì)菌，它們具有顯著的毒力或致病性，能通過(guò)多種或幾種優(yōu)勢(shì)菌，它們具有顯著的毒力或致病性，能通過(guò)多種機(jī)制干擾宿主防御能力，具有引發(fā)牙周破壞的潛能，稱之為機(jī)制干擾宿主防御能力，具有引發(fā)牙周破壞的潛能，稱之為牙周致病菌。牙周致病菌。 識(shí)別牙周致病菌的標(biāo)準(zhǔn)識(shí)別牙周致病菌的標(biāo)準(zhǔn) Criteria for Identifications of Periodontal Pathogens經(jīng)典經(jīng)典Koch法則（法則（1984）：）： 在同樣的疾病中能發(fā)現(xiàn)同一種病原菌；在同樣的疾病中能發(fā)現(xiàn)同一

14、種病原菌； 能從該疾病組織中分離出病原菌并純培養(yǎng)；能從該疾病組織中分離出病原菌并純培養(yǎng)； 這種純培養(yǎng)物接種到易感動(dòng)物能引起相似疾病；這種純培養(yǎng)物接種到易感動(dòng)物能引起相似疾病； 能從實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中重新獲得病原菌的純培養(yǎng)。能從實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中重新獲得病原菌的純培養(yǎng)。1979年學(xué)者根據(jù)牙周病特點(diǎn)進(jìn)行修正，均未背離上述法則年學(xué)者根據(jù)牙周病特點(diǎn)進(jìn)行修正，均未背離上述法則各型牙周病有關(guān)的致病菌各型牙周病有關(guān)的致病菌牙周病類型牙周病類型致病菌種類致病菌種類牙齦炎牙齦炎黏放線菌黏放線菌( (A.viscosusA.viscosus) ) 內(nèi)氏放線菌內(nèi)氏放線菌( (A.naeslundiiA.naeslundii) )

15、微小微單孢菌微小微單孢菌( (M.microM.micro) )黃褐二氧化碳噬纖維菌黃褐二氧化碳噬纖維菌( (C.orchraceaC.orchracea ) )牙齦二氧化碳噬纖維菌牙齦二氧化碳噬纖維菌( (C.gingivalisC.gingivalis) )妊娠期齦炎妊娠期齦炎中間普氏菌中間普氏菌( (P.intermediaP.intermedia) ) 壞死性潰瘍性齦炎壞死性潰瘍性齦炎具核梭桿菌具核梭桿菌( (F.nucleatumF.nucleatum) )中間普氏菌中間普氏菌( (P.intermediaP.intermedia) ) 齒垢密螺旋體齒垢密螺旋體( (T.dentic

16、olaT.denticola) ) 慢性牙周炎慢性牙周炎牙齦卟啉單胞菌牙齦卟啉單胞菌( (P.gingivalisP.gingivalis) )中間普氏菌中間普氏菌( (P.intermediaP.intermedia) ) 福賽坦氏菌福賽坦氏菌( (T.forsythiaT.forsythia) )直腸彎曲菌直腸彎曲菌( (C.rectusC.rectus) ) 具核梭桿菌具核梭桿菌( (F.nucleatumF.nucleatum) )局限性侵襲性牙周炎局限性侵襲性牙周炎伴放線聚集桿菌伴放線聚集桿菌( (A.actinomycetemcomitansA.actinomycetemcomit

17、ans) )牙周病的重要致病菌牙周病的重要致病菌伴放線聚集桿菌伴放線聚集桿菌 -，厭氧和微需氧，分 a-f 6個(gè)血清型(serotype)，國(guó)人c型為主 Aa與侵襲性牙周炎的關(guān)系密切Aa菌毛結(jié)構(gòu)菌毛結(jié)構(gòu)易附著易附著莢膜莢膜抵抗吞噬和消化抵抗吞噬和消化膜泡膜泡LSP，白細(xì)胞毒素，白細(xì)胞毒素，骨吸收因子等骨吸收因子等Aa的致病性和臨床意義的致病性和臨床意義:Aa的致病性和臨床意義的致病性和臨床意義:Aa的的致病性致病性白細(xì)胞毒素白細(xì)胞毒素內(nèi)毒素內(nèi)毒素白細(xì)胞死亡白細(xì)胞死亡,釋放溶酶體釋放溶酶體,牙周組織損傷牙周組織損傷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纖維細(xì)胞成纖維細(xì)胞抑

18、制因子抑制因子膠原酶膠原酶抑制膠原合成抑制膠原合成,降解膠原降解膠原組織破壞組織破壞作用作用毒性因子毒性因子 致?lián)p機(jī)制致?lián)p機(jī)制臨床結(jié)果臨床結(jié)果唯一唯一伴放線聚集桿菌伴放線聚集桿菌A菌落形態(tài)菌落形態(tài) B革蘭染色菌體形態(tài)革蘭染色菌體形態(tài) C掃描電鏡圖像掃描電鏡圖像(SEM5000) D透射電鏡圖像，可見(jiàn)膜泡透射電鏡圖像，可見(jiàn)膜泡(TEM15000)ABCD牙齦卟啉單胞菌牙齦卟啉單胞菌 PgG- , 專性厭氧專性厭氧, 是慢性牙周炎病變區(qū)和活動(dòng)區(qū)最主要致病菌是慢性牙周炎病變區(qū)和活動(dòng)區(qū)最主要致病菌Pg的致病性和臨床意義的致病性和臨床意義:Pg附著和凝集附著和凝集的有關(guān)因子的有關(guān)因子抵抗宿主先天抵抗宿主先天性免疫系統(tǒng)性免疫系統(tǒng)Pg在口腔附著在口腔附著牙周病發(fā)生發(fā)展牙周病發(fā)生發(fā)展大量毒力因子大量毒力因子牙周組織破壞牙周組織破壞牙齦卟啉單胞菌牙齦卟啉單胞菌A菌落形態(tài)菌落形態(tài)B革蘭染色菌體形態(tài)革蘭染色菌體形態(tài)C掃描電鏡圖像掃描電鏡圖像(SEM5000) D透射電鏡圖像，可見(jiàn)菌毛透射電鏡圖像，可見(jiàn)菌毛(TEM20000)ABCD福賽坦氏菌福賽坦氏菌TfTf G-, 專性厭氧專性厭氧, 生長(zhǎng)緩慢生長(zhǎng)緩慢, 營(yíng)養(yǎng)要求高營(yíng)養(yǎng)要求高, 常在重度牙周炎的常在重度牙周炎的附著喪失處的齦下菌