口腔微生物知识点整理

牙菌斑生物膜

掌握：牙菌斑的定义、牙菌斑的基本结构、牙菌斑的形成和发育。

了解：牙菌斑的分类、牙菌斑的组成、牙菌斑的物质代谢、牙菌斑的致病性牙菌斑(dental plaque)：存在于牙面或牙周袋内的一个细菌生态环境，细菌在其中生长、发育和衰亡，并进行着复杂的物质代谢活动，在一定条件下，细菌及其代谢产物将会对牙齿和牙周组织产生破坏。

生物膜（biofilm）：各种细菌嵌于来自其自身和/或外界环境的胞外基质内，而在固相界面上结成的有着三维立体结构的微生态环境，牙菌斑就是一种经典的生物膜。

牙菌斑生物膜：牙菌斑生物膜是牙面上或牙周袋内的多种菌丛构成的生态系。细菌在内生长、发育和衰亡。其复杂的结构使它能包涵对氧不同敏感性的细菌，这些细菌嵌入在由多糖、蛋白质和矿物质组成的基质中。细菌在其中的代谢活动，影响着细菌与宿主之间或细菌菌属之间的动态平衡

生物膜的作用

①节制细菌代谢活性和保护菌丛抵抗口腔苛刻环境，使细菌在不适合的条件中仍能存留。

②膜内的多聚物基质起约束网络作用，摄取和收藏食物，控制基质成分的移动速度。

③膜内高水平的巯基能中和氧基，保护菌细胞勉受氧化损伤。

④浓缩从环境中来的营养物质和其它元素，保留一些细胞内遗漏出来的溶解物质（如eDNA）。

⑤细菌耐药性

二、分类

（一）根据所在部位分类

龈缘为界: 龈上菌斑、龈下菌斑：附着菌斑，非附着菌斑。

1．龈上菌斑（supragingival plaque）

位于牙颈部龈缘以上牙面上的菌斑。包括窝沟菌斑、光滑面菌斑、邻面菌斑、颈缘菌斑。这种菌斑的结构比较完整，主要细菌是革兰阳性球菌、杆菌。随着菌斑成熟，革兰阴性球菌、杆菌和丝状菌的数量增多。

2．龈下菌斑(subgingival plaque)

位于龈缘以下，分布在龈沟或牙周袋内，分为附着龈下菌斑和非附着龈下菌斑。附着龈下菌斑

由龈上菌斑延伸到牙周袋内，附着于牙根面，其结构、成分与龈上菌斑相似，细菌种类增多，主要为格兰阳性球菌及杆菌、丝状菌，还可见少量格兰阴性短杆菌和螺旋体

非附着龈下菌斑

位于附着龈下菌斑的表面，为结构较松散的菌群，直接与龈沟上皮和袋内上皮接触，主要为格兰阴性厌氧菌，还包括许多能动菌和螺旋体。

龈上、龈下菌斑的主要特征：

生长环境：有氧、兼性厌氧；兼性、专性厌氧。

优势菌：G+需氧菌和兼性菌；G-厌氧菌和能动菌。

唾液清洁：+；-。

食物摩擦：+；-。

代谢底物：糖类；血清蛋白、氨基酸、糖。

宿主防御机制：唾液Ig；血清Ig。

（二）根据致病作用分类

1. 致龋菌斑

与龋病发生有关的牙菌斑，多位于牙齿的咬合面、光滑面、邻面和颈缘。主要的致病产物是各种有机酸，如乳酸。

致龋性菌斑的主要生物学特征:

①利用蔗糖的速度快，乳酸产生速度快；

②产生多糖的速度快，接触蔗糖15分钟内20%以上转化为细胞内多糖；

③变链球菌的数量多，而非致龋性菌斑中血链球菌的数量多；

④与产碱代谢相关酶（尿素酶、精氨酸脱亚胺酶）的活性较非致龋菌斑低。

2. 致牙周病菌斑

指位于龈缘和牙周袋内，与牙周疾病发生有关的菌斑。此类菌斑因所处的生态环境不同，含更多的专性厌氧菌，如螺旋体。主要致病产物是破坏性酶和毒素三、基本结构

（一）基底层

牙菌斑紧靠牙面的获得性膜，无细菌的均质性结构，HE染色呈红色，厚度一般在1-10 μm。

（二）中间层

牙菌斑的主体部分，由粘附在获得性膜上的丝状菌彼此平行排列，且与牙面垂直构成，丝状菌之间有大量球菌、杆菌分布或互相粘附。有时平行排列的丝状菌迫使球菌排成链状，似栅栏，称为栅栏状结构(palisade structure)。栅栏状结构是牙菌斑的基本结构，也为牙菌斑深层的细菌获得营养和氧气提供通道。

（三）表层

菌斑的表层结构比较疏松，细菌组成复杂，变动较大，球菌和丝状菌互相交织，短杆菌穿插其间。“谷穗状”结构(corncob)，以丝状菌为中心，周围有许多革兰氏阳性球菌粘附在其表面。以“谷穗”为中心，周围有长杆菌粘附的“瓶刷样”结构(bristle brush)。

四、组成

（一）微生物组成的特点

1. 细菌的种类繁多。

2. 不同年龄阶段微生物种类差异较大，组成呈动态变化。

3. 致病性菌斑与非致病性菌斑的细菌种类差异不大，功能差异较大。采集自正常人群相同部位的菌斑微生物组成种类差异较大，但代谢功能相似。（致牙周病菌斑中可动菌和螺旋体较多，球菌较少）

（二）化学组成

1. 水

占菌斑体积的30%-50%，重量的80%，其中50%在菌细胞内，30%在菌斑基质中。基质中的水大约25%呈游离状态，剩余部分与蛋白质结合呈结合态。

2. 蛋白质和氨基酸

蛋白质占牙菌斑干重40%-50%，主要来自宿主唾液和龈沟液，少量来自细菌。细菌蛋白包括细菌本身以及细菌产生的酶，以及免疫球蛋白和少量的氨基酸。

3. 糖

占牙菌斑千重的13%-18%，来源于食物和细菌，包括低分子可溶性糖，如单糖、双糖、低聚糖和多糖。

细胞内多糖（Intracellular Polysaccharides, IPS）：存在于细菌体内，作为一种储能形式，当外源性糖提供不足时，为菌斑细菌的新陈代谢提供能源。主要为糖原和支链淀粉。

细胞外多糖（extracellular polysaccharides, EPS）：存在于细菌体外，主要有葡聚糖、果聚糖和少量的杂聚糖。细胞外多糖分为水溶性和水不容性两种。

4. 脂质

占菌斑干重10%-14%，多位于菌斑基质中，主要有磷脂、糖脂和中性脂。菌斑中的脂质对菌斑的矿化和细菌对牙面的粘附有一定影响。

5. 无机物

占菌斑干重的5%-10%，主要有钙、磷、镁、钠、钾及少量的铜、铁等。无机物一部分位于菌细胞内，另一部分分布于菌斑液中。菌斑具有集中钙、磷、氟的能力，菌斑中钙、磷、氟含量明显高于唾液

五、形成和发育

1、获得性膜的形成

2、细菌的黏附和集聚

3、生物膜的成熟

4、生物膜的分散

（一）获得性膜的形成

唾液糖蛋白选择性吸附在牙齿表面所形成。

组成：糖蛋白、酸性富脯蛋白、富酪蛋白、白蛋白、氨基酸、脂类物质、碳水化合物、一些酶和免疫球蛋白等。

生物学作用：1）确定首先定植在牙面的细菌种类；2）细菌代谢的营养来源；