4.4.螺旋体(Spirochete)
生物学特性:革兰氏染色阴性螺旋形细菌,呈反射性方式快速运动;严格厌氧菌。
·密螺旋体属(Treponema):是口腔常驻菌,与牙周炎和种植体周炎关系密切,是坏死性溃疡性牙龈炎的致病菌。
5.真菌(Fungus)
·假丝酵母菌属(Candida)
白假丝酵母菌:革兰染色阳性、圆形或卵圆形、芽生孢子和假菌丝,是口腔最常见的真菌;主要定植于口腔黏膜、矫治器和义齿基托。 科玛嘉显色培养基: 白假丝酵母菌——翠绿色
热带假丝酵母菌——铁蓝色
克柔氏假丝酵母菌——粉红色,菌落较大 光滑假丝酵母菌——紫色 其他假丝酵母菌——白色
6.支原体(Mycoplasma)
·原核生物中最小的一类,其大小为0.2~0.3μm
·主要定植于黏膜表面,与上呼吸道感染有关
·多定植于咽喉部、牙菌斑和牙结石,是急性呼吸道感染的病原之一
7.原虫(Protozoa)
生物学特性:主要定植于龈沟,健康人检出率4~52%;都具有可动性,厌氧;都属于非自养生物,营养来自于吞噬其他微生物,宿主白细胞和死亡有机物。 ·牙龈阿米巴(Entamoeba gingivalis):主要以滋养体形式存在,直径8~20μm ·口腔毛滴虫(Trichomonas tenax):梨形滋养体
8.病毒(Virus)
·单纯疱疹病毒(HSV):最常见 ·巨细胞病毒
·柯萨奇病毒,手足口病 ·人乳头瘤病毒(HPV) ·腮腺病毒
·人类免疫缺陷病毒(HIV) ·乙型肝炎病毒(HBV)
牙菌斑生物膜 (Dental Plaque Biofilm)
一、牙菌斑的定义(掌握) 二、牙菌斑的分类(了解) 三、牙菌斑的基本结构(掌握) 四、牙菌斑的组成(了解)
五、牙菌斑的形成和发育(掌握)
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六、牙菌斑的物质代谢(了解) 七、牙菌斑的致病性(了解)
一、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
? 牙菌斑生物膜的意义:
? 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.膜内高水平的巯基能中和氧基,保护菌细胞免受氧化损伤。
? 3.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。 ? 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)以龈缘为界:
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,主要为革兰阳性球菌及杆菌、丝状菌,还可见少量革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,主要为革兰阴性厌氧菌,还包括许多能动菌和螺旋体
龈上、龈下菌斑的主要特征
特征\\菌 斑 龈上菌斑 龈下菌斑
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 宿主防卫机制 唾液Ig 血清Ig
+
-
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(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 牙周复合体
三、基本结构
1)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
2)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,好似栅栏,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。
3)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 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。
世界历史分期
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致龋性与非致龋性菌斑的细菌构成
致龋性菌斑 细菌数量 非致龋性菌斑 变链球菌 多 粘性放线菌 血链球菌 血链球菌 粘性放线菌 变链球菌
牙龈卟啉单胞菌的检出率明显升高 开始有变异链球菌检出 古代人口腔微生物的多样性保持相对稳定(p> 0.05) 现代人口腔微生物的多样性明显减低
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乳酸杆菌 少 乳酸杆菌
致牙周病菌斑与非致牙周病菌斑的细菌构成 球菌 可动菌 螺旋体
致牙周病菌斑 少 多 多
非致牙周病菌斑 多 少 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。细菌蛋白则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
占牙菌斑干重的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溶性两种。
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 1.形成机制(图略) 2. 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
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些酶和免疫球蛋白等。
3. 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 (3)保护釉质表面
(4)牙面上的离子保护库
一) 细菌的黏附:细菌在牙面上的附着 (1)钙桥作用 (2)氢键作用 (3)疏水作用 (4)受体-黏附素作用
黏附素(Adhesin):细菌表面的蛋白样成分,以立体化学的特异方式结合到组织表面的受体上 受体(Receptor):组织表面与黏附素结合的物质 黏附素与受体结合模式
主要口腔细菌的黏附素和受体
细菌名称 血链球菌 轻型链球菌 变异链球菌 远缘链球菌 粘性放线菌
内氏放线菌 颊纤毛菌 具核梭杆菌 中间普氏菌 牙龈卟啉单胞菌
黏附素 唾液酸蛋白 唾液酸蛋白 几种蛋白 葡聚糖蛋白 I型菌毛 II型菌毛 II型菌毛 半乳糖蛋白 半乳糖蛋白 半乳糖蛋白 菌毛、血细菌凝集素
受体 粘蛋白 粘蛋白、淀粉酶 粘蛋白、淀粉酶、富脯蛋白 葡聚糖
富脯蛋白、富酪蛋白 半乳糖残基、链球菌 半乳糖残基、 链球菌
半乳糖残基 半乳糖残基、胶原 半乳糖残基、胶原 富脯蛋白、精氨酸、多肽胶原
2. 集聚(aggregation)
一种细菌黏附于另一种细菌的表面称之为集聚 (1)细菌间通过自身合成的细胞外聚合物而相互粘附
(2)不同种细菌直接粘附在一起
(3)细菌与宿主的聚合物相互作用,使细菌容易聚集在菌斑中 牙菌斑的发育
(三)牙菌斑生物膜的成熟
1. 牙菌斑的生长周期
在牙面清洁并抛光后20min内形成获得性膜,1-2h内达到稳定。获得性膜形成几分钟至几小时后,开始有细菌附着于其上。最初附着的细菌为球菌,主要为链球菌。之后,细菌
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