菌斑微生物学

kfmawb 2016-03-26

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菌斑微生物学

在口腔已经发现了超过700种不同的微生物，虽然仅有一半被培养出。通常会有100～200种微生物定植于口腔中，反映出极大的多样性。在牙周袋中发现多于400种微生物，其中超过250种已被分离、分类和命名。

菌斑可黏附于：牙齿表面（牙冠或者牙根）、牙周组织（龈沟、结合上皮或牙周袋上皮）、结缔组织（在溃疡的牙周袋中）或附着其他细菌的表面。因而口腔细菌发挥其作用的途径有很多种。实际上，不像其他许多体表结构，牙齿是固体的，不能脱落更新，更易于微生物积聚。

微生物学技术

已经有很多研究菌斑微生物组成的方法，每一种都有利弊（表5.1）：

·显微镜检测（图5.1）。

·细胞培养。

·免疫荧光检测：酶联免疫荧光检测试验，应用特异性抗体检测细菌抗原。

·聚合酶链式反应：

· 应用DNA聚合酶通过体外培养复制去扩增一段DNA而不是应用活的大肠埃希菌。

· 聚合酶链式反应可以扩增一段单一的DNA或复制多个，并且以极快的速度繁殖出数百万个DNA片段。

·实时聚合酶链式反应：可以用来定时观察DNA的数量。

·DNA-DNA杂交：

· 这种方法可测量基因序列中遗传相似性的程度。

· 这种方法通常用来确定两物种之间的基因距离。

· 可分析物种的基因树。

· 棋盘的DNA-DNA杂交：可将28种混合样本置入同一样本片（或膜）同时检测，提供40种微生物的定量分析。

· 16S rDNA的扩增复制：16S rDNA序列包括变异度高的区域，可提供特异物种表识序列，这可用于细胞种属水平的识别。

图5.1 原子能显微镜下图像，图像显示的是在磷酸盐缓冲液中的活性唾液链球菌（NCTC8618）陷入聚碳酸酯膜气孔中的图像。x-y横断面积=774nm。由美国医学研究学会研究发现，R.Turner博士提供图片

表5.1 检测菌斑微生物组成的不同方法

健康和疾病中的菌斑微生物组成

在健康的状况下，革兰阳性菌占主导地位，包括：链球菌、奈瑟氏菌、诺卡菌和放线菌。米氏链球菌已经被确认可以使疾病恶化。牙龈炎伴随着菌斑的数量增加而进展。二氧化碳噬纤维菌和必要的革兰阴性厌氧菌比例增加；梭杆菌常见且放线菌的比例增加。牙周炎与复杂的龈下微生物、大量的革兰阴性厌氧菌和丝状菌数量密切相关，这些细菌不能酵解糖但能水解蛋白。1996年的世界牙周病学会指定3种细菌为牙周病原菌和几种细菌为牙周可疑致病菌（图5.2）。

图5.2 牙周特异和可疑致病菌

致病机制

按照原始、经典的Koch致病法则（图5.3）解释，病原菌导致牙周病比较困难。然而，通常来说，牙周病病原菌引发疾病遵循以下3件事。

1. 获得定植：

· 黏附于一个或多个表面：（1）黏附因子能结合于宿主组织；（2）共聚集到细菌附着的表面。

·利用营养增殖。

·与其他试图定植于该位点的菌种成功竞争。

·抵抗宿主自身防御功能。

2. 产生的因子直接或间接破坏宿主组织（通过引起宿主组织自身破坏）。

3. 释放与扩展。

图5.3 Koch法则

复合体

菌斑生态学很吸引人。研究已经发现某些生物体种群用一种结构化的方法共存。将DNA基因探针和棋盘式的DNA-DNA杂交应用到185个研究对象的13261个菌斑样本上，Socransky等（1998）识别到5种细菌复合体并将其分为红色、橙色、绿色、黄色和紫色（图5.5a）。包括内氏放线菌基因型的局外菌群（黏性放线菌；在图5.5a中显示深紫色），有时会加入紫色复合体，和包括月形单胞菌和血清型b型伴放线聚集杆菌的另一个复合体（在图5.5a中显示灰色）。

·红色复合体与牙周炎、深牙周袋和探诊出血密切相关；根面刮治可使之减少。

·红色复合体菌种常与橙色复合体菌种同时出现。

·橙色复合体菌种彼此关系密切。

·放线菌（暗紫色）和链球菌（黄色）是早期定植者，随后是绿色复合体。

·紫色复合体菌种彼此密切相关，并可作为到达橙色复合体和红色复合体的桥梁。

比例

牙周病患者的菌斑相对量要高于健康的人群，并且不同复合体的相对比例也有所改变。（图5.5b）。存在于牙齿表面的龈上菌斑的数量可能超过109，而龈下位点能够藏匿的菌斑数量变化范围可以从健康龈沟的1000到深牙周袋的千百万个（>108）。牙周炎的发展依赖于微生物竞争、生态学和宿主防御之间的复杂的相互作用。