牙菌斑生物膜課件

牙菌斑生物膜1

牙菌斑生物膜1

牙菌斑是口腔微生物的生長環(huán)境，是口腔常見病——齲病和牙周病的始動(dòng)因子。牙菌斑內(nèi)微生物之間以共生、競(jìng)爭(zhēng)和拮抗等方式相互作用，與所處的環(huán)境構(gòu)成不同的微生態(tài)。2牙菌斑是口腔微生物的生長環(huán)境，是口腔常見第一節(jié)

牙菌斑的概念與分類3第一節(jié)

牙菌斑的概念與分類3概念：

牙菌斑是一種細(xì)菌性生物膜，是被基質(zhì)包裹的互相黏附并附著于牙齒或修復(fù)體表面的未礦化的細(xì)菌性群體，不能被水或唾液沖刷去除。4概念： 牙菌斑是一種細(xì)菌性生物膜，是被基質(zhì)包裹的互相黏附并分類牙菌斑

光滑面牙菌斑：G+球菌和桿菌為優(yōu)勢(shì)菌齦上牙菌斑點(diǎn)隙溝裂牙菌斑：G+球菌為優(yōu)勢(shì)菌群鄰面牙菌斑：G+桿菌為優(yōu)勢(shì)菌群

齦下牙菌斑附著性齦下牙菌斑：G+球菌、桿菌、絲狀菌+G-短桿菌和螺旋體

非附著性齦下牙菌斑：G-無芽胞厭氧桿菌5分類牙菌斑光滑面牙菌第二節(jié)

牙菌斑的結(jié)構(gòu)與組成6第二節(jié)

牙菌斑的結(jié)構(gòu)與組成6

鏡下觀察，牙菌斑為由大小不等的被覆基質(zhì)或獲得性膜的細(xì)菌團(tuán)塊組成。成熟牙菌斑由內(nèi)至外一般分為三層：一、牙菌斑結(jié)構(gòu)7一、牙菌斑結(jié)構(gòu)71.基底層

為牙菌斑緊靠牙面的一層，為無細(xì)胞的均質(zhì)結(jié)構(gòu)，HE染色為紅色，厚度為0.1～1.0μｍ，實(shí)際上是獲得性膜，可見少量細(xì)菌黏附于其表面或直接黏附于釉質(zhì)表面。2.中間層

為牙菌斑主體部分，主要由排列成柵欄狀結(jié)構(gòu)的細(xì)菌組成（黏附于基底層的長桿菌及絲狀菌垂直于牙面排列，大量的球菌、桿菌分布或黏附于其中形成）。柵欄狀結(jié)構(gòu)是牙菌斑的基本結(jié)構(gòu)。81.基底層83.表層

為牙菌斑最外層，結(jié)構(gòu)松散，可見谷穗樣結(jié)構(gòu)或試管刷樣結(jié)構(gòu)。 微生物組成差異很大，主要含有球菌、短桿菌、脫落上皮細(xì)胞及食物殘?jiān)?/p>

93.表層9二、牙菌斑的組成

碳水化合物：葡萄糖、蔗糖、乳糖、多糖（葡聚糖、果聚糖、雜多糖）免疫球蛋白(IgG,sIgA,IgM,補(bǔ)體C3,乳鐵蛋白等)、白蛋白酶（溶菌酶、淀粉酶、蛋白水解酶、透明質(zhì)酸酶、膠原酶、蛋白質(zhì)葡糖基轉(zhuǎn)移酶、果糖基轉(zhuǎn)移酶、己糖激酶等）有機(jī)成分糖蛋白（粘多糖）氨基酸（谷氨酸、天門冬氨酸、甘氨酸、亮氨酸、丙氨酸）脂類：糖脂、磷脂、中性脂肪

其它：有機(jī)酸（乳酸、甲酸、乙酸、丙酸、戊酸）、氨、吲哚、甲硫醇微量元素：鈣、磷、鎂、鐵、鈉、鉀、氟等無機(jī)成分水10二、牙菌斑的組成牙菌斑基質(zhì)的作用構(gòu)成了牙菌斑內(nèi)部與外界進(jìn)行物質(zhì)交換的通道；是牙菌斑細(xì)菌生存的載體和營養(yǎng)物質(zhì)儲(chǔ)庫；限制牙菌斑表層的氧氣、抗菌藥物及其它不利細(xì)菌生長的物質(zhì)過多進(jìn)入牙菌斑內(nèi)層，從而起到保護(hù)作用。11牙菌斑基質(zhì)的作用11牙菌斑細(xì)菌組成特點(diǎn)不同個(gè)體之間存在差異。同一個(gè)體口腔內(nèi)不同部位之間存在差異。牙菌斑形成的不同階段細(xì)菌的組成存在很大差異。致病性牙菌斑與非致病性牙菌斑的細(xì)菌組成差異卻不大，僅是各種細(xì)菌所占的比例不同。

12牙菌斑細(xì)菌組成特點(diǎn)12影響牙菌斑生態(tài)平衡的因素1.溫度影響pH變化、離子活性及微生物的凝集?？谇粶囟纫话憔S持在35～36℃左右，攝入食物時(shí)的溫差在60℃左右，長期定植于口腔的細(xì)菌一般能夠適應(yīng)這一范圍溫度變化。

2.pH值影響細(xì)菌酶的活性。口腔內(nèi)平均pH值為6.7～7.2，主要由唾液中的碳酸鹽及磷酸鹽緩沖系統(tǒng)來維持。牙菌斑內(nèi)pH值變化幅度較大,微生物生長適宜的pH值各不相同：當(dāng)pH值為6.0～8.0時(shí)，幾乎所有的牙菌斑細(xì)菌都能生長；當(dāng)pH值為5.0時(shí)，放線菌和一些鏈球菌還可以生長；當(dāng)pH值達(dá)4.6以下時(shí)，只有乳桿菌和酵母菌能夠生存;

當(dāng)pH值高達(dá)9.5時(shí)，只有少量的韋榮菌、梭桿菌、酵母菌和鏈球菌可以生存。13影響牙菌斑生態(tài)平衡的因素133.氧化還原電勢(shì)（oxidation-reductionpotentials,Eh）

高Eh支持需氧菌或微需氧菌的生長，而低Eh有利于厭氧菌的生長?？谇恢胁煌课坏腅h差別很大，光滑面的Eh高，而齦溝、牙周袋內(nèi)Eh很低。健康齦溝的Eh約為+75mV，而牙周袋則為-50mV，深牙周袋甚至可達(dá)-300mV。4.營養(yǎng)

唾液與齦溝液中含有豐富的蛋白質(zhì)、糖蛋白、微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)，是維持微生物生存的最基本營養(yǎng)物質(zhì)。宿主攝入食物的種類、頻率和方式影響微生物的組成。143.氧化還原電勢(shì)（oxidation-reductionp5.唾液中的抑菌成分分泌型IgA（sIgA）:能與細(xì)菌合成的葡聚糖轉(zhuǎn)移酶結(jié)合，限制細(xì)菌酶的活性；sIgA還能與細(xì)菌表面蛋白、脂磷壁酸等抗原結(jié)合，使微生物凝集成簇，降低其對(duì)牙面的黏附能力。溶菌酶：作用于G+細(xì)菌細(xì)胞壁的主要結(jié)構(gòu)肽聚糖而使細(xì)菌胞壁崩解。乳鐵蛋白：能夠與Fe3+緊密結(jié)合，從而降低了細(xì)菌對(duì)生存必需的Fe3+的利用，實(shí)現(xiàn)抑菌作用。過氧化物酶：主要是催化唾液中過氧化氫及硫氰酸鹽氧化反應(yīng)，產(chǎn)生毒性物質(zhì)，使細(xì)菌糖代謝所需的酶失活而終止糖代謝，干擾有機(jī)酸的產(chǎn)生。

155.唾液中的抑菌成分156.微生物間的相互作用共生：一些細(xì)菌的代謝產(chǎn)物是另一些細(xì)菌的營養(yǎng)物質(zhì)/必須的生長因子；一些細(xì)菌的存在是另一些細(xì)菌生存的必要條件；協(xié)同完成物質(zhì)代謝過程。拮抗：細(xì)菌通過競(jìng)爭(zhēng)營養(yǎng)物質(zhì)和定植空間而影響生態(tài)平衡；細(xì)菌自身能夠合成并釋放不利于其他微生物生存的代謝產(chǎn)物；引發(fā)機(jī)體產(chǎn)生天然抗體而抑制其他細(xì)菌的定植與生長。血鏈球菌產(chǎn)生的對(duì)氨基苯甲酸是變異鏈球菌生長的必要生長因子需氧菌和兼性厭氧菌在生長過程中消耗生境中的氧，使局部Eh下降，為專性厭氧菌的生長提供了條件牙菌斑中的細(xì)菌代謝唾液中的糖蛋白時(shí)，首先由口腔鏈球菌、普雷沃菌等含有糖苷酶的細(xì)菌分解糖蛋白側(cè)鏈，然后蛋白質(zhì)被具核梭桿菌、中間普雷沃菌等含有鏈蛋白水解酶的細(xì)菌降解如變異鏈球菌產(chǎn)生的細(xì)菌素為變鏈菌素，它能殺傷鏈球菌屬中的其它細(xì)菌及粘性放線菌，也能殺傷與其共生的血鏈球菌166.微生物間的相互作用血鏈球菌產(chǎn)生的對(duì)氨基苯甲酸是變異鏈球菌7.氟化物的作用氟可以抑制致齲菌的附著，有利于唾液的沖洗和外力的機(jī)械清潔除菌，使牙菌斑形成的時(shí)間延長、數(shù)量減少。牙菌斑中的氟還能夠以氫氟酸的形式擴(kuò)散到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，通過抑制糖代謝酶的活性而干擾糖代謝，降低細(xì)菌的產(chǎn)酸能力。177.氟化物的作用17第三節(jié)

牙菌斑形成與發(fā)育18第三節(jié)

牙菌斑形成與發(fā)育18

牙菌斑生物膜的形成是一個(gè)有序的、連續(xù)的過程，不能截然分開，為描述方便，一般將其分為三個(gè)階段：

1.獲得性膜的形成

2.細(xì)菌黏附集聚

3.牙菌斑的成熟19牙菌斑生物膜的形成是一個(gè)有序的、連續(xù)的過一、獲得性膜的形成獲得性膜（acquiredpellicle）是一層非發(fā)育性的無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的薄膜，主要由唾液、齦溝液中的粘蛋白或糖蛋白選擇性的沉積、吸附于牙齒、修復(fù)材料表面形成。不同部位獲得性膜的成分有所不同。釉質(zhì)表面的獲得性膜的以唾液成分為主，而牙根表面的獲得性膜以齦溝液成分為主。獲得性膜的形態(tài)與結(jié)構(gòu)受所支持的固體表面性質(zhì)影響，其厚度差異很大，一般在30～60μm之間。20一、獲得性膜的形成獲得性膜（acquiredpellicl獲得性膜具有雙重作用：1.獲得性膜有助于細(xì)菌附著與生長，能夠保護(hù)牙齒。獲得性膜提供細(xì)菌黏附牙面的特殊受體，使細(xì)菌選擇性吸附定植于牙面；獲得性膜中的受體與宿主的免疫球蛋白（抗體、補(bǔ)體、溶菌酶等）結(jié)合，抑制宿主的免疫反應(yīng)，利于微生物的生長與繁殖；獲得性膜為細(xì)菌的生長繁殖提供充足的營養(yǎng)。2.獲得性膜還具有保護(hù)及修復(fù)牙齒礦化表面的功能。獲得性膜被覆于牙齒表面，緩沖了酸性食物對(duì)牙面的脫礦作用；獲得性膜可結(jié)合鈣、磷、氟等礦物質(zhì)，利于牙面的礦化和再礦化；獲得性膜上正常菌群的定植抑制了外源性致病微生物的入侵。21獲得性膜具有雙重作用：21二、細(xì)菌對(duì)牙面的黏附和集聚（一）細(xì)菌對(duì)牙面的黏附

包括非特異性黏附和特異性黏附兩個(gè)過程非特異性黏附：附著初期，細(xì)菌與牙面以氫鍵、鈣橋等方式黏附，該過程可逆。特異性黏附：細(xì)菌細(xì)胞壁表面的黏附素（adhesin）與獲得性膜表面的相應(yīng)受體特異性地結(jié)合。22二、細(xì)菌對(duì)牙面的黏附和集聚（一）細(xì)菌對(duì)牙面的黏附包括（二）細(xì)菌在牙面的集聚（aggregation）

1.通過自身合成的細(xì)胞外聚合物而相互黏附

2.通過黏附素與受體特異性結(jié)合使細(xì)菌集聚在一起23（二）細(xì)菌在牙面的集聚（aggregation）23三、牙菌斑的成熟在牙菌斑的成熟過程中，細(xì)菌的定植有一定順序，早期定植菌主要是革蘭陽性球菌，其中鏈球菌為優(yōu)勢(shì)菌，而后是放線菌等細(xì)菌。大約在牙菌斑形成的第5～6天，牙菌斑內(nèi)的細(xì)菌重新排列，形成柵欄狀結(jié)構(gòu)，標(biāo)志牙菌斑成熟，此時(shí)牙菌斑內(nèi)細(xì)菌的組成比例和數(shù)量趨于穩(wěn)定和平衡。牙菌斑中的微生物群落并不是無限擴(kuò)增的，當(dāng)其中細(xì)菌種類和數(shù)量達(dá)到一定限度后，牙菌斑內(nèi)的細(xì)菌可分泌蛋白釋放酶使部分細(xì)菌脫落，多余的細(xì)菌向周圍擴(kuò)散與定植。24三、牙菌斑的成熟在牙菌斑的成熟過程中，細(xì)菌的定植有一定順序，

第四節(jié)

牙菌斑的物質(zhì)代謝25第四節(jié)

牙菌斑的物質(zhì)代謝25一、糖的代謝1.糖的分解牙菌斑中細(xì)菌具有纖維素酶、淀粉酶、糖苷酶等多糖降解酶，可將多糖降解為單糖或雙糖后，通過透性酶轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)。進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)的單糖或雙糖首先通過各種代謝途徑轉(zhuǎn)變?yōu)楸幔缓蠼?jīng)有氧代謝或無氧酵解產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物并釋放能量。細(xì)胞內(nèi)糖無氧酵解產(chǎn)生乳酸、甲酸、乙酸等有機(jī)酸，并以質(zhì)子的形式轉(zhuǎn)移到細(xì)胞外，使環(huán)境中的pH值下降。26一、糖的代謝1.糖的分解262.糖的合成細(xì)胞內(nèi)多糖的合成：外源性糖供給充足時(shí)，在糖原合成酶的作用下，合成具有分支鏈的糖原，貯存能量。細(xì)胞外多糖的合成：細(xì)菌在葡糖基轉(zhuǎn)移酶或果糖基轉(zhuǎn)移酶的作用下，利用蔗糖合成胞外多糖，主要有葡聚糖、果聚糖和粘多糖，以及多糖-蛋白復(fù)合物。水溶性細(xì)胞外多糖易被細(xì)菌利用，是牙菌斑內(nèi)能源的貯存形式。272.糖的合成273.糖代謝的調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)糖酵解的速度調(diào)節(jié)糖代謝，己糖激酶、葡萄糖激酶、果糖激酶和丙酮酸激酶是糖酵解途徑中的限速酶?！叭樗衢y門”機(jī)制調(diào)節(jié)無氧酵解，對(duì)抗糖致死。283.糖代謝的調(diào)節(jié)28二、氮源物質(zhì)代謝

氮源物質(zhì)對(duì)細(xì)菌生長重要作用：為細(xì)菌提供蛋白質(zhì)更新所必需的氨基酸作為能源貯存代謝產(chǎn)生的堿性產(chǎn)物可調(diào)節(jié)牙菌斑基質(zhì)的pH值29二、氮源物質(zhì)代謝 氮源物質(zhì)對(duì)細(xì)菌生長重要作用：29牙菌斑中的蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白水解酶降解為胨、肽，再經(jīng)肽酶降解為氨基酸，該過程的終末及中間產(chǎn)物可被不同細(xì)菌所利用。氨基酸的分解可通過脫氨、轉(zhuǎn)氨和脫羧等方式完成。（1）氨基酸失去氨基的脫氨作用是氨基酸分解代謝的主要方式，分為氧化脫氨和非氧化脫氨兩種形式。代謝產(chǎn)物或衍生物包括α-酮酸、過氧化氫、氨、ATP、羥醛酸等物質(zhì)。（2）轉(zhuǎn)氨基作用是α-氨基酸在轉(zhuǎn)氨酶作用下將氨基轉(zhuǎn)移到α-酮酸的酮基位置上生成相應(yīng)的α-酮酸。轉(zhuǎn)氨基作用既是氨基酸分解的重要方式，也是氨基酸合成的途徑。（3）脫羧基作用是在低pH值環(huán)境中發(fā)生的一種氨基酸分解方式，氨基酸在氨基酸脫羧酶的作用下分解為胺和二氧化碳，其代謝產(chǎn)物為堿性，可升高牙菌斑pH值。30牙菌斑中的蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白水解酶降解為胨、肽，再經(jīng)肽酶降解為氨基三、牙菌斑內(nèi)礦物質(zhì)轉(zhuǎn)換1.唾液與牙菌斑間礦物質(zhì)交換

唾液是牙菌斑礦物質(zhì)的主要來源。唾液與牙菌斑中的礦物質(zhì)以離子擴(kuò)散的方式相互交換，該過程可逆，擴(kuò)散速度取決于濃度差。2.牙菌斑與牙面的礦物質(zhì)轉(zhuǎn)換

牙菌斑中的鈣、磷主要以各種磷酸鹽形式存在。磷酸鹽的性質(zhì)主要由鈣磷的相對(duì)濃度及牙菌斑基質(zhì)的pH值決定，Ca/P比例高時(shí)固相溶解度低，酸性環(huán)境中磷酸鹽的溶解度增加。31三、牙菌斑內(nèi)礦物質(zhì)轉(zhuǎn)換1.唾液與牙菌斑間礦物質(zhì)交換31第五節(jié)

牙菌斑的致病性

32第五節(jié)

牙菌斑的致病性32一、牙菌斑與齲病1.細(xì)菌致齲機(jī)制

牙菌斑中致齲菌分解碳水化合物產(chǎn)生的有機(jī)酸是導(dǎo)致齲病發(fā)生的直接原因。（1）牙菌斑中碳水化合物在細(xì)菌的作用下分解代謝產(chǎn)生乳酸、乙酸、丙酸等有機(jī)酸，氫離子和有機(jī)酸根離子擴(kuò)散到釉質(zhì)晶體周圍，使釉質(zhì)表面鈣和磷酸鹽等礦物質(zhì)溶解。（2）致齲菌合成非水溶性的粘性多糖形成生物屏障，限制牙菌斑內(nèi)外物質(zhì)的擴(kuò)散，維持牙菌斑深層較低的pH值。當(dāng)外源性糖缺乏時(shí)，細(xì)菌可利用這些細(xì)胞內(nèi)多糖和細(xì)胞外多糖繼續(xù)產(chǎn)酸。33一、牙菌斑與齲病1.細(xì)菌致齲機(jī)制332.致齲菌的生物學(xué)特征（1）對(duì)牙面有選擇性黏附力；（2）可快速產(chǎn)生大量的酸，并具有強(qiáng)耐酸性；（3）具有合成細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外多糖的能力；（4）細(xì)菌的數(shù)量與齲病發(fā)生率密切相關(guān)，選擇性的抑制該菌可降低齲病發(fā)生率；（5）能引起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物傳染性齲損。342.致齲菌的生物學(xué)特征343.致齲牙菌斑特征

致齲牙菌斑多位于牙齒的鄰面和咬合面，致齲產(chǎn)物主要是有機(jī)酸。致齲牙菌斑內(nèi)變異鏈球菌為優(yōu)勢(shì)菌，而能夠合成葡聚糖酶的細(xì)菌及韋榮菌數(shù)量少。能夠迅速分解蔗糖產(chǎn)生大量乳酸，并能夠迅速將蔗糖轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)多糖。353.致齲牙菌斑特征354.主要致齲菌

目前已經(jīng)證實(shí)的致齲菌有：變異鏈球菌、遠(yuǎn)緣鏈球菌，乳酪乳桿菌、嗜酸性乳桿菌和粘性放線菌。（1）變形性鏈球菌：是最早確認(rèn)的致齲菌，在病變?cè)缙诎l(fā)揮重要作用，具有強(qiáng)致齲性。它能夠合成非水溶性葡聚糖，對(duì)牙齒的釉質(zhì)面及根面均有較強(qiáng)的黏附力；它能夠產(chǎn)生大量乳酸，并在pH低的酸性環(huán)境中生存。

(2)乳桿菌：能夠產(chǎn)生大量乳酸，并具有強(qiáng)耐酸性，但是與牙面的親和性很低，因而主要在齲病發(fā)展中起促進(jìn)作用。乳桿菌在深齲中檢出率高，在無菌鼠口腔中能產(chǎn)生點(diǎn)隙齲，與齲病密切相關(guān)的乳桿菌主要有乳酪乳桿菌和嗜酸乳桿菌。

(3)粘性放線菌：粘性放線菌對(duì)牙面有較強(qiáng)的黏附力，能產(chǎn)生大量乳酸，主要誘發(fā)根面齲及鄰面齲。364.主要致齲菌36二、牙菌斑與牙周病（一）特異性牙菌斑學(xué)說與非特異性牙菌斑學(xué)說非特異性牙菌斑病因?qū)W說:即牙周病是由非特異的口腔正常菌群的混合感染所致。這一學(xué)說強(qiáng)調(diào)牙菌斑數(shù)量的增加、或微生物毒力的增大、或宿主防御系統(tǒng)功能下降是牙周病發(fā)生的原因。特異性牙菌斑學(xué)說:即口腔微生物中大多數(shù)細(xì)菌是口腔正常菌群，只有少數(shù)細(xì)菌具有毒力，并能夠損害宿主防御系統(tǒng)，當(dāng)這些細(xì)菌在牙菌斑中存在或達(dá)到一定數(shù)量時(shí)則可引起特定類型的牙周病。這一學(xué)說強(qiáng)調(diào)牙菌斑細(xì)菌的質(zhì)，認(rèn)為牙周健康區(qū)與病損區(qū)、不同類型牙周病的病損區(qū)之間的牙菌斑微生物構(gòu)成不同，只有某種或某些細(xì)菌與相應(yīng)類型牙周炎密切相關(guān)，在該型牙周病的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用。

37二、牙菌斑與牙周?。ㄒ唬┨禺愋匝谰邔W(xué)說與非特異性牙菌斑學(xué)說（二）牙菌斑引發(fā)牙周病的機(jī)制1.細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物的直接破壞作用外毒素（exotoxin）：是細(xì)菌在生長過程中由細(xì)胞內(nèi)分泌到細(xì)胞外的毒性物質(zhì)，能夠抑制宿主蛋白質(zhì)的合成，對(duì)宿主有細(xì)胞毒及神經(jīng)毒性作用。內(nèi)毒素（Endotoxin）：是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的脂多糖成分,是一種強(qiáng)烈的炎癥因子，能夠通過完整的齦溝上皮進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)而擴(kuò)散，對(duì)牙齦、牙骨質(zhì)和牙槽骨均有破壞作用。酶：牙菌斑細(xì)菌能夠產(chǎn)生多種水解酶，可破壞牙周組織而使炎癥擴(kuò)散。其他代謝產(chǎn)物：細(xì)菌代謝過程中產(chǎn)生的一些物質(zhì)對(duì)細(xì)胞具有損傷作用，如硫化氫、吲哚、有機(jī)酸銨鹽等。2.牙菌斑引起免疫性病理損害牙菌斑是多種抗原的集合體，能夠引起宿主的免疫反應(yīng),造成的破壞作用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于細(xì)菌直接引起的損害。38（二）牙菌斑引發(fā)牙周病的機(jī)制38（三）牙周致病菌的特征

1992年Socransky歸納的牙周致病菌條件為：①必須是毒性克隆株；②具有引發(fā)疾病的染色體遺傳因子；③宿主必須對(duì)該致病菌易感；④數(shù)量超過宿主閾值；⑤寄居于適當(dāng)位置；⑥局部環(huán)境利于毒性因子的表達(dá)；⑦牙菌斑中的其他菌群不能抑制該菌的致病過程。39（三）牙周致病菌的特征39目前已證實(shí)的牙周病致病菌：

牙齦卟啉單胞菌（P.gingivalis）

伴防線放線桿菌（A.actinomycetemcomitans）中間普雷沃菌（P.intermedia）福塞類桿菌（T.forsythensis）

齒密螺旋體（T.denticola）

巨核梭桿菌（F.nucleatum）

微小消化鏈球菌（Peptostreptococcus

micros

）直腸彎曲桿菌（Campylobacterrectus）

侵蝕艾肯菌（Eikenellacorrodens

）40目前已證實(shí)的牙周病致病菌：40（四）牙周致病牙菌斑的特征

位于齦緣或牙周袋內(nèi)，專性厭氧菌種類和數(shù)量更多，含可動(dòng)菌和螺旋體，主要致病產(chǎn)物是破壞性酶和毒素。41（四）牙周致病牙菌斑的特征41第六節(jié)

牙菌斑的控制42第六節(jié)

牙菌斑的控制42

機(jī)械法：刷牙，使用牙線、間隙刷等，潔牙化學(xué)法：抗生素、植物揮發(fā)油、生物堿或酶、中藥制成含漱劑。4343

牙菌斑生物膜44

牙菌斑生物膜1

牙菌斑是口腔微生物的生長環(huán)境，是口腔常見病——齲病和牙周病的始動(dòng)因子。牙菌斑內(nèi)微生物之間以共生、競(jìng)爭(zhēng)和拮抗等方式相互作用，與所處的環(huán)境構(gòu)成不同的微生態(tài)。45牙菌斑是口腔微生物的生長環(huán)境，是口腔常見第一節(jié)

牙菌斑的概念與分類46第一節(jié)

牙菌斑的概念與分類3概念：

牙菌斑是一種細(xì)菌性生物膜，是被基質(zhì)包裹的互相黏附并附著于牙齒或修復(fù)體表面的未礦化的細(xì)菌性群體，不能被水或唾液沖刷去除。47概念： 牙菌斑是一種細(xì)菌性生物膜，是被基質(zhì)包裹的互相黏附并分類牙菌斑

光滑面牙菌斑：G+球菌和桿菌為優(yōu)勢(shì)菌齦上牙菌斑點(diǎn)隙溝裂牙菌斑：G+球菌為優(yōu)勢(shì)菌群鄰面牙菌斑：G+桿菌為優(yōu)勢(shì)菌群

齦下牙菌斑附著性齦下牙菌斑：G+球菌、桿菌、絲狀菌+G-短桿菌和螺旋體

非附著性齦下牙菌斑：G-無芽胞厭氧桿菌48分類牙菌斑光滑面牙菌第二節(jié)

牙菌斑的結(jié)構(gòu)與組成49第二節(jié)

牙菌斑的結(jié)構(gòu)與組成6

鏡下觀察，牙菌斑為由大小不等的被覆基質(zhì)或獲得性膜的細(xì)菌團(tuán)塊組成。成熟牙菌斑由內(nèi)至外一般分為三層：一、牙菌斑結(jié)構(gòu)50一、牙菌斑結(jié)構(gòu)71.基底層

為牙菌斑緊靠牙面的一層，為無細(xì)胞的均質(zhì)結(jié)構(gòu)，HE染色為紅色，厚度為0.1～1.0μｍ，實(shí)際上是獲得性膜，可見少量細(xì)菌黏附于其表面或直接黏附于釉質(zhì)表面。2.中間層

為牙菌斑主體部分，主要由排列成柵欄狀結(jié)構(gòu)的細(xì)菌組成（黏附于基底層的長桿菌及絲狀菌垂直于牙面排列，大量的球菌、桿菌分布或黏附于其中形成）。柵欄狀結(jié)構(gòu)是牙菌斑的基本結(jié)構(gòu)。511.基底層83.表層

為牙菌斑最外層，結(jié)構(gòu)松散，可見谷穗樣結(jié)構(gòu)或試管刷樣結(jié)構(gòu)。 微生物組成差異很大，主要含有球菌、短桿菌、脫落上皮細(xì)胞及食物殘?jiān)?/p>

523.表層9二、牙菌斑的組成

碳水化合物：葡萄糖、蔗糖、乳糖、多糖（葡聚糖、果聚糖、雜多糖）免疫球蛋白(IgG,sIgA,IgM,補(bǔ)體C3,乳鐵蛋白等)、白蛋白酶（溶菌酶、淀粉酶、蛋白水解酶、透明質(zhì)酸酶、膠原酶、蛋白質(zhì)葡糖基轉(zhuǎn)移酶、果糖基轉(zhuǎn)移酶、己糖激酶等）有機(jī)成分糖蛋白（粘多糖）氨基酸（谷氨酸、天門冬氨酸、甘氨酸、亮氨酸、丙氨酸）脂類：糖脂、磷脂、中性脂肪

其它：有機(jī)酸（乳酸、甲酸、乙酸、丙酸、戊酸）、氨、吲哚、甲硫醇微量元素：鈣、磷、鎂、鐵、鈉、鉀、氟等無機(jī)成分水53二、牙菌斑的組成牙菌斑基質(zhì)的作用構(gòu)成了牙菌斑內(nèi)部與外界進(jìn)行物質(zhì)交換的通道；是牙菌斑細(xì)菌生存的載體和營養(yǎng)物質(zhì)儲(chǔ)庫；限制牙菌斑表層的氧氣、抗菌藥物及其它不利細(xì)菌生長的物質(zhì)過多進(jìn)入牙菌斑內(nèi)層，從而起到保護(hù)作用。54牙菌斑基質(zhì)的作用11牙菌斑細(xì)菌組成特點(diǎn)不同個(gè)體之間存在差異。同一個(gè)體口腔內(nèi)不同部位之間存在差異。牙菌斑形成的不同階段細(xì)菌的組成存在很大差異。致病性牙菌斑與非致病性牙菌斑的細(xì)菌組成差異卻不大，僅是各種細(xì)菌所占的比例不同。

55牙菌斑細(xì)菌組成特點(diǎn)12影響牙菌斑生態(tài)平衡的因素1.溫度影響pH變化、離子活性及微生物的凝集?？谇粶囟纫话憔S持在35～36℃左右，攝入食物時(shí)的溫差在60℃左右，長期定植于口腔的細(xì)菌一般能夠適應(yīng)這一范圍溫度變化。

2.pH值影響細(xì)菌酶的活性。口腔內(nèi)平均pH值為6.7～7.2，主要由唾液中的碳酸鹽及磷酸鹽緩沖系統(tǒng)來維持。牙菌斑內(nèi)pH值變化幅度較大,微生物生長適宜的pH值各不相同：當(dāng)pH值為6.0～8.0時(shí)，幾乎所有的牙菌斑細(xì)菌都能生長；當(dāng)pH值為5.0時(shí)，放線菌和一些鏈球菌還可以生長；當(dāng)pH值達(dá)4.6以下時(shí)，只有乳桿菌和酵母菌能夠生存;

當(dāng)pH值高達(dá)9.5時(shí)，只有少量的韋榮菌、梭桿菌、酵母菌和鏈球菌可以生存。56影響牙菌斑生態(tài)平衡的因素133.氧化還原電勢(shì)（oxidation-reductionpotentials,Eh）

高Eh支持需氧菌或微需氧菌的生長，而低Eh有利于厭氧菌的生長?？谇恢胁煌课坏腅h差別很大，光滑面的Eh高，而齦溝、牙周袋內(nèi)Eh很低。健康齦溝的Eh約為+75mV，而牙周袋則為-50mV，深牙周袋甚至可達(dá)-300mV。4.營養(yǎng)

唾液與齦溝液中含有豐富的蛋白質(zhì)、糖蛋白、微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)，是維持微生物生存的最基本營養(yǎng)物質(zhì)。宿主攝入食物的種類、頻率和方式影響微生物的組成。573.氧化還原電勢(shì)（oxidation-reductionp5.唾液中的抑菌成分分泌型IgA（sIgA）:能與細(xì)菌合成的葡聚糖轉(zhuǎn)移酶結(jié)合，限制細(xì)菌酶的活性；sIgA還能與細(xì)菌表面蛋白、脂磷壁酸等抗原結(jié)合，使微生物凝集成簇，降低其對(duì)牙面的黏附能力。溶菌酶：作用于G+細(xì)菌細(xì)胞壁的主要結(jié)構(gòu)肽聚糖而使細(xì)菌胞壁崩解。乳鐵蛋白：能夠與Fe3+緊密結(jié)合，從而降低了細(xì)菌對(duì)生存必需的Fe3+的利用，實(shí)現(xiàn)抑菌作用。過氧化物酶：主要是催化唾液中過氧化氫及硫氰酸鹽氧化反應(yīng)，產(chǎn)生毒性物質(zhì)，使細(xì)菌糖代謝所需的酶失活而終止糖代謝，干擾有機(jī)酸的產(chǎn)生。

585.唾液中的抑菌成分156.微生物間的相互作用共生：一些細(xì)菌的代謝產(chǎn)物是另一些細(xì)菌的營養(yǎng)物質(zhì)/必須的生長因子；一些細(xì)菌的存在是另一些細(xì)菌生存的必要條件；協(xié)同完成物質(zhì)代謝過程。拮抗：細(xì)菌通過競(jìng)爭(zhēng)營養(yǎng)物質(zhì)和定植空間而影響生態(tài)平衡；細(xì)菌自身能夠合成并釋放不利于其他微生物生存的代謝產(chǎn)物；引發(fā)機(jī)體產(chǎn)生天然抗體而抑制其他細(xì)菌的定植與生長。血鏈球菌產(chǎn)生的對(duì)氨基苯甲酸是變異鏈球菌生長的必要生長因子需氧菌和兼性厭氧菌在生長過程中消耗生境中的氧，使局部Eh下降，為專性厭氧菌的生長提供了條件牙菌斑中的細(xì)菌代謝唾液中的糖蛋白時(shí)，首先由口腔鏈球菌、普雷沃菌等含有糖苷酶的細(xì)菌分解糖蛋白側(cè)鏈，然后蛋白質(zhì)被具核梭桿菌、中間普雷沃菌等含有鏈蛋白水解酶的細(xì)菌降解如變異鏈球菌產(chǎn)生的細(xì)菌素為變鏈菌素，它能殺傷鏈球菌屬中的其它細(xì)菌及粘性放線菌，也能殺傷與其共生的血鏈球菌596.微生物間的相互作用血鏈球菌產(chǎn)生的對(duì)氨基苯甲酸是變異鏈球菌7.氟化物的作用氟可以抑制致齲菌的附著，有利于唾液的沖洗和外力的機(jī)械清潔除菌，使牙菌斑形成的時(shí)間延長、數(shù)量減少。牙菌斑中的氟還能夠以氫氟酸的形式擴(kuò)散到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，通過抑制糖代謝酶的活性而干擾糖代謝，降低細(xì)菌的產(chǎn)酸能力。607.氟化物的作用17第三節(jié)

牙菌斑形成與發(fā)育61第三節(jié)

牙菌斑形成與發(fā)育18

牙菌斑生物膜的形成是一個(gè)有序的、連續(xù)的過程，不能截然分開，為描述方便，一般將其分為三個(gè)階段：

1.獲得性膜的形成

2.細(xì)菌黏附集聚

3.牙菌斑的成熟62牙菌斑生物膜的形成是一個(gè)有序的、連續(xù)的過一、獲得性膜的形成獲得性膜（acquiredpellicle）是一層非發(fā)育性的無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的薄膜，主要由唾液、齦溝液中的粘蛋白或糖蛋白選擇性的沉積、吸附于牙齒、修復(fù)材料表面形成。不同部位獲得性膜的成分有所不同。釉質(zhì)表面的獲得性膜的以唾液成分為主，而牙根表面的獲得性膜以齦溝液成分為主。獲得性膜的形態(tài)與結(jié)構(gòu)受所支持的固體表面性質(zhì)影響，其厚度差異很大，一般在30～60μm之間。63一、獲得性膜的形成獲得性膜（acquiredpellicl獲得性膜具有雙重作用：1.獲得性膜有助于細(xì)菌附著與生長，能夠保護(hù)牙齒。獲得性膜提供細(xì)菌黏附牙面的特殊受體，使細(xì)菌選擇性吸附定植于牙面；獲得性膜中的受體與宿主的免疫球蛋白（抗體、補(bǔ)體、溶菌酶等）結(jié)合，抑制宿主的免疫反應(yīng)，利于微生物的生長與繁殖；獲得性膜為細(xì)菌的生長繁殖提供充足的營養(yǎng)。2.獲得性膜還具有保護(hù)及修復(fù)牙齒礦化表面的功能。獲得性膜被覆于牙齒表面，緩沖了酸性食物對(duì)牙面的脫礦作用；獲得性膜可結(jié)合鈣、磷、氟等礦物質(zhì)，利于牙面的礦化和再礦化；獲得性膜上正常菌群的定植抑制了外源性致病微生物的入侵。64獲得性膜具有雙重作用：21二、細(xì)菌對(duì)牙面的黏附和集聚（一）細(xì)菌對(duì)牙面的黏附

包括非特異性黏附和特異性黏附兩個(gè)過程非特異性黏附：附著初期，細(xì)菌與牙面以氫鍵、鈣橋等方式黏附，該過程可逆。特異性黏附：細(xì)菌細(xì)胞壁表面的黏附素（adhesin）與獲得性膜表面的相應(yīng)受體特異性地結(jié)合。65二、細(xì)菌對(duì)牙面的黏附和集聚（一）細(xì)菌對(duì)牙面的黏附包括（二）細(xì)菌在牙面的集聚（aggregation）

1.通過自身合成的細(xì)胞外聚合物而相互黏附

2.通過黏附素與受體特異性結(jié)合使細(xì)菌集聚在一起66（二）細(xì)菌在牙面的集聚（aggregation）23三、牙菌斑的成熟在牙菌斑的成熟過程中，細(xì)菌的定植有一定順序，早期定植菌主要是革蘭陽性球菌，其中鏈球菌為優(yōu)勢(shì)菌，而后是放線菌等細(xì)菌。大約在牙菌斑形成的第5～6天，牙菌斑內(nèi)的細(xì)菌重新排列，形成柵欄狀結(jié)構(gòu)，標(biāo)志牙菌斑成熟，此時(shí)牙菌斑內(nèi)細(xì)菌的組成比例和數(shù)量趨于穩(wěn)定和平衡。牙菌斑中的微生物群落并不是無限擴(kuò)增的，當(dāng)其中細(xì)菌種類和數(shù)量達(dá)到一定限度后，牙菌斑內(nèi)的細(xì)菌可分泌蛋白釋放酶使部分細(xì)菌脫落，多余的細(xì)菌向周圍擴(kuò)散與定植。67三、牙菌斑的成熟在牙菌斑的成熟過程中，細(xì)菌的定植有一定順序，

第四節(jié)

牙菌斑的物質(zhì)代謝68第四節(jié)

牙菌斑的物質(zhì)代謝25一、糖的代謝1.糖的分解牙菌斑中細(xì)菌具有纖維素酶、淀粉酶、糖苷酶等多糖降解酶，可將多糖降解為單糖或雙糖后，通過透性酶轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)。進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)的單糖或雙糖首先通過各種代謝途徑轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，然后?jīng)有氧代謝或無氧酵解產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物并釋放能量。細(xì)胞內(nèi)糖無氧酵解產(chǎn)生乳酸、甲酸、乙酸等有機(jī)酸，并以質(zhì)子的形式轉(zhuǎn)移到細(xì)胞外，使環(huán)境中的pH值下降。69一、糖的代謝1.糖的分解262.糖的合成細(xì)胞內(nèi)多糖的合成：外源性糖供給充足時(shí)，在糖原合成酶的作用下，合成具有分支鏈的糖原，貯存能量。細(xì)胞外多糖的合成：細(xì)菌在葡糖基轉(zhuǎn)移酶或果糖基轉(zhuǎn)移酶的作用下，利用蔗糖合成胞外多糖，主要有葡聚糖、果聚糖和粘多糖，以及多糖-蛋白復(fù)合物。水溶性細(xì)胞外多糖易被細(xì)菌利用，是牙菌斑內(nèi)能源的貯存形式。702.糖的合成273.糖代謝的調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)糖酵解的速度調(diào)節(jié)糖代謝，己糖激酶、葡萄糖激酶、果糖激酶和丙酮酸激酶是糖酵解途徑中的限速酶?！叭樗衢y門”機(jī)制調(diào)節(jié)無氧酵解，對(duì)抗糖致死。713.糖代謝的調(diào)節(jié)28二、氮源物質(zhì)代謝

氮源物質(zhì)對(duì)細(xì)菌生長重要作用：為細(xì)菌提供蛋白質(zhì)更新所必需的氨基酸作為能源貯存代謝產(chǎn)生的堿性產(chǎn)物可調(diào)節(jié)牙菌斑基質(zhì)的pH值72二、氮源物質(zhì)代謝 氮源物質(zhì)對(duì)細(xì)菌生長重要作用：29牙菌斑中的蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白水解酶降解為胨、肽，再經(jīng)肽酶降解為氨基酸，該過程的終末及中間產(chǎn)物可被不同細(xì)菌所利用。氨基酸的分解可通過脫氨、轉(zhuǎn)氨和脫羧等方式完成。（1）氨基酸失去氨基的脫氨作用是氨基酸分解代謝的主要方式，分為氧化脫氨和非氧化脫氨兩種形式。代謝產(chǎn)物或衍生物包括α-酮酸、過氧化氫、氨、ATP、羥醛酸等物質(zhì)。（2）轉(zhuǎn)氨基作用是α-氨基酸在轉(zhuǎn)氨酶作用下將氨基轉(zhuǎn)移到α-酮酸的酮基位置上生成相應(yīng)的α-酮酸。轉(zhuǎn)氨基作用既是氨基酸分解的重要方式，也是氨基酸合成的途徑。（3）脫羧基作用是在低pH值環(huán)境中發(fā)生的一種氨基酸分解方式，氨基酸在氨基酸脫羧酶的作用下分解為胺和二氧化碳，其代謝產(chǎn)物為堿性，可升高牙菌斑pH值。73牙菌斑中的蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白水解酶降解為胨、肽，再經(jīng)肽酶降解為氨基三、牙菌斑內(nèi)礦物質(zhì)轉(zhuǎn)換1.唾液與牙菌斑間礦物質(zhì)交換

唾液是牙菌斑礦物質(zhì)的主要來源。唾液與牙菌斑中的礦物質(zhì)以離子擴(kuò)散的方式相互交換，該過程可逆，擴(kuò)散速度取決于濃度差。2.牙菌斑與牙面的礦物質(zhì)轉(zhuǎn)換

牙菌斑中的鈣、磷主要以各種磷酸鹽形式存在。磷酸鹽的性質(zhì)主要由鈣磷的相對(duì)濃度及牙菌斑基質(zhì)的pH值決定，Ca/P比例高時(shí)固相溶解度低，酸性環(huán)境中磷酸鹽的溶解度增加。74三、牙菌斑內(nèi)礦物質(zhì)轉(zhuǎn)換1.唾液與牙菌斑間礦物質(zhì)交換31第五節(jié)

牙菌斑的致病性

75第五節(jié)

牙菌斑的致病性32一、牙菌斑與齲病1.細(xì)菌致齲機(jī)制

牙菌斑中致齲菌分解碳水化合物產(chǎn)生的有機(jī)酸是導(dǎo)致齲病發(fā)生的直接原因。（1）牙菌斑中碳水化合物在細(xì)菌的作用下分解代謝產(chǎn)生乳酸、乙酸、丙酸等有機(jī)酸，氫離子和有機(jī)酸根離子擴(kuò)散到釉質(zhì)晶體周圍，使釉質(zhì)表面鈣和磷酸鹽等礦物質(zhì)溶解。（2）致齲菌合成非水溶性的粘性多糖形成生物屏障，限制牙菌斑內(nèi)外物質(zhì)的擴(kuò)散，維持牙菌斑深層較低的pH值。當(dāng)外源性糖缺乏時(shí)，細(xì)菌可利用這些細(xì)胞內(nèi)多糖和細(xì)胞外多糖繼續(xù)產(chǎn)酸。76一、牙菌斑與齲病1.細(xì)菌致齲機(jī)制332.致齲菌的生物學(xué)特征（1）對(duì)牙面有選擇性黏附力；（2）可快速產(chǎn)生大量的酸，并具有強(qiáng)耐酸性；（3）具有合成細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外多糖的能力；（4）細(xì)菌的數(shù)量與齲病發(fā)生率密切相關(guān)，選擇性的抑制該菌可降低齲病發(fā)生率；（5）能引起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物傳染性齲損。772.致齲菌的生物學(xué)特征343.致齲牙菌斑特征

致齲牙菌斑多位于牙齒的鄰面和咬合面，致齲產(chǎn)物主要是有機(jī)酸。致齲牙菌斑內(nèi)變異鏈球菌為優(yōu)勢(shì)菌，而能夠合成葡聚糖酶的細(xì)菌及韋榮菌數(shù)量少。能夠迅速分解蔗糖產(chǎn)生大量乳酸，并能夠迅速將蔗糖轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)多糖。783.致齲牙菌斑特征354.主要致齲菌

目前已經(jīng)證實(shí)的致齲菌有：變異鏈球菌、遠(yuǎn)緣鏈球菌，乳酪乳桿菌、嗜酸性乳桿菌和粘性放線菌。（1）變形性鏈球菌：是最早確認(rèn)的致齲菌，在病變?cè)缙诎l(fā)揮重要作用，具有強(qiáng)致齲性。它能夠合成非水溶性葡聚糖