第四章牙周病微生物學

第四章牙周病微生物學牙周病病因學

第一節(jié)概述牙周病是多因素疾病。細菌及其產物是發(fā)病始動因素?？谇痪植恳蛩睾腿硪蛩赜绊懷乐懿〉霓D歸。各因素相互聯(lián)系、互為協(xié)同或影響、互為拮抗。一、口腔正常菌群口腔微生物種類繁多：已分離出400多種。密度高、數(shù)量大。出生后3-4小時口腔即有細菌定植直至個體死亡?？谇画h(huán)境復雜：解剖、理化環(huán)境。微生物的相互關系復雜：微生物的復雜關系共生symbiosis：相互有利競爭competition：競爭空間、營養(yǎng)拮抗antagonism：抑制或殺死另一菌。共棲commensalism：細菌以此種方式保持菌群間于宿主間的平衡。共聚：指不同類型細菌表面的相應分子間的互相特異性識別并黏附。正常菌群間失衡、微生物與宿主間失衡都會導致疾病如：HerpesvirusinHumanPeriodontalDisease特異性菌斑學說無法解釋細菌和臨床指標均增加，非附著菌斑量增加，牙周破壞進展迅速。與侵襲性牙周炎關系密切。產生“無法解釋”的原因：須嚴格實施抗感染消毒原則，加強防護措施。影響齦上、下菌斑定植的因素齦上菌斑、齦下菌斑與牙菌斑的生態(tài)學抵抗宿主先天免疫系統(tǒng)

是阻斷防御反應的關鍵步驟牙齦卟啉單胞菌

porphyromonasgingivalis，Pg特點：是一個有一定結構形式的有機體，其間的細菌能抵抗宿主的防御功能、表面活性劑或抗生素等的殺滅作用，不容易被水沖掉膠原酶collagenase牙菌斑生態(tài)系的菌斑積聚量受多種因素制約，不是無限制地增多。抵抗宿主先天免疫系統(tǒng)

是阻斷防御反應的關鍵步驟牙周炎為什么有區(qū)域性？（患者口腔中為什么不都發(fā)病？）細菌具有入侵組織的能力，觸發(fā)宿主的防御機制變態(tài)反應、炎癥，造成組織損傷。牙菌斑是牙周病的始動因子常見的致病酶類

促進菌斑的形成和成熟、水解蛋白，破壞膠原纖維、參與牙周袋形成和牙槽骨吸收過程。抑制或逃避宿主防御功能。人巨細胞病毒HumanCytomegalovirus在包括精液、母乳、唾液在內的血液、人體分泌物中能夠檢測到人巨細胞病毒(HCMV)。(1)有機酸(2)硫化氫

(3)吲哚(4)氨當前研究焦點：

識別牙周致病菌的毒性克隆株

尋找牙周致病菌的毒性傳遞因子

宿主的易感因子。非附著性齦下菌斑

unattachedsubgingivalplaque(2)大多數(shù)可動菌定居于此。同樣的疾病中能發(fā)現(xiàn)同樣的病原菌；機械清除菌斑或抗菌治療有效果。當前研究焦點：

識別牙周致病菌的毒性克隆株

尋找牙周致病菌的毒性傳遞因子

宿主的易感因子。特異性菌斑學說無法解釋胰酶樣蛋白酶、肽酶、透明質酸酶等?？谇徽＞簅ralnormalflora或固有菌叢indigenousflora的作用生物屏障，抑制外源性微生物。維持口腔微生物生態(tài)平衡。刺激宿主免疫。營養(yǎng)功能：形成ViteK等。牙周袋病損分區(qū)細菌和臨床指標均增加，非附著菌斑量增加，牙周破壞進展迅速。為外源性感染提供條件；unattachedsubgingivalplaque以G+桿菌、球菌和絲狀菌為主，少量Gˉ球菌桿菌。革蘭陽性需氧菌

兼性菌某些個體經久齦炎不發(fā)生牙周炎？能夠抑制成纖維細胞活性、抑制骨細胞生長、刺激破骨細胞引起骨吸收、抑制吞噬或作為細菌毒性產物的載體，引起深部組織的破壞。抵抗宿主先天免疫系統(tǒng)

是阻斷防御反應的關鍵步驟細菌選擇性黏附、定植于牙周并存活和繁殖。某些個體經久齦炎不發(fā)生牙周炎？牙齦卟啉單胞菌

porphyromonasgingivalis，PgG+絲狀菌和口腔鏈球菌膠原酶collagenase齦上菌斑、齦下菌斑與牙菌斑的生態(tài)學目前研究可以較好地解釋侵襲性牙周炎。Inheritedfactors牙菌斑生物膜形成三個基本階段細胞毒素leukotoxin（A.菌斑微生物作為牙周致病菌始動因子的證據膠原酶collagenase牙菌斑生態(tài)系的菌斑積聚量受多種因素制約，不是無限制地增多。細菌具有入侵組織的能力，觸發(fā)宿主的防御機制變態(tài)反應、炎癥，造成組織損傷。Gˉ無芽胞梭形桿菌，專性厭氧，邊緣不齊的半透明菌落。Gˉ無芽胞球桿菌，表面有纖毛，無菌動物實驗研究：證實細菌能夠破壞牙周組織。(1)有機酸(2)硫化氫

(3)吲哚(4)氨即其中某些菌成為“機會性致病菌”，共棲commensalism：細菌以此種方式保持菌群間于宿主間的平衡。能從實驗室重新獲得病原菌純培養(yǎng)。胰酶樣蛋白酶、肽酶、透明質酸酶等。二、牙周生態(tài)系periodontalecosystem指牙周正常菌群之間與宿主之間的相互作用牙周生態(tài)系正常菌群是可變的。牙周微生物的復雜性確定了宿主免疫反應的復雜性。正常菌群間失衡、微生物與宿主間失衡都會導致疾病如：導致內源性感染；為外源性感染提供條件；致敏宿主牙周病是多因素疾病，單一因素不會引起牙周破壞。（Page&Kornman提出的發(fā)病機制）EnvironmentalandpostnatalfactorsInheritedfactors微生物感染臨床表現(xiàn)疾病開始、進展骨破壞結締組織和和炎癥反應宿主免疫反應AntibodyPMNEndotoxin&PoisenfactorsAntigenCyto-factors&PGEMMPs牙齦炎和牙周病的簡化通路致病菌落產物(LPS－脂多糖等)細胞因子和炎癥介質炎癥和組織損傷牙周袋形成/骨吸收現(xiàn)代牙周病學觀點菌斑的侵襲力＝宿主的防御力→生態(tài)平衡（牙周組織健康）菌斑的侵襲力>宿主的防御力→生態(tài)失衡（患牙周?。┚叩那忠u力<宿主的防御力→生態(tài)調整（牙周病防治）強調有細菌的存在，才有可能發(fā)生牙周病內因＋外因—全身與局部—多因素(菌斑細菌及其代謝產物)；

當前研究焦點：

識別牙周致病菌的毒性克隆株

尋找牙周致病菌的毒性傳遞因子

宿主的易感因子。牙菌斑是牙周病的始動因子第二節(jié)牙周病的始動因子——牙菌斑生物膜dentalplaquebiofilm即就是細菌性生物膜牙菌斑特點：是一個有一定結構形式的有機體，其間的細菌能抵抗宿主的防御功能、表面活性劑或抗生素等的殺滅作用，不容易被水沖掉牙菌斑生物膜結構牙菌斑生物膜形成三個基本階段

獲得性膜acquiredpellicle：1-2小時形成細菌黏附adhesion與共聚coaggregation菌斑成熟：12小時菌斑大致可被染色。9天形成各種細菌的復雜生態(tài)群體，10-30天菌斑發(fā)育成熟達高峰。菌斑微生物作為牙周致病菌始動因子的證據實驗性齦炎（65年，L?e）：證實齦炎的發(fā)生與菌斑堆積相關。流行病學調查：

牙周病分布、患病率、嚴重程度與口腔衛(wèi)生、菌斑積聚量呈正相關。機械清除菌斑或抗菌治療有效果。無菌動物實驗研究：證實細菌能夠破壞牙周組織。宿主免疫反應：可疑致病菌高滴度特異抗體。齦上菌斑附著性齦下菌斑非附著性齦下菌斑二.齦上菌斑、齦下菌斑與牙菌斑的生態(tài)學牙菌斑生態(tài)系的菌斑積聚量受多種因素制約，不是無限制地增多。根據齦上、下不同生態(tài)區(qū)域劃分為齦上菌斑、齦下菌斑菌斑接觸組織優(yōu)勢菌影響因素致病性

齦上菌斑釉質，齦緣，暴露的牙骨質革蘭陽性需氧菌

兼性菌

口腔衛(wèi)生措施

食物機械摩擦

唾液

齲病

齦炎

齦上牙石一.齦上菌斑supragingivalplaque齦上菌斑的結構：微生物、基質。需氧/兼性厭氧菌為主，與齦炎關系密切。齦上菌斑基質：

有機基質(多糖蛋白質復合體)和無機成分（鈣、磷、鎂、鉀等）。食物對齦上菌斑形成的影響牙菌斑不是食物殘余。食物種類、口腔功能靜止與否可以影響菌斑形成。(二)齦下菌斑附著性齦下菌斑attachedsubgingivalplaque非附著性齦下菌斑unattachedsubgingivalplaque附著性齦下菌斑

attachedsubgingivalplaque菌斑直接附著于牙面、牙石，不直接接觸齦溝底或袋底。以G+桿菌、球菌和絲狀菌為主，少量Gˉ球菌桿菌。與牙石和根面齲形成有關。非附著性齦下菌斑

unattachedsubgingivalplaque游離于附著菌斑和齦溝上皮/牙周袋內壁之間，接觸袋壁。以Gˉ可動菌為主。與牙周破壞關系密切。齦下菌斑生理特點齦溝或牙周袋有良好的理化環(huán)境，有營養(yǎng)物質（蛋白質）供給牙周袋內氧化還原電勢低等均可影響細菌組成。Gˉ兼性及專性厭氧菌為主，與牙周破壞關系密切。齦溝結合上皮牙釉質牙骨質對不同的細菌親和力不同。影響齦下菌斑生態(tài)環(huán)境的因素齦下牙菌斑生物膜生物學、結構特性復雜性。解剖條件:(1)齦下菌斑隱藏在齦溝或牙周袋內，比較薄，不受口腔清潔的影響。(2)大多數(shù)可動菌定居于此。生長受宿主受先天防御系統(tǒng)制約。齦下菌斑與牙周病活動性的關系病變活動期：細菌和臨床指標均增加，非附著菌斑量增加，牙周破壞進展迅速。病變靜止期：非附著菌斑量減少，構成牙周病慢性過程。接觸組織優(yōu)勢菌致病性齦上菌斑釉質或齦緣處暴露的牙骨質G＋需氧菌和兼性菌齲病、齦炎、齦上牙石附著性齦下菌斑牙周袋內的牙骨質G＋兼性菌和厭氧菌根面齲、根面吸收牙周炎、齦下牙石非附著性齦下菌斑齦溝上皮、結合上皮、牙齦結締組織Gˉ厭氧菌和能動菌牙周炎、牙槽骨吸收各類菌斑的主要特征齦上菌斑齦下菌斑清潔作用唾液和摩擦無滯留附著機械性代謝以碳水化合物為主碳水化合物和蛋白質環(huán)境需氧或兼性厭氧兼性厭氧或專性厭氧可動菌少多優(yōu)勢菌群G+絲狀菌和口腔鏈球菌Gˉ厭氧桿菌宿主防御唾液齦溝液影響齦上、下菌斑定植的因素菌斑致病學說非特異性菌斑學說特異性菌斑學說菌群失調學說非特異性菌斑學說

non-specificplaquehypothesis疾病是由非特異性的口腔正常菌群混合感染引起。即不是單一或特異性致病菌引起的疾病。（1890年Miller）疾病是由菌斑細菌的量（數(shù)量、毒力）增大所致。非特異性菌斑學說無法解釋某些個體經久齦炎不發(fā)生牙周炎？僅有少量菌斑卻有嚴重的牙周炎？（菌斑的量為什么并不代表疾病的嚴重程度？）牙周炎為什么有區(qū)域性？（患者口腔中為什么不都發(fā)??？）特異性菌斑學說無法解釋只有少數(shù)的細菌致病作用比較明確。何種細菌是何種牙周病的特異致病菌？為什么在健康部位也可檢出某些特殊牙周致病菌。為什么臨床有效使用的藥物卻是廣譜抗菌素？產生“無法解釋”的原因：細菌分離培養(yǎng)技術細菌種類繁多動物口腔菌系不同于人類。特異性菌斑學說

specificplaquehypothesis各種不同類型的牙周病是由不同特異性細菌引起，牙周病是一組臨床癥狀相同但是臨床過程不同、病因不同的疾病。研究證明，牙周菌斑中的確存在優(yōu)勢菌（predominantmicroflora）目前研究可以較好地解釋侵襲性牙周炎。菌群失調學說dysbacteriosis

（折中觀點）Genco認為：牙周病是一組不同病因引起的疾?。谎乐苤虏【赡軄碜酝庠?或內源。疾病是由口腔正常菌群定居齦下（非外來菌），其中毒力較大的細菌占優(yōu)勢，干擾了宿主防御體系。正常微生物群的數(shù)量和種類偏離了正常的生理組合，對宿主產生不良的表現(xiàn)。即其中某些菌成為“機會性致病菌”，Theilade認為：人牙周病與皰疹病毒HerpesvirusinHumanPeriodontalDisease引起口腔疾病的很多病毒是DNA病毒，通過接觸唾液、血液或生殖分泌物存留于兒童或成年早期患者。皰疹病毒是口腔中重要的DNA病毒。其感染特點是免疫損傷。病毒與牙周病病毒與牙周病人類免疫缺陷病毒（HIV）廣泛存在于患者體液當中，血液、精液、腦脊液中密度最高。無特效藥救治須嚴格實施抗感染消毒原則，加強防護措施。Ⅰ型EB病毒（Epstein-Barrvirustype1，EBV-1)和HCMV涉及人牙周疾病發(fā)病機理。這兩種皰疹病毒暫時描述為EB病毒，至少存在Ⅰ型和Ⅱ型，EBV-Ⅰ型掌控西半球，Ⅱ型存在于非洲。人巨細胞病毒HumanCytomegalovirus在包括精液、母乳、唾液在內的血液、人體分泌物中能夠檢測到人巨細胞病毒(HCMV)。病毒與牙周病病毒感染降低宿主抵抗力潛能，增加細菌（如Pg、Aa、Pi等）感染的風險。細菌造成的感染可有利于病毒感染細胞。病毒與牙周病牙周微生物的致病機制細菌選擇性黏附、定植于牙周并存活和繁殖。入侵宿主組織。

細菌具有入侵組織的能力，觸發(fā)宿主的防御機制變態(tài)反應、炎癥，造成組織損傷。抑制或逃避宿主防御功能。損害宿主牙周組織。損害牙周的物質有：菌體表面物質（細菌胞膜成分）能夠抑制成纖維細胞活性、抑制骨細胞生長、刺激破骨細胞引起骨吸收、抑制吞噬或作為細菌毒性產物的載體，引起深部組織的破壞。常見的菌體表面物質內毒素endotoxin脂磷壁酸lipoteichoicacid，LTA外膜蛋白outermemgraneproteins，OMP纖毛fimbriae蛋白膜泡vesicles常見的致病酶類

促進菌斑的形成和成熟、水解蛋白，破壞膠原纖維、參與牙周袋形成和牙槽骨吸收過程。透明質酸酶(hyaluronidase)鏈激酶(strptokinase)膠原酶(collagenase)硫酸軟骨素酶(chondrosulfatase)神經氨酸苷酶(neuralminidase)常見的致病毒素

破壞白細胞，釋放溶酶體、抑制趨化、降低吞噬、誘導白介素、腫瘤壞死因子等細胞因子的產生，破壞牙周組織。細胞毒素leukotoxin（A.a產生）抗中性粒細胞因子anti-neutrophilfactor（嗜二氧化碳嗜纖維菌產生）細菌代謝產物可直接導致組織損傷。如：(1)有機酸(2)硫化氫

(3)吲哚(4)氨(5)毒胺主要的牙周可疑致病菌指在各型牙周病損區(qū)分離出的一種或幾種優(yōu)勢菌，它們的毒力和致病性干擾宿主防御能力，引發(fā)牙周病。Koch’s法則應用于確定致病菌Koch’spostulate同樣的疾病中能發(fā)現(xiàn)同樣的病原菌；從該病灶中分離出病原菌并純培養(yǎng)；該培養(yǎng)物接種至易感動物可引起相似的疾??；能從實驗室重新獲得病原菌純培養(yǎng)。Koch’s法則不足：偏重病原菌作用，輕視了機體的防御功能。10種與牙周病關系較為密切的微生物（1996WorldWorkshoponClinicalPeriodontics〕

證據充分的致病菌:

伴放線放線桿菌（Actinobacillusactinomycetemcomitans，Aa〕

牙齦卟啉單胞菌（Pophyromonasgingivalis,Pg〕

福賽類桿菌（Bacteroidesforsythus,Bf〕

中等證據的致病菌直腸彎曲桿菌具核梭桿菌中間普氏菌齒垢密螺旋體……1.伴放線放線桿菌Aa

actinobacillusactinomycetemcomitans生物學特性:Gˉ短桿菌，微需氧菌，雪茄煙狀菌落致病性及臨床意義：與侵襲性牙周炎關系密切。降低宿主抵抗力：通過產生毒性因子致病如:主要的牙周可疑致病菌Aa可以產生：白細胞毒素leukotoxin，LTX

多形核白細胞趨化抑制因子

淋巴細胞抑制因子

殺上皮毒素主要的牙周可疑致病菌促進骨吸收和組織破壞：通過1.內毒素2.破骨細胞激活因子3.組織破壞作用：(1)成纖維細胞抑制因子(2)膠原酶主要的牙周可疑致病菌牙齦卟啉單胞菌

porphyromonasgingivalis，Pg別名：牙齦紫卟啉單胞菌；牙齦擬桿菌bacteroidesgingivalis生物學特性：Gˉ無芽胞球桿菌，表面有纖毛，專性厭氧，黑色菌落主要的牙周可疑致病菌致病性及臨床意義：

慢性牙周炎活動部位優(yōu)勢菌。主要的牙周可疑致病菌抵抗宿主先天免疫系統(tǒng)

是阻斷防御反應的關鍵步驟不刺激內皮細胞產生選擇素E（E-selectin）抑制單核細胞趨化蛋白-1（monocytechemotaxisprotein-1）、IL-8、細胞間黏附分子在有關組織的表達以逃避先天免疫反應。隱藏在細胞內逃避宿主防御，等待再次感染。主要的牙周可疑致病菌3.分泌毒力因子破壞牙周組織牙齦素gingipains（卟啉素porphypains）膠原酶collagenase內毒素主要的牙周可疑致病菌福賽坦氏菌

Tannere