第四章-牙周病微生物学

第四章牙周病微生物学郭良微牙周病病因学第一节概述1.牙周病是多因素疾病。2.细菌及其产物是发病始动因素。3.口腔局部因素和全身因素影响牙周病的转归。4.各因素相互联系、互为协同或影响、互为拮抗。一、口腔正常菌群1.口腔微生物种类繁多：已分离出400多种。密度高、数量大。2.出生后3-4小时口腔即有细菌定植直至个体死亡。3.口腔环境复杂：解剖、理化环境。4.微生物的相互关系复杂：微生物的复杂关系①共生symbiosis：相互有利②竞争competition：竞争空间、营养③拮抗antagonism：抑制或杀死另一菌。④共栖commensalism：细菌以此种方式保持菌群间于宿主间的平衡。⑤共聚：指不同类型细菌表面的相应分子间的互相特异性识别并黏附。5.口腔正常菌群oralnormalflora或固有菌丛indigenousflora的作用①生物屏障，抑制外源性微生物。②维持口腔微生物生态平衡。③刺激宿主免疫。④营养功能：形成ViteK等。牙周袋病损分区二、牙周生态系periodontalecosystem指牙周正常菌群之间与宿主之间的相互作用牙周生态系(1)正常菌群是可变的。牙周微生物的复杂性确定了宿主免疫反应的复杂性。(2)正常菌群间失衡、微生物与宿主间失衡都会导致疾病如：导致内源性感染；为外源性感染提供条件；致敏宿主牙周病是多因素疾病，单一因素不会引起牙周破坏。（Page&Kornman提出的发病机制）EnvironmentalandpostnatalfactorsInheritedfactors微生物感染临床表现疾病开始、进展骨破坏结缔组织和和炎症反应宿主免疫反应AntibodyPMNEndotoxin&PoisenfactorsAntigenCyto-factors&PGEMMPs牙龈炎和牙周病的简化通路致病菌落产物(LPS－脂多糖等)细胞因子和炎症介质炎症和组织损伤牙周袋形成/骨吸收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。牙菌斑是牙周病的始动因子第二节牙周病的始动因子——牙菌斑生物膜dentalplaquebiofilm即就是细菌性生物膜牙菌斑特点：是一个有一定结构形式的有机体，其间的细菌能抵抗宿主的防御功能、表面活性剂或抗生素等的杀灭作用，不容易被水冲掉牙菌斑生物膜结构牙菌斑生物膜形成三个基本阶段1.获得性膜acquiredpellicle：1-2小时形成2.细菌黏附adhesion与共聚coaggregation3.菌斑成熟：12小时菌斑大致可被染色。9天形成各种细菌的复杂生态群体，10-30天菌斑发育成熟达高峰。菌斑微生物作为牙周致病菌始动因子的证据1.实验性龈炎（65年，Löe）：证实龈炎的发生与菌斑堆积相关。2.流行病学调查：牙周病分布、患病率、严重程度与口腔卫生、菌斑积聚量呈正相关。3.机械清除菌斑或抗菌治疗有效果。4.无菌动物实验研究：证实细菌能够破坏牙周组织。5.宿主免疫反应：可疑致病菌高滴度特异抗体。龈上菌斑附着性龈下菌斑非附着性龈下菌斑二.龈上菌斑、龈下菌斑与牙菌斑的生态学牙菌斑生态系的菌斑积聚量受多种因素制约，不是无限制地增多。根据龈上、下不同生态区域划分为龈上菌斑、龈下菌斑菌斑接触组织优势菌影响因素致病性龈上菌斑釉质，龈缘，暴露的牙骨质革兰阳性需氧菌兼性菌口腔卫生措施食物机械摩擦唾液龋病龈炎龈上牙石一.龈上菌斑supragingivalplaque1.龈上菌斑的结构：微生物、基质。2.需氧/兼性厌氧菌为主，与龈炎关系密切。3.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）。食物对龈上菌斑形成的影响1.牙菌斑不是食物残余。2.食物种类、口腔功能静止与否可以影响菌斑形成。(二)龈下菌斑1.附着性龈下菌斑attachedsubgingivalplaque2.非附着性龈下菌斑unattachedsubgingivalplaque1.附着性龈下菌斑attachedsubgingivalplaque①菌斑直接附着于牙面、牙石，不直接接触龈沟底或袋底。②以G+杆菌、球菌和丝状菌为主，少量Gˉ球菌杆菌。③与牙石和根面龋形成有关。2.非附着性龈下菌斑unattachedsubgingivalplaque①游离于附着菌斑和龈沟上皮/牙周袋内壁之间，接触袋壁。②以Gˉ可动菌为主。③与牙周破坏关系密切。3.龈下菌斑生理特点①龈沟或牙周袋有良好的理化环境，有营养物质（蛋白质）供给②牙周袋内氧化还原电势低等均可影响细菌组成。③Gˉ兼性及专性厌氧菌为主，与牙周破坏关系密切。④龈沟结合上皮牙釉质牙骨质对不同的细菌亲和力不同。4.影响龈下菌斑生态环境的因素①龈下牙菌斑生物膜生物学、结构特性复杂性。②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。5.龈下菌斑与牙周病活动性的关系①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。②病变静止期：非附着菌斑量减少，构成牙周病慢性过程。接触组织优势菌致病性龈上菌斑釉质或龈缘处暴露的牙骨质G＋需氧菌和兼性菌龋病、龈炎、龈上牙石附着性龈下菌斑牙周袋内的牙骨质G＋兼性菌和厌氧菌根面龋、根面吸收牙周炎、龈下牙石非附着性龈下菌斑龈沟上皮、结合上皮、牙龈结缔组织Gˉ厌氧菌和能动菌牙周炎、牙槽骨吸收各类菌斑的主要特征龈上菌斑龈下菌斑清洁作用唾液和摩擦无滞留附着机械性代谢以碳水化合物为主碳水化合物和蛋白质环境需氧或兼性厌氧兼性厌氧或专性厌氧可动菌少多优势菌群G+丝状菌和口腔链球菌Gˉ厌氧杆菌宿主防御唾液龈沟液影响龈上、下菌斑定植的因素四．菌斑致病学说1.非特异性菌斑学说2.特异性菌斑学说3.菌群失调学说非特异性菌斑学说non-specificplaquehypothesis1.疾病是由非特异性的口腔正常菌群混合感染引起。即不是单一或特异性致病菌引起的疾病。（1890年Miller）2.疾病是由菌斑细菌的量（数量、毒力）增大所致。非特异性菌斑学说无法解释1.某些个体经久龈炎不发生牙周炎？2.仅有少量菌斑却有严重的牙周炎？（菌斑的量为什么并不代表疾病的严重程度？）3.牙周炎为什么有区域性？（患者口腔中为什么不都发病？）特异性菌斑学说无法解释1.只有少数的细菌致病作用比较明确。2.何种细菌是何种牙周病的特异致病菌？3.为什么在健康部位也可检出某些特殊牙周致病菌。4.为什么临床有效使用的药物却是广谱抗菌素？产生“无法解释”的原因：1.细菌分离培养技术2.细菌种类繁多3.动物口腔菌系不同于人类。特异性菌斑学说specificplaquehypothesis1.各种不同类型的牙周病是由不同特异性细菌引起，牙周病是一组临床症状相同但是临床过程不同、病因不同的疾病。2.研究证明，牙周菌斑中的确存在优势菌（predominantmicroflora）3.目前研究可以较好地解释侵袭性牙周炎。菌群失调学说dysbacteriosis（折中观点）1.Genco认为：牙周病是一组不同病因引起的疾病；牙周致病菌可能来自外源/或内源。疾病是由口腔正常菌群定居龈下（非外来菌），其中毒力较大的细菌占优势，干扰了宿主防御体系。正常微生物群的数量和种类偏离了正常的生理组合，对宿主产生不良的表现。即其中某些菌成为“机会性致病菌”，2.Theilade认为：人牙周病与疱疹病毒HerpesvirusinHumanPeriodontalDisease引起口腔疾病的很多病毒是DNA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。Ⅰ型EB病毒（Epstein-Barrvirustype1，EBV-1)和HCMV涉及人牙周疾病发病机理。这两种疱疹病毒暂时描述为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。人巨细胞病毒HumanCytomegalovirus在包括精液、母乳、唾液在内的血液、人体分泌物中能够检测到人巨细胞病毒(HCMV)。病毒与牙周病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。病毒与牙周病五．牙周微生物的致病机制1.细菌选择性黏附、定植于牙周并存活和繁殖。2.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。3.抑制或逃避宿主防御功能。4.损害宿主牙周组织。损害牙周的物质有：1.菌体表面物质（细菌胞膜成分）2.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。1.常见的菌体表面物质(1)内毒素endotoxin(2)脂磷壁酸lipoteichoicacid，LTA(3)外膜蛋白outermemgraneproteins，OMP(4)纤毛fimbriae蛋白(5)膜泡vesicles2.常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。①透明质酸酶(hyaluronidase)②链激酶(strptokinase)③胶原酶(collagenase)④硫酸软骨素酶(chondrosulfatase)⑤神经氨酸苷酶(neuralminidase)3.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。①细胞毒素leukotoxin（A.a产生）②抗中性粒细胞因子anti-neutrophilfactor（嗜二氧化碳嗜纤维菌产生）4.细菌代谢产物①可直接导致组织损伤。如：(1)有机酸(2)硫化氢(3)吲哚(4)氨(5)毒胺六．主要的牙周可疑致病菌指在各型牙周病损区分离出的一种或几种优势菌，它们的毒力和致病性干扰宿主防御能力，引发牙周病。Koch’s法则应用于确定致病菌Koch’spostulate①同样的疾病中能发现同样的病原菌；②从该病灶中分离出病原菌并纯培养；③该培养物接种至易感动物可引起相似的疾病；④能从实验室重新获得病原菌纯培养。⑤Koch’s法则不足：偏重病原菌作用，轻视了机体的防御功能。10种与牙周病关系较为密切的微生物（1996WorldWorkshoponClinicalPeriodontics〕证据充分的致病菌:伴放线放线杆菌（Actinobacillusactinomycetemcomitans，Aa〕牙龈卟啉单胞菌（Pophyromonasgingivalis,Pg〕福赛类杆菌（Bacteroidesforsythus,Bf〕中等证据的致病菌直肠弯曲杆菌具核梭杆菌中间普氏菌齿垢密螺旋体……1.伴放线放线杆菌Aaactinobacillusactinomycetemcomitans生物学特性:Gˉ短杆菌，微需氧菌，雪茄烟状菌落致病性及临床意义：与侵袭性牙周炎关系密切。降低宿主抵抗力：通过产生毒性因子致病如:主要的牙周可疑致病菌Aa可以产生：白细胞毒素leukotoxin，LTX多形核白细胞趋化抑制因子淋巴细胞抑制因子杀上皮毒素主要的牙周可疑致病菌促进骨吸收和组织破坏：通过1.内毒素2.破骨细胞激活因子3.组织破坏作用：(1)成纤维细胞抑制因子(2)胶原酶主要的牙周可疑致病菌牙龈卟啉单胞菌porphyromonasgingivalis，Pg别名：牙龈紫卟啉单胞菌；牙龈拟杆菌bacteroidesgingivalis生物学特性：Gˉ无芽胞球杆菌，表面有纤毛，专性厌氧，黑色菌落