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1、第四章 牙周病微生物学,第一节 概述,目前认为牙周病是多因素疾病，牙菌斑细菌及其产物是引发牙周病的始动因子，但牙周病的发生还受其他局部和全身因素的影响，各因素相互关系，互为协同，或者相互影响、互为拮抗。 口腔正常菌群 牙周生态系 牙周病的致病因子 牙周病病因研究观点的变迁,口腔正常菌群,牙周生态环境复杂，菌群繁多 有氧到无氧各种氧张力的环境 口腔合适的温度3537 营养 合适的湿度 牙周袋微生物500种，需氧、厌氧、兼性厌氧；真菌、酵母菌、支原体、原虫、病毒,口腔正常菌群,正常口腔菌群动态平衡的意义 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 刺激宿主免疫系统 产生营养功能，某
2、些细菌产生维生素K 一般这些菌群对宿主无害，甚至有益，称之为口腔正常菌群或固有菌群。,口腔正常菌群,微生物之间相互关系 共生：彼此有利，提供营养或能量 竞争：竞争营养物质或空间 拮抗：某种微生物杀死或抑制另一种微生物,口腔正常菌群,牙周菌群是动态平衡，不是恒定不变的，受口腔卫生、饮食、年龄等口腔局部或全身因素影响，失去平衡将会导致 内源性感染 为外源性感染提供条件 致敏宿主，造成牙周组织破坏,牙周生态系,牙周生态系：牙周正常菌群之间以及它们与宿主之间的相互作用称为牙周生态系。 牙周袋病损分区 口腔微生物和宿主之间动态平衡的影响因素,现代牙周病学观点,菌斑的侵袭力 宿主的防御力生态平衡（牙周组织
3、健康） 菌斑的侵袭力 宿主的防御力生态失衡（患牙周病） 菌斑的侵袭力 宿主的防御力生态调整 （牙周病防治） 强调有细菌的存在，才有可能发生牙周病,内因外因全身与局部多因素(菌斑细菌及其代谢产物)；当前研究焦点：识别牙周致病菌的毒性克隆株寻找牙周致病菌的毒性传递因子宿主的易感因子。,第二节 牙菌斑生物膜,牙周病的始动因子牙菌斑生物膜 生物膜的概念：适于微生物生存的实体，是微生物在自然界存在的主要生态形式，广泛存在于海洋、湖泊、土壤、船底和沉积物等，也存在于人体和动物的口腔、肠腔、膀胱与皮肤等部位，一般在膜表面或界面存在较多。,牙周病的始动因子牙菌斑生物膜,牙菌斑生物膜（dental plaque
4、 biofilm）牙菌斑生物膜是口腔中不能被水冲去或濑掉的细菌性斑块，是由基质包裹的互相粘附、或粘附于牙面、牙间或修复体表面的软而未矿化的细菌性群体。 特点：以生物 整体生成的微生物生态群体；细菌能抵抗宿主防御机制发挥作用。,牙 菌 斑,牙菌斑生物膜,牙菌斑生物膜形成过程：,获得性薄膜 ：由唾液蛋白或糖蛋白吸附至牙面， 形成一层无结构、无细胞的薄膜 ， 选择性吸附细菌至牙面，促进早期 菌黏附定植及细菌共聚。 细菌黏附和共聚：G+球菌丝状菌、放线菌厌 氧菌、能动菌和螺旋体 菌斑成熟：12小时可由菌斑斓染色剂显示，9天形成各种细菌的复杂生态群体，10-30 天菌斑发育成熟达到高峰。,*菌斑微生物作
5、为牙周病始动因子的证据：,实验性龈炎观察：菌斑的堆积直接引起牙龈炎症； 流行病学调查：牙周病的分布、患病 和严重程度与该人群 的口 卫生情 、菌斑积聚正相关； 机械清除菌斑或抗菌治疗效果可阻止牙周组织破坏； 动物实验研究：无菌动物实验证明仅有牙石或丝线结扎等 异物刺激，无细菌不引起龈炎； 宿主免疫反应：血清或龈沟液中有对牙周可疑致病菌的高 滴度特异性抗体。,龈上菌斑的结构： 微生物、基质。 需氧/兼性厌氧菌为主，与龈炎关系密切。 龈上菌斑基质：有机基质(多糖蛋白质复合体) 和 无机成分（钙、磷、镁、钾等）。,龈上菌斑,食物对龈上菌斑的影响,牙菌斑不是食物残余。 食物种类、口腔功能静止与否可以影
6、响菌斑形成。,龈下菌斑,附着性龈下菌斑 attached subgingival plaque 非附着性龈下菌斑 unattached subgingival plaque,附着性龈下菌斑attached subgingival plaque,菌斑直接附着于牙面、牙石，不直接接触龈沟底或袋底。 以G+ 杆菌、球菌和丝状菌为主，少量G球菌杆菌。 与牙石和根面龋形成有关。,游离于附着菌斑和龈沟上皮/牙周袋内壁之间，接触袋壁。 以G可动菌为主。 与牙周破坏关系密切。,非附着性龈下菌斑unattached subgingival plaque,龈沟或牙周袋有良好的理化环境，有营养物质（蛋白质）供给 牙
7、周袋内氧化还原电势低等均可影响细菌组成。 G兼性及专性厌氧菌为主，与牙周破坏关系密切。 龈沟结合上皮牙釉质牙骨质对不同的细菌亲和力不同。,龈下菌斑生理特点,龈下牙菌斑生物膜生物学、结构特性复杂性。 解剖条件: (1) 龈下菌斑隐藏在龈沟或牙周袋内，比较薄，不受口腔清洁的影响。 (2)大多数可动菌定居于此。生长受宿主受先天防御系统制约。,影响龈下菌斑生态环境的因素,龈下菌斑与牙周病活动性的关系,病变活动期： 细菌和临床指标均增加，非附着菌斑量增加，牙周破坏进展迅速。 病变静止期： 非附着菌斑量减少，构成牙周病慢性过程。,各类菌斑的主要特征,影响龈上、下菌斑定植的因素,菌斑致病学说,非特异性菌斑学
8、说 特异性菌斑学说 菌群失调学说,菌斑致病的学说,近100多年来关于牙周病细菌病因，由于时代背景研究方法、认识观点不同，形成了争论最激烈的两大派系 非特异性菌斑学说 Non-specific plaque hypothesis 特异性菌斑学说 Specific plaque hypothesis,非特异性菌斑学说,1890年 Miller提出牙周病是由非特异性的口腔正常菌群的混合感染所致 主要观点 不同个体、不同位点以及不同类型的牙周病之间菌斑组成相似，牙周病的发生发展是菌斑量堆积的结果，即由非特异的口腔菌群混合感染所致。 依据 1965 Le 报告的实验性龈炎 临床观察:菌斑多，牙龈炎症也重
9、。 总体清除菌斑，对牙周病治疗有效。 不能解释的现象 牙周病的位点差异和个体差异,特异性菌斑学说,主要观点：不同类型的牙周病由不同的特异性细菌所致 依据：局限性侵袭性牙周炎患者深牙周袋中检出Aa。 存在问题：不同类型的牙周病并未能分离出其特殊的致病菌,菌群失调学说,破坏性牙周病是由于口腔中的正常菌群在龈下定居，其中某些毒力较大的细菌出现频率高，所占比例和绝对数也高，并具有干扰宿主防御系统的能力，因此在发病中的作用较另一些细菌大，牙周炎是一种机会性感染。,病毒与牙周病,人牙周病与疱疹病毒 Herpesvirus in Human Periodontal Disease 引起口腔疾病的很多病毒是D
10、NA病毒，通过接触唾液、血液或生殖分泌物存留于儿童或成年早期患者。疱疹病毒是口腔中重要的DNA病毒。其感染特点是免疫损伤。,病毒与牙周病,人类免疫缺陷病毒（HIV） 广泛存在于患者体液当中，血液、精液、脑脊液中密度最高。 无特效药救治 须严格实施抗感染消毒原则，加强防护措施。,病毒感染降低宿主抵抗力潜能，增加细菌（如Pg、Aa、Pi等）感染的风险。 细菌造成的感染可有利于病毒感染细胞。,病毒与牙周病,第三节牙周微生物的致病机制,细菌选择性黏附、定植于牙周并存活和繁殖。 入侵宿主组织。细菌具有入侵组织的能力，触发宿主的防御机制变态反应、炎症，造成组织损伤。 抑制或逃避宿主防御功能。 损害宿主牙周
11、组织。,菌体表面物质（细菌胞膜成分） 能够抑制成纤维细胞活性、抑制骨细胞生长、刺激破骨细胞引起骨吸收、抑制吞噬或作为细菌毒性产物的载体，引起深部组织的破坏。,损害牙周的物质有：,内毒素endotoxin 脂磷壁酸lipoteichoic acid，LTA 外膜蛋白outer memgrane proteins，OMP 纤毛fimbriae蛋白 膜泡vesicles,常见的菌体表面物质,透明质酸酶(hyaluronidase) 链激酶(strptokinase) 胶原酶(collagenase) 硫酸软骨素酶 (chondrosulfatase) 神经氨酸苷酶(neuralminidase),常
12、见的致病酶类促进菌斑的形成和成熟、水解蛋白，破坏胶原纤维 、参与牙周袋形成和牙槽骨吸收过程。,常见的致病毒素破坏白细胞，释放溶酶体、抑制趋化、降低吞噬、诱导白介素、肿瘤坏死因子等细胞因子的产生，破坏牙周组织。,细胞毒素leukotoxin（A.a产生） 抗中性粒细胞因子anti-neutrophil factor（嗜二氧化碳嗜纤维菌产生）,可直接导致组织损伤。如： (1) 有机酸 (2) 硫化氢(3) 吲哚 (4) 氨 (5)毒胺,细菌代谢产物,第四节牙周致病菌,牙周致病菌的概念：口腔正常菌群中仅少数细菌与牙周病的发生、发展密切相关，在各型牙周病的病损区，常或分离出一种或几种优势菌，它们具有显
13、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，称之为牙周致病菌。,确定病原菌的Koch法则（1870s）： 在同样的疾病中能发现同一种病原菌 能从该疾病中分离出病原菌纯培养 纯培养菌接种于易感动物能引起相似的疾病 能从实验动物中重新获得病原菌纯培养 如当时涉及的炭疽、结核、霍乱等病 变链基本符合此法则被视为龋病的病原菌。,识别牙周可疑致病菌的Socransky标准（1992）: 在疾病部位证实细菌数目增多 通过治疗去除或减少病损部的细菌，疾病中止 宿主具有相应的细胞或体液免疫反应 在实验动物模型中能引起疾病 具有毒性因子能引起牙周组织的破坏。,证据充分的致病菌 伴放
14、线放线杆菌（Actinobacillus actinomycetemcomitans，Aa 牙龈卟啉单胞菌（Pophyromonas gingivalis,Pg 福赛坦氏菌（Tannerella forsythia，Tf 福赛类杆菌（Bacteroides forsythus,Bf 中等证据的致病菌 直肠弯曲菌 微小消化链球菌 结节真杆菌 中间链球菌复合体 核梭杆菌 牙密螺旋体 中间普氏菌/变黑普氏菌(P.nigrescens,Pn),10种与牙周病关系较为密切的微生物,伴放线放线杆菌(A actinomycetemcomitans，Aa) 生物学特性：革兰阴性短杆菌，无芽胞、无动力，微需氧菌
15、，最适生长温度37 致病性和临床意义： 血清学分型a, b, c, d, e 5个血清型(serotype)，b型为侵袭性牙周炎龈下菌斑中最常见的血清型，毒力最强，d型和e型较少见，但在我国人群中分离出的以c型为主，b型较少。 致病作用： 分泌白细胞毒素(leukotoxin) 降低宿主抵抗力： 释放内毒素及破骨细胞激活因子 骨吸收 产生成纤维细胞抑制因子 抑制成纤维细胞合成 Aa与局限型侵袭性牙周炎关系密切。,牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis, Pg) 以前称为牙龈拟杆菌(Bacteroides gingivalis, Bg) 致病性和临床意义： 产生附着和凝
16、集因子 Pg能附着于颊粘膜、牙周袋上 皮及菌斑中其他细菌的表面 抑制白细胞趋化因子在宿主细胞的表达 阻断防御反 应，抵抗宿主先天性免疫系统 释放外膜膜泡或脱落胞壁片断 吸引和结合宿主的先 天性免疫成分，保护菌斑内其它细菌免受攻击 分泌胞外蛋白酶(如牙龈素（gingipains）、胶原酶、 肽酶)，内毒素、酸性和碱性磷酸酶、吲哚、有机酸等 代谢产物 牙周组织破坏 Pg是牙周病、尤其是慢性牙周炎病变区或活动部位最主要的优势菌,福赛坦氏菌（Tannerella forsythia, Tf） 以前称福赛拟杆菌(Bacteroides forsythus，Bf) 致病性和临床意义： 它能产生大量的毒性产
17、物和酶，如吲哚，-岩藻糖苷酶、N-乙酰-葡萄糖甙酶和胰蛋白酶样酶等，导致组织损伤。 Tf常在重度牙周炎的附着丧失处的龈下菌斑中检出，常与牙龈卟啉单胞菌、齿垢密螺旋体或具核梭杆菌同时检出，吸烟者的检出率明显升高。,具核梭杆菌,龈上菌斑、龈下菌斑、牙周袋及感染根管优势菌，检出数量、频率与牙周组织的炎症、破坏程度之间存在着正相关系。 生物学特性：革兰阴性，无芽胞，专性厌氧，最适生长温度37 致病性和临床意义 既可与早期定植菌如链球菌、放线菌共聚，又可与晚期定植菌如卟啉单胞菌、放线杆菌、螺旋体共聚，是早后期定植菌的粘接桥。 能作用于甲硝唑，失去抗菌作用,中间普氏菌,生物学特性：革兰阴性，杆菌，专性厌氧
18、，最适生长温度3537 致病性： 与中度或重度牙龈炎、急性坏死性溃疡性龈炎和慢性牙周炎有关 妊娠期龈炎中为主要优势菌，妊娠期孕激素增多，利用孕激素来满足其对VitK的需要,粘放线菌,生物学特性：革兰阳性杆菌，兼性厌氧 致病性： 形成龈炎的初期起作用 动物实验中可引起牙周炎和根面龋,齿垢密螺旋体,生物学特性：最适生长温度37，pH7.0 致病性和临床意义 机械性穿入 致病性酶和侵袭性酶 抑制成纤维细胞 抑制免疫细胞,各型牙周病相关的可疑致病菌,牙周病类型 可疑致病菌种类 牙龈炎 粘性放线菌(Actinomyces viscosus,Av) 内氏放线菌(Actinomyces anaeslundi
19、i,An) 微小消化链球菌(Peptostreptococcus micros) 黄褐二氧化碳噬纤维菌(Capnocytophaga orchracea) 牙龈二氧化碳噬纤维菌(Capnocytophaga gingivalis) 妊娠期龈炎 中间普氏菌(Prevotella intermedia,Pi) 急性坏死性 核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum,Fn) 溃疡性龈炎 中间普氏菌 奋森密螺旋体(Treponema vincenti,Tv) 牙密螺旋体(T.denticola,Td) 慢性牙周炎 牙龈卟啉单胞菌（Pophyromonas gingivalis,Pg (成人牙周炎) 中间普氏菌 福赛类杆菌（Bacteroides forsythus,Bf 直肠弯曲菌(Campylobacter rectus,Cr) 核梭杆菌 局限型侵袭性牙周炎 伴放线放线杆菌(Actinobacillus actinomycetemcomitans ,Aa) (局限型青少年牙周炎),