第4章 牙周病微生物学

识别牙周致病菌的标准
Criteria for Identifications of Periodontal Pathogens
经典Koch法则（1984）： ① 在同样的疾病中能发现同一种病原菌；
② 能从该疾病组织中分离出病原菌并纯培养；
③ 这种纯培养物接种到易感动物能引起相似疾病； ④ 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
actinomycetemcomitans )
牙龈卟啉单胞菌
(Porphyromonas
变黑普氏菌(Prevotella nigrescens)
微小微单孢菌(Micromonas micro) 中间链球菌(Streptococcus
gingivalis)
福赛坦氏菌
(Tannerella forsythia )
各型牙周病有关的致病菌
牙周病类型 牙龈炎 致病菌种类 黏放线菌(A.viscosus) 内氏放线菌(A.naeslundii) 微小微单孢菌(M.micro) 黄褐二氧化碳噬纤维菌(C.orchracea ) 牙龈二氧化碳噬纤维菌(C.gingivalis) 中间普氏菌(P.intermedia) 具核梭杆菌(F.nucleatum) 中间普氏菌(P.intermedia) 齿垢密螺旋体(T.denticola) 牙龈卟啉单胞菌(P.gingivalis) 中间普氏菌(P.intermedia) 福赛坦氏菌(T.forsythia) 直肠弯曲菌(C.rectus) 具核梭杆菌(F.nucleatum) 伴放线聚集杆菌(A.actinomycetemcomitans)
• 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
菌斑的细菌及其产物是引发牙周炎必不可少的始动因子 直接和间接的参与牙周病的全过程
口腔菌群错综复 杂的共栖关系 （commensalism)， 菌群间的相对平 衡，保持着菌群 与宿主之间的动 态平衡
负性关系竞争 (Competition)
拮抗作用 (Antagonism)
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
牙周生态区的划分
根据临床和组织学特点, 将牙周袋病损分为：
釉质 区 暴露的病变牙 骨质区 上皮附 着区 结缔组织 附着区 意义
(一) 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)特异性学说 Microbial Specificity of Periodontal Diseases (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。
细菌粘附和共聚
细菌与宿主的高度选 择性
菌斑成熟
12h可染色 9h 复杂生态群体 10-30d成熟高峰
基质 细菌群 体 水性通 道 获得性 膜 牙面 牙菌斑生物膜结构示意图
牙菌斑微生物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
口腔固有菌群 Indigenous flora 或 口腔正常菌群
Normal flora
口腔固有菌群与宿主动态平衡的 重要性
• • • • 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 刺激宿主免疫系统 营养功能
相互有利的共生 （Symbiosis) 口腔微生物 主要的三种 相互关系
海洋、湖泊、土壤、 船底、和沉积物
口腔 肠道 膀胱 皮肤
牙菌斑生物膜的新概念：
New Concept
是口腔中不能被水冲去或漱掉的细菌性斑 块，是由基质包裹的相互粘附、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，它们 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。
白细胞 补体 抗体 细胞因子
牙周致病菌的概念
Concept of Preiodontal Pathogen
口腔及牙菌斑中多为口腔正常菌群, 仅少数细菌(目前发现30 种左右)与牙周病有关。在各型牙周病损种区，常可分离出一 或几种优势菌，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 牙周致病菌。
妊娠期龈炎 坏死性溃疡性龈炎
慢性牙周炎
局限性侵袭性牙周炎
牙周病的重要致病菌
证据充分的致病菌 伴放线聚集杆菌 (Aggregatibacter 中等证据的致病菌 直肠弯曲菌(Campylobacter recta) 缠结优杆菌(Eubacterium nodatum) 具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum) 中间普氏菌(Prevotella intermedia)
4
牙周病微生物学
Microbioligy of Periodontal Disease
• 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）。
intermedius)
齿垢密螺旋体(Treponemas denticola)
伴放线聚集杆菌
Ａａ
Ｇ-，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的致病性和临床意义: 菌毛结构
易附着
Aa
荚膜
抵抗吞噬和消化
膜泡
LSP，白细胞毒素， 骨吸收因子等
A
B
A.附着性龈下菌斑（SEM×5000） B.试管刷样附着性龈下菌斑（SEM×5000）
A
B
A.非附着性龈下菌斑（SEM×7000） B.袋壁溃烂处可见较多入侵细菌（TSM×6000）
非特异和特异性菌斑学说
Non-specific and specific Plaque Hypothesis
附着性龈下菌斑 生物膜
非附着性龈下菌 斑生物膜
龈沟上皮、结合 上皮、袋内上皮
A
B
龈上菌斑生物膜 A.牙面球菌占优势的龈上菌斑（SEM×7500） B.龈缘处“玉米棒”状或“谷穗”状龈上菌斑（SEM×7500）
白垢 或称
软垢
微生物，脱落上皮，白细胞，涎蛋白， 脂类，食物残渣等 常在菌斑上沉积 易去除
牙龈 上皮区
牙龈结缔 组织区 骨缺损 区
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。 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
Influnce Factors of Periodontal Ecosystem
牙周组织的解 剖结构与理化 性质 唾液及龈沟 液的作用 牙周环境的 特性
脂磷壁酸
各种有机酸类 纤毛蛋白
菌体表面物质
胶原酶
透明质酸酶 膜泡 蛋白酶 外膜蛋白
细菌酶类
细菌及产物
对宿主的破坏
毒 素
wenku.baidu.com
白细胞毒素 （Aa的外毒素） 神经氨酯酶
硫酸软 各种有机酸 骨素酶
蛋白酶
内毒素
代谢产物
抗中性 白细胞因子
各种有机酸类
微生物直接损害宿主牙周组织的四大类物质
引发宿主免疫反应在牙周病发病中的作 用
福赛坦氏菌
Tf
G-, 专性厌氧, 生长缓慢, 营养要求高, 常在重度牙周炎的 附着丧失处的龈下菌斑中检出，常与Pg等同时检出 Tf 的致病性和临床意义: 吲哚 大量毒性产物 岩藻糖苷酶 葡萄糖苷酶 酶类 胰蛋白酶
Tf
具核梭杆菌
Fn
G-, 专性厌氧, 口腔坏疽性病变的主要病原菌
Fn 的致病性和临床意义: 凝集素
牙龈卟啉单胞菌 Pg
G- , 专性厌氧, 是慢性牙周炎病变区和活动区最主要致病菌
Pg的致病性和临床意义:
附着和凝集 的有关因子
Pg在口腔附着
Pg
抵抗宿主先天 性免疫系统
牙周病发生发展
大量毒力因子
牙周组织破坏
A
B
C
D
牙龈卟啉单胞菌 A．菌落形态 B．革兰染色菌体形态 C．扫描电镜图像(SEM×5000) D．透射电镜图像，可见菌毛(TEM×20000)
Fn
内毒素
抗药性
A
B
C
具核梭杆菌 A．菌落形态 B．革兰染色菌体形态
D
C．扫描电镜图像(SEM×5000) D．透射电镜图像(TEM×30000)
(三) 菌群失调学说：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。
5-3
牙周微生物的致病机制
牙周微生物在牙周病发病中的直接作用
细菌在牙周定植、存活-生长繁殖 入侵宿主组织 抑制或逃避宿主防御功能 损坏牙周组织 牙菌斑矿化为牙石
Aa的致病性和临床意义: 毒性因子 致损机制 临床结果
白细胞毒素
唯一
白细胞死亡,释放溶酶体, 牙周组织损伤
降低宿主 抵抗力
Aa的 致病性
内毒素
骨吸收
骨吸收 作用
成纤维细胞 抑制因子 胶原酶
抑制胶原合成,降解胶原
组织破坏 作用
A
B
C
D
伴放线聚集杆菌 A．菌落形态 B．革兰染色菌体形态 C．扫描电镜图像(SEM×5000) D．透射电镜图像，可见膜泡(TEM×15000)
营养源
pH，温度 湿度，渗 透压，等
温
度
氧化还原电势
微生物的相 互作用
宿主的健康 状况
5-2 牙周病的始动因子
牙菌斑生物膜
Initial Factor of Periodontal Diseases-Dental Plaque Biofilm
生物膜
表自 面然 或界 界广 面泛 发存 生在 较， 多一 般 在 膜
该概念 强调：
形成及适 应过程
微生物生 态群体
对外界的 防御作用
牙菌斑生物膜的形成
Formation of Dental Plaque Biofilm
Acquired pellicle Adhesion and coaggregation Plaque maturation
获得性薄膜
1-2h, 1-20UM
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
牙菌斑生物膜的分类及主要特性
菌斑生物膜分类 接触组织
釉质或龈缘处 龈上菌斑生物膜 保留在牙周袋内 的根面牙骨质
优势菌
G+需氧菌和兼性 菌 G+兼性菌和厌氧 菌 G-厌氧菌和能动 菌
致病性
龋病、牙龈病、 龈上牙石 根面龋、根吸收、 牙周炎、龈下牙 石 牙周炎、牙槽骨 快速破坏