牙周微生态研究进展
http://www.100md.com
中国微生态学杂志
1999年第11卷第5期Vol.11No.5 1999
牙周微生态研究进展
章锦才
关键词：口腔微环境 牙周炎 牙周致病菌
1 牙周细菌克隆的多型性与感染模式
70年代以后，随着对厌氧微生物分离、培养和鉴定技术的发展，从口腔内发现了三百多种不同种类的细菌，目前认为最可疑的牙周致病菌有：放线共生放线杆菌、牙龈卟啉菌、中间普氏菌、具核梭杆菌、福氏类杆菌、直形弯曲菌、优杆菌、溶齿艾肯氏菌、微小消化链球菌、月形单胞菌和密螺旋体，其中放线共生放线杆菌作为局限性青少年牙周炎的主要致病菌，牙龈卟啉菌作为成人牙周炎的主要致病菌是被研究得最广泛，证据也是最充足的。
, 百拇医药
在感染微生物学领域，一个非常普遍的现象是致病菌往往存在多种克隆型，有些是毒力的，能致病的，称为毒性克隆，而另一些可能是无毒力的，非致病的，如流感嗜血杆菌(Hacmophilus influenza)的104个克隆型中只有6个是有毒力的。因此，牙周致病菌也可能存在多种克隆型，其中有毒性克隆和非毒性克隆。这是一个非常诱人的假设，使我们对牙周致病菌的认识必须进入到克隆水平。利用多位点酶型分析、rRNA分析、限制性核酸内切酶分析(REA)和限制性片段长度多形性分析(RFLP)已证实多数牙周致病菌存在多种克隆型，如牙龈卟啉菌、放线共生放线杆菌、中间型普氏菌、直形弯曲杆菌等。也有报道牙周致病种内不同亚型间存在毒力差异，如放线共生放线杆菌、牙龈卟啉菌，但牙周致病菌不同克隆型间致病性的差异尚未充分证实。
对机体其它系统感染的重要相关微生物的研究揭示了克隆学说的两种主要模式，一是从特定感染部位分离的致病菌具有相同的基因型，即克隆感染，常与外源性致病感染有关，另一个相对模式是多克隆感染，在这型感染中，从病变部位分离到的致病菌具有多种不同的基因类型，这种感染模式多与内源性感染相关。区分牙周炎是克隆感染还是多克隆感染，对于牙周炎病因的认识和牙周病的防治具有重要意义。如属克隆感染，则牙周炎为外源性感染，切断传播途径，消除传染源将是牙周病防治的重要途径；如属多克隆感染，则牙周炎为内源性感我们对亲代与子代均检出中间型普氏菌(Pi)的20个家庭、59例受试者的73株经生化和寡核苷酸探针杂交鉴定的中间普氏菌(Pi)分离株用AP-PCR方法进行了Pi的基因型分析，结果发现39种不同的扩增带型，9个家庭的21例成员中，发现3对父子(女)，4对母子(女)及2个家庭的父母与子女检出的Pi具有一致的AP-PCR扩增带型，说明Pi存在多种不同的克隆型，并可能在有密切接触的家庭成员中传播。
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2 口腔微环境在牙周炎发生发展中的作用
局部微环境的作用包括局部宿主因素的作用和细菌间的相互作用
2.1 局部宿主因素的作用
致病菌毒性因子的表达受局部微环境的温度、pH值、离子浓度、渗透压等因素的调节。体外研究表明，牙龈卟啉菌在没有血红素条件下培养后则失去毒力，进一步的研究证实，血红素铁离子通过调节牙龈卟啉菌外膜蛋白的表达而影响其毒力。Haffajec等发现不同个体或同一口腔不同部位龈下的温度不同，温度高的部位易发生附着丧失，揭示龈下温度在调节致病菌毒性因子表达中的可能作用。对龋垢密螺旋体(T.denticola)生长代谢的体外研究发现，它的生长及蛋白分解活性受其环境中的pH值、氧化还原电势、O2分压的调节。此外，局部的SIgA、龈沟液的特异性抗体、中性白细胞等都会对致病菌的定植、生长和繁殖产生影响。
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2.2 局部细菌间的相互作用
牙周致病菌并不孤立地存在于牙菌斑中，在龈沟部位，存在着种类繁多的其它细菌，有的通过为致病菌提供附着部位。提供营养成份等，对牙周炎的发生发展起协同作用，也有的通过抑制致病菌在局部的定植和生长，对牙周健康起保护作用，我们把后一类细菌称为牙周有益菌(beneficial species)。国内外的研究都已充分证实，有益菌在局部的优势状态是牙周健康的一个重要因素。有益菌可能通过：(1)占据致病菌的定植部位；(2)抑制致病菌的粘附；(3)抑制致病菌的生长；(4)抑制致病菌毒性因子的产生；(5)分解致病菌产生的毒性因子等机理影响牙周病变的发生。研究得最多的有益菌是血链球菌(Streptococcus sanguis)，它是牙周健康部位龈下主要优势菌，而在病变部位明显减少或消失，体外实验表明血链球菌能抑制多数牙周致病菌的生长。因此，有益菌在局部的减少或消失可能是牙周炎的一个重要危险因素，维持和重建有益菌在局部的优势状态则是牙周炎防治的一重要方面。
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3 牙周病的替代治疗
牙周病“替代治疗”概念的提出是基于Hillman等人对局限性青少年牙周炎(LJP)患者的研究发现，在健康人口腔内及LJP患者的健康部位存在能抑制LJP的主要致病菌放线共生放线杆菌(A.a)生长的细菌，而LJP的病变部位则缺乏该类细菌，这类能抑制A.a生长的细菌被鉴定为血链球菌(S.sanguis)和乳链球(S.uberis)。在无菌大鼠口腔内，感染了A.a的大鼠再感染野生型血链球菌后A.a的水平下降25倍，而再感染过氧化氢缺陷型血链球菌则A.a的水平不变，说明血链球菌对A.a的拮抗作用可能存在于体内，其拮抗机理是产生过氧化氢。随后在其它类型的牙周炎，如成人牙周炎、难治性牙周炎，也发现在患者的牙周健康部位存在能抑制多数致病菌如P.gingivalis、P.intermedius、F.nucleatum、C.rectus、B.forsythus等生长的有益菌，如同LJP，它们也是血链球菌和乳链球菌，而病变部位缺乏这些细菌。这些研究都说明了有益菌对牙周健康的重要性。
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Forsyth牙科中心做的研究更进一步说明了有益菌的作用，他们发现牙周炎患者治疗后，局部血链球菌水平高的部位疗效好，附着水平获得多，而局部链球菌水平低的部位疗效差，附着水平获得少。说明牙周病治疗的成功不仅要去除致病菌，还要获得有益菌的再定植。因此，有益菌的优势状态是牙周健康所必需的，重建有益菌在局部的优势状态是牙周治疗成功的重要方面。
Fiehn等曾尝试对SPF大鼠口腔引入血链球菌，发现血链球菌在SPF大鼠口腔内成功定植后能够减少牙龈卟啉菌感染造成的牙槽骨吸收，阻止血清中抗牙龈卟啉菌抗体水平的升高。要将牙周病替代治疗应用到病人，首先要解决的是效应株的定植问题。Westergren等曾报道血链球菌在健康志愿者口腔内成功定植，但随后无论在健康人体还是在牙周炎患者都未能重复出该结果。如何使血链球菌成功地在人口腔内定植则是下一步要研究的关键问题。
4 小结
口腔是人体四大菌库之一，微生物与宿主，微生物相互间存在着广泛而复杂的相互制约、相互依赖关系，共同维持着口腔微生态的平衡。特别是在龈沟部位，一方面多种微生物不断地通过对粘膜上皮，牙面的选择性粘附和细菌间的相互粘附在局部定植、生长和繁殖，而宿主则通过上皮细胞的脱落、唾液和龈沟液的冲刷，其间的抗体、补体、中性白细胞以及溶菌酶、乳铁蛋白等多种抗菌因子限制局部细菌的过度生长；不同微生物之间既存在相互凝集、相互提供营养物质等相互促进的机制，也存在细菌素的作用等相互抑制的机制，这种不同微生物之间的动态平衡、宿主与微生物之间的动态平衡是决定牙周健康的重要因素。近年来的研究已充分表明，在龈沟微生物中，有能引起牙周病变的致病微生物如牙龈卟啉菌、放线共生放线杆菌等，也存在能抑制致病菌生长的有益菌群如血链球菌。有益菌的减少或消失是牙周病变发生的重要机理。保持有益菌群在龈沟部位的优势状态能有效地防止牙周病变的发生，重建牙周有益菌群的优势状态是牙周病治疗成功的关键。因此，进一步研究牙周细菌在局部粘附定植、生长繁殖的规律及其调节机制，阐明有益菌与致病菌相互作用的分子机制及调节因素，以及宿主对细菌定植、生长、基因表达的调节，将是今后牙周病微生物病因研究及牙周病微生态防治研究的重要内容。
作者单位：华西医大口腔医学院 610041
(收稿日期：1998-09-07), http://www.100md.com
牙周微生态研究进展
章锦才
关键词：口腔微环境 牙周炎 牙周致病菌
1 牙周细菌克隆的多型性与感染模式
70年代以后，随着对厌氧微生物分离、培养和鉴定技术的发展，从口腔内发现了三百多种不同种类的细菌，目前认为最可疑的牙周致病菌有：放线共生放线杆菌、牙龈卟啉菌、中间普氏菌、具核梭杆菌、福氏类杆菌、直形弯曲菌、优杆菌、溶齿艾肯氏菌、微小消化链球菌、月形单胞菌和密螺旋体，其中放线共生放线杆菌作为局限性青少年牙周炎的主要致病菌，牙龈卟啉菌作为成人牙周炎的主要致病菌是被研究得最广泛，证据也是最充足的。
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在感染微生物学领域，一个非常普遍的现象是致病菌往往存在多种克隆型，有些是毒力的，能致病的，称为毒性克隆，而另一些可能是无毒力的，非致病的，如流感嗜血杆菌(Hacmophilus influenza)的104个克隆型中只有6个是有毒力的。因此，牙周致病菌也可能存在多种克隆型，其中有毒性克隆和非毒性克隆。这是一个非常诱人的假设，使我们对牙周致病菌的认识必须进入到克隆水平。利用多位点酶型分析、rRNA分析、限制性核酸内切酶分析(REA)和限制性片段长度多形性分析(RFLP)已证实多数牙周致病菌存在多种克隆型，如牙龈卟啉菌、放线共生放线杆菌、中间型普氏菌、直形弯曲杆菌等。也有报道牙周致病种内不同亚型间存在毒力差异，如放线共生放线杆菌、牙龈卟啉菌，但牙周致病菌不同克隆型间致病性的差异尚未充分证实。
对机体其它系统感染的重要相关微生物的研究揭示了克隆学说的两种主要模式，一是从特定感染部位分离的致病菌具有相同的基因型，即克隆感染，常与外源性致病感染有关，另一个相对模式是多克隆感染，在这型感染中，从病变部位分离到的致病菌具有多种不同的基因类型，这种感染模式多与内源性感染相关。区分牙周炎是克隆感染还是多克隆感染，对于牙周炎病因的认识和牙周病的防治具有重要意义。如属克隆感染，则牙周炎为外源性感染，切断传播途径，消除传染源将是牙周病防治的重要途径；如属多克隆感染，则牙周炎为内源性感我们对亲代与子代均检出中间型普氏菌(Pi)的20个家庭、59例受试者的73株经生化和寡核苷酸探针杂交鉴定的中间普氏菌(Pi)分离株用AP-PCR方法进行了Pi的基因型分析，结果发现39种不同的扩增带型，9个家庭的21例成员中，发现3对父子(女)，4对母子(女)及2个家庭的父母与子女检出的Pi具有一致的AP-PCR扩增带型，说明Pi存在多种不同的克隆型，并可能在有密切接触的家庭成员中传播。
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2 口腔微环境在牙周炎发生发展中的作用
局部微环境的作用包括局部宿主因素的作用和细菌间的相互作用
2.1 局部宿主因素的作用
致病菌毒性因子的表达受局部微环境的温度、pH值、离子浓度、渗透压等因素的调节。体外研究表明，牙龈卟啉菌在没有血红素条件下培养后则失去毒力，进一步的研究证实，血红素铁离子通过调节牙龈卟啉菌外膜蛋白的表达而影响其毒力。Haffajec等发现不同个体或同一口腔不同部位龈下的温度不同，温度高的部位易发生附着丧失，揭示龈下温度在调节致病菌毒性因子表达中的可能作用。对龋垢密螺旋体(T.denticola)生长代谢的体外研究发现，它的生长及蛋白分解活性受其环境中的pH值、氧化还原电势、O2分压的调节。此外，局部的SIgA、龈沟液的特异性抗体、中性白细胞等都会对致病菌的定植、生长和繁殖产生影响。
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2.2 局部细菌间的相互作用
牙周致病菌并不孤立地存在于牙菌斑中，在龈沟部位，存在着种类繁多的其它细菌，有的通过为致病菌提供附着部位。提供营养成份等，对牙周炎的发生发展起协同作用，也有的通过抑制致病菌在局部的定植和生长，对牙周健康起保护作用，我们把后一类细菌称为牙周有益菌(beneficial species)。国内外的研究都已充分证实，有益菌在局部的优势状态是牙周健康的一个重要因素。有益菌可能通过：(1)占据致病菌的定植部位；(2)抑制致病菌的粘附；(3)抑制致病菌的生长；(4)抑制致病菌毒性因子的产生；(5)分解致病菌产生的毒性因子等机理影响牙周病变的发生。研究得最多的有益菌是血链球菌(Streptococcus sanguis)，它是牙周健康部位龈下主要优势菌，而在病变部位明显减少或消失，体外实验表明血链球菌能抑制多数牙周致病菌的生长。因此，有益菌在局部的减少或消失可能是牙周炎的一个重要危险因素，维持和重建有益菌在局部的优势状态则是牙周炎防治的一重要方面。
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3 牙周病的替代治疗
牙周病“替代治疗”概念的提出是基于Hillman等人对局限性青少年牙周炎(LJP)患者的研究发现，在健康人口腔内及LJP患者的健康部位存在能抑制LJP的主要致病菌放线共生放线杆菌(A.a)生长的细菌，而LJP的病变部位则缺乏该类细菌，这类能抑制A.a生长的细菌被鉴定为血链球菌(S.sanguis)和乳链球(S.uberis)。在无菌大鼠口腔内，感染了A.a的大鼠再感染野生型血链球菌后A.a的水平下降25倍，而再感染过氧化氢缺陷型血链球菌则A.a的水平不变，说明血链球菌对A.a的拮抗作用可能存在于体内，其拮抗机理是产生过氧化氢。随后在其它类型的牙周炎，如成人牙周炎、难治性牙周炎，也发现在患者的牙周健康部位存在能抑制多数致病菌如P.gingivalis、P.intermedius、F.nucleatum、C.rectus、B.forsythus等生长的有益菌，如同LJP，它们也是血链球菌和乳链球菌，而病变部位缺乏这些细菌。这些研究都说明了有益菌对牙周健康的重要性。
, http://www.100md.com
Forsyth牙科中心做的研究更进一步说明了有益菌的作用，他们发现牙周炎患者治疗后，局部血链球菌水平高的部位疗效好，附着水平获得多，而局部链球菌水平低的部位疗效差，附着水平获得少。说明牙周病治疗的成功不仅要去除致病菌，还要获得有益菌的再定植。因此，有益菌的优势状态是牙周健康所必需的，重建有益菌在局部的优势状态是牙周治疗成功的重要方面。
Fiehn等曾尝试对SPF大鼠口腔引入血链球菌，发现血链球菌在SPF大鼠口腔内成功定植后能够减少牙龈卟啉菌感染造成的牙槽骨吸收，阻止血清中抗牙龈卟啉菌抗体水平的升高。要将牙周病替代治疗应用到病人，首先要解决的是效应株的定植问题。Westergren等曾报道血链球菌在健康志愿者口腔内成功定植，但随后无论在健康人体还是在牙周炎患者都未能重复出该结果。如何使血链球菌成功地在人口腔内定植则是下一步要研究的关键问题。
4 小结
口腔是人体四大菌库之一，微生物与宿主，微生物相互间存在着广泛而复杂的相互制约、相互依赖关系，共同维持着口腔微生态的平衡。特别是在龈沟部位，一方面多种微生物不断地通过对粘膜上皮，牙面的选择性粘附和细菌间的相互粘附在局部定植、生长和繁殖，而宿主则通过上皮细胞的脱落、唾液和龈沟液的冲刷，其间的抗体、补体、中性白细胞以及溶菌酶、乳铁蛋白等多种抗菌因子限制局部细菌的过度生长；不同微生物之间既存在相互凝集、相互提供营养物质等相互促进的机制，也存在细菌素的作用等相互抑制的机制，这种不同微生物之间的动态平衡、宿主与微生物之间的动态平衡是决定牙周健康的重要因素。近年来的研究已充分表明，在龈沟微生物中，有能引起牙周病变的致病微生物如牙龈卟啉菌、放线共生放线杆菌等，也存在能抑制致病菌生长的有益菌群如血链球菌。有益菌的减少或消失是牙周病变发生的重要机理。保持有益菌群在龈沟部位的优势状态能有效地防止牙周病变的发生，重建牙周有益菌群的优势状态是牙周病治疗成功的关键。因此，进一步研究牙周细菌在局部粘附定植、生长繁殖的规律及其调节机制，阐明有益菌与致病菌相互作用的分子机制及调节因素，以及宿主对细菌定植、生长、基因表达的调节，将是今后牙周病微生物病因研究及牙周病微生态防治研究的重要内容。
作者单位：华西医大口腔医学院 610041
(收稿日期：1998-09-07), http://www.100md.com