1、口腔生物學第一章 口腔微生物學第一節第一節 口腔生態系及其影響因素口腔生態系及其影響因素 生物之間，生物與其環境之間的相互生物之間，生物與其環境之間的相互關系稱生態系關系稱生態系ecosystem一、生態系和生態學一、生態系和生態學腸道菌數百種，數量達腸道菌數百種，數量達100兆，重量兆，重量2千克千克顯微鏡下：花草叢生，丹藤翠蔓，生機盎然顯微鏡下：花草叢生，丹藤翠蔓，生機盎然研究生物與研究生物與其環境的相其環境的相互依賴和相互依賴和相互制約的科互制約的科學為生態學學為生態學（ecology)1985 olker Rush提出細胞水平或分子水平的生態學為微提出細胞水平或分子水平的生態學為微生態

2、學（生態學（microecology)生態位，小生境生態位，小生境 niche生態點生態點biotopes生境生境habitat環境（環境（environment）生物體周圍許多不同復雜程度的實體生物體周圍許多不同復雜程度的實體生態系建立的中心原則是生物體對其賴以生態系建立的中心原則是生物體對其賴以生存環境的影響生存環境的影響二次細菌定植（二次細菌定植（Secondary bacteria colonization) 先鋒菌先鋒菌pioneer定植定植colonize 環境改變環境改變(environment changes)生態連續生態連續ecological succession（生態演替

3、）（生態演替）生物體棲息在一個變化環境中的過程生物體棲息在一個變化環境中的過程個體個體(individual)生物體的社會生物體的社會群體群體(community)極期群落極期群落(climax community)互生互生mutualism 相互受益相互受益共棲共棲commensahism 一方受益，一方不受損一方受益，一方不受損寄生寄生parasitism 一方受益，一方受損一方受益，一方受損無損共生無損共生amensalism 雙方均不受益受損雙方均不受益受損雙方受損共生雙方受損共生symecrosis 雙方受損雙方受損生物間的共生關系生物間的共生關系symbiosis二、口腔生態系二、

4、口腔生態系人類與正常菌群間的關系人類與正常菌群間的關系 互生互生Normal flora 正常菌叢正常菌叢(固有菌叢固有菌叢)口腔口腔腸道腸道(大腸桿菌大腸桿菌)300余種，人體細胞余種，人體細胞1014，僅，僅10%為哺乳動物細胞，為哺乳動物細胞，其他為微生物其他為微生物口腔生態系（口腔生態系（oral ecosystem) 口腔正常菌叢之間及其與宿主之間的相口腔正常菌叢之間及其與宿主之間的相互作用互作用S.mutans口腔微生物與宿主的相互作用口腔微生物與宿主的相互作用 有益作用有益作用 損害作用損害作用有益作用有益作用對外源性微生物的抑制對外源性微生物的抑制 entagonism, mi

5、crobial interference 阻止和限制外源微生物的入侵阻止和限制外源微生物的入侵 通過競爭營養物質通過競爭營養物質 產生抑制性代謝產物產生抑制性代謝產物 占據空間位置占據空間位置 降低降低PH值值 降低氧化還原電勢降低氧化還原電勢 導致機體產生天然抗體導致機體產生天然抗體 對宿主免疫系統刺激對宿主免疫系統刺激唾液腺的神經支配唾液腺的神經支配有助于組織和器官正常發育有助于組織和器官正常發育定菌動物定菌動物 腸道發育不良腸道發育不良營養功能營養功能 VitK, Biotin, B6, B2長期使用抗菌素：長期使用抗菌素： 營養吸收，維生素代謝障礙，外源性感染營養吸收，維生素代謝障礙，

6、外源性感染內源性感染內源性感染為外源性感染提供條件為外源性感染提供條件 pH，Eh值改變，酶的產生值改變，酶的產生使宿主致敏使宿主致敏損害作用損害作用三、口腔微生物的獲得與演替三、口腔微生物的獲得與演替（一）獲得：（一）獲得： 胎兒無菌，產道獲得，雙親影響胎兒無菌，產道獲得，雙親影響（二）演替（二）演替 (physiological succession) 1. 新生兒期新生兒期 2. 幼兒幼兒 3. 青春期和成人期青春期和成人期四、口腔生態系的影響因素四、口腔生態系的影響因素軟硬組織屏障軟硬組織屏障獲得性膜獲得性膜復雜的口腔環境復雜的口腔環境 舌、齦上皮、齦溝、頰、腭、舌、齦上皮、齦溝、頰、

7、腭、 釉質、牙本質、牙骨質釉質、牙本質、牙骨質（一）物理化學因素（一）物理化學因素溫度溫度一般細菌可在一般細菌可在-5 55 環境中生存環境中生存口腔食品溫度變化幅度口腔食品溫度變化幅度 60 嗜冷菌嗜冷菌 45 嗜溫菌嗜溫菌 25 37 氧張力氧張力絕對需氧菌絕對需氧菌Obligate aerobes絕對厭氧菌絕對厭氧菌Obligate anaerobes兼性厭氧菌兼性厭氧菌facultative anaerobes耐氧厭氧菌耐氧厭氧菌aerotolerant anaerobes微嗜氧菌微嗜氧菌microaerophiles%表示表示 舌前舌前16.4 舌后舌后12.4 頰褶頰褶 0.3Eh

8、 (oxidation-reduction potentials)指兩個電極之間的電位差指兩個電極之間的電位差 +75mV -50mVpH氫離子濃度反映為氫離子濃度反映為pH值值口腔口腔pH以唾液為代表以唾液為代表5.67.6影響因素影響因素1. 外源性物質外源性物質: 糖類，酸性、堿性物質糖類，酸性、堿性物質2. 細菌發酵細菌發酵3. 唾液緩沖能力唾液緩沖能力: 流速流速唾液唾液齦溝液齦溝液 血素血素(hemin) 牙齦卟啉菌生長牙齦卟啉菌生長酶類酶類 透明質酸酶，蛋白酶等透明質酸酶，蛋白酶等（二）營養物質的利用（二）營養物質的利用唾液唾液1.抗體抗體 唾液中主要為唾液中主要為sIgA 齦溝

9、液中主要為齦溝液中主要為IgG2. 蛋白質蛋白質 糖蛋白糖蛋白 粘蛋白粘蛋白 富脯蛋白富脯蛋白 富酪蛋白富酪蛋白 過氧化物酶過氧化物酶 乳鐵蛋白乳鐵蛋白 溶菌酶溶菌酶（三）宿主因素（三）宿主因素 糖蛋白糖蛋白 粘蛋白粘蛋白(mutan) 氨基己糖氨基己糖4% MGI 保護、潤滑、抗微生物參與獲得性膜形成保護、潤滑、抗微生物參與獲得性膜形成 MGII 凝固細菌凝固細菌 富脯蛋白富脯蛋白(proline-rich proteins, HRPS) 參與鈣離子濃度調節參與鈣離子濃度調節 富酪蛋白富酪蛋白(stathrine) 抑制羥磷灰石形成，使唾液中羥磷灰石達抑制羥磷灰石形成，使唾液中羥磷灰石達到飽

10、和和促進再礦化。到飽和和促進再礦化。過氧化物酶過氧化物酶硫氫酸鹽抗菌系統硫氫酸鹽抗菌系統(salivary peroxidase)SCN- + H2O2 OSCN-硫氫酸鹽硫氫酸鹽SCN氧化中間產物氧化中間產物過氧化物酶過氧化物酶乳鐵蛋白乳鐵蛋白 (lactoferrin) 能與鐵結合，使部分需鐵細菌受抑制能與鐵結合，使部分需鐵細菌受抑制溶菌酶溶菌酶 (lysozyme) 能介導細菌聚集，破壞細胞膜，激活細菌能介導細菌聚集，破壞細胞膜，激活細菌 的自溶素的自溶素唾液功能唾液功能潤滑潤滑維持口腔維持口腔粘膜完整性粘膜完整性軟組織修復軟組織修復維持生態維持生態平衡平衡凝集作用凝集作用抗菌作用抗菌作

11、用細菌附著細菌附著1. 粘附粘附(attachment)2. 細菌間作用細菌間作用聚集（聚集（aggregation）共聚集（共聚集（co-aggregation）（四）細菌因素（四）細菌因素第二節第二節 牙菌斑與生物膜牙菌斑與生物膜一、獲得性膜的形成一、獲得性膜的形成 細菌非直接附著至牙面細菌非直接附著至牙面 清潔牙面后幾分鐘清潔牙面后幾分鐘數小時內形成數小時內形成 24小時后小時后0.011 m 成份成份 glycoproteins phosphoproteins lipid Gingival crevicular fluid 獲得性膜成分對附著的影響獲得性膜成分對附著的影響 氨基酸氨基酸

12、 缺乏系統分析缺乏系統分析 糖蛋白中的寡糖糖蛋白中的寡糖 oligossacharides 介導初期附著介導初期附著二、微生物聚集二、微生物聚集 microbial colonization（一）初期附著（一）初期附著非特異性附著非特異性附著 鈣橋學說：鈣橋學說： 脂磷壁酸脂磷壁酸 酸性唾液糖蛋白酸性唾液糖蛋白 細菌表面疏水性細菌表面疏水性 (hydrophobicity) 靜電學說靜電學說Ca+（二）細菌附著（二）細菌附著高度選擇性高度選擇性（selective manner) 配位體理論配位體理論 (ligands) adhesin-receptors (oligossacharides)

13、 早期附著細菌：早期附著細菌：S.sanguis S.oralis 占鏈球菌的占鏈球菌的95% S.mitis bioran 占細菌總數的占細菌總數的50% S.sanguis 附著至人類唾液糖附著至人類唾液糖蛋白終末唾液酸殘基蛋白終末唾液酸殘基 S.oralis has a galactose-binding adhesin Actinomyces viscosus proline-rich protein,statherin 附著至 S.sobrinus glucan附著至 S.mutans與齲病關系密切，但數量與齲病關系密切，但數量2%初期鏈球菌初期鏈球菌 唾液中某種微生物濃度與附著量呈

14、正唾液中某種微生物濃度與附著量呈正相關相關 第一個細胞附著至牙面所需細菌濃度第一個細胞附著至牙面所需細菌濃度 S.mutans 104105/ml saliva S.sanguis 103/ml三、微生物演替三、微生物演替（Microbial succession) Strepococcus-dominated plaque to a plaque dominated by actinomyces. 原有微生物為繼發性微生物生長創造條件原有微生物為繼發性微生物生長創造條件 細菌創造一種環境逐漸被其他適細菌創造一種環境逐漸被其他適應性細菌取代吸引繼發入侵者或應性細菌取代吸引繼發入侵者或不利其自身

15、附著。不利其自身附著。 成熟菌班中無成熟菌班中無S.orealis 牙菌班變厚，牙菌班變厚，O2缺乏缺乏 有利于兼性厭氧菌生長，有利于兼性厭氧菌生長，9天后牙菌天后牙菌班兼性厭氧及厭氧微生物為主班兼性厭氧及厭氧微生物為主 幾周后達到平衡幾周后達到平衡四、成熟牙菌斑四、成熟牙菌斑 Mature dental plaque早期生長：細胞分裂所致早期生長：細胞分裂所致繼之：吸附繼之：吸附玉米棒狀玉米棒狀中心絲狀菌中心絲狀菌玉米棒狀中心絲狀中心絲狀 老菌斑：老菌斑：內層稠密包繞內層稠密包繞G+菌菌 pleomorphic 菌菌其中放線菌為主，外層松散其中放線菌為主，外層松散菌班附著圖菌班附著圖菌斑附著

16、過程第三節第三節 口腔正常菌群口腔正常菌群一、來源一、來源 母體母體 近親近親二、菌叢二、菌叢1. 固有菌叢固有菌叢 indigenous flora2. 增補菌叢增補菌叢 supplemental flora3. 暫時菌叢暫時菌叢 transient flora口腔微生物口腔微生物 細菌細菌 真菌真菌 支原體支原體 口腔原蟲口腔原蟲 病毒病毒 葡萄球菌屬葡萄球菌屬(Staphylococcus) 口腔球菌屬口腔球菌屬(Stomatococcus) 鏈球菌屬鏈球菌屬(Streptococcus) 消化球菌屬消化球菌屬(Peptococcus)和消化鏈球和消化鏈球菌屬菌屬(Peptostreptococcus) 奈瑟球菌屬奈瑟球菌屬(Neisseria) 韋榮球菌屬韋榮球菌屬(Veillonella) 放線菌屬放線菌屬(Actinomyces) 優桿菌屬優桿菌屬(Eubacterium) 丙酸桿菌屬丙酸桿菌屬(Propionibacterium)口腔菌屬口腔菌屬 雙歧桿菌屬雙歧桿菌屬(Bifdobacterium) 乳桿菌屬乳桿菌屬(Lactobacillas) 羅氏菌屬羅氏菌屬(Rothia) 諾諾 卡菌屬卡菌屬(Nocardia) 嗜血菌屬嗜血菌屬(Hemophilus) 放線桿菌屬放線桿菌屬(Actinobacillus) 艾肯菌屬艾肯菌屬(Eikenell