口腔微生物学课件

口腔微生物学Oral BiologyNie Min 聂聂 敏敏口腔微生物学Oral BiologyOral MicrobiologyDental BiochemistryDisease Molecular BiologyOral ImmunologyOral Bone Tissue Biology Oral cells and tissues口腔微生物学Development of a ToothproliferationTooth budDental lamina Enamel organDental papilla1-month old fetus口腔微生物学口腔微生物学口腔微生物学 为什么肿瘤要转移？ 为什么神经胶质瘤不转移？ 为什么肿瘤的细胞周期会变长？ 为什么喉癌患者男性远多于女性？7:1 肿瘤拥有自由意志吗？口腔微生物学口腔颅颌面科学口腔颅颌面科学H1401口腔颅颌面组织生长发育及牙再生H1402颅颌面部骨、软骨组织的研究H1403口腔颌面部遗传性疾病和发育畸形及软组织缺损修复H1404牙体牙髓及根尖周组织疾病H1405牙周及口腔黏膜疾病H1406唾液、涎腺疾病、口腔颌面脉管神经及颌骨良性疾病H1407味觉、口颌面疼痛、咬合及颞下颌关节疾病H1408牙缺损、缺失及牙颌畸形的修复与矫治H1409口腔颌面组织生物力学和生物材料H1410口腔颌面疾病诊疗新技术H1411口腔颌面疾病其他科学问题第一章第一章 口腔微生物学口腔微生物学I. 口腔生态系及其影响因素口腔生态系及其影响因素II. 牙菌斑与生物膜牙菌斑与生物膜III. 口腔正常菌丛口腔正常菌丛IV. 口腔生物膜疾病与微生物的关系口腔生物膜疾病与微生物的关系口腔微生物学第一节 口腔生态系及其影响因素生物之间，生物与其环境之间的相互关系称生态系ecosystem一、生态系和生态学一、生态系和生态学口腔微生物学环境（环境（environment）生物体周围许多不同复杂程度的实体生物体周围许多不同复杂程度的实体口腔微生物学研究生物与其环境的相互依赖和相互制约的科学为生态学（ecology)口腔微生物学生态系建立的中心原则是生物体对其赖以生存环境的影响生态系建立的中心原则是生物体对其赖以生存环境的影响口腔微生物学1985 olker Rush提出细胞水平或分子水平的生态学为微提出细胞水平或分子水平的生态学为微生态学（生态学（microecology)生态位，小生境生态位，小生境 niche生态点生态点biotopes生境生境habitatniche：是生物生活或居住的微小范围的环境。是生物生活或居住的微小范围的环境。小生境的种类或数目是决定在生境中生活的物种种数小生境的种类或数目是决定在生境中生活的物种种数的主要因子。生境或群落的结构愈复杂，其含有的生的主要因子。生境或群落的结构愈复杂，其含有的生物种类愈多。物种类愈多。口腔微生物学生态连续生态连续ecological succession（生态演替）（生态演替）生物体栖息在一个变化环境中的过程生物体栖息在一个变化环境中的过程口腔微生物学个体(individual)生物体的社会生物体的社会群体群体(community)极期群落极期群落(climax community)极期群落极期群落：在一个小生境中生态连续形成一个多在一个小生境中生态连续形成一个多种多样的复杂的生物群，环境条件趋于稳定，菌属数种多样的复杂的生物群，环境条件趋于稳定，菌属数和组成比无明显改变，生态系中的成员之间相对稳定和组成比无明显改变，生态系中的成员之间相对稳定平衡，成员与其环境之间呈动态平衡，这个现象维持平衡，成员与其环境之间呈动态平衡，这个现象维持到环境中另一个到环境中另一个 干扰出现时为止，处于这种状态下的干扰出现时为止，处于这种状态下的生物群体称为极期群落。生物群体称为极期群落。口腔微生物学二次细菌定植（二次细菌定植（Secondary bacteria colonization) 先锋菌先锋菌pioneer定植定植colonize 环境改变环境改变(environment changes)口腔微生物学S.mutansNormalflora正常菌丛(固有菌丛)口腔口腔300余种，人体细胞余种，人体细胞1014，仅，仅10%为哺乳动物细胞，其他为微生物为哺乳动物细胞，其他为微生物口腔正常菌丛之间及其与宿主之间的相互依存口腔正常菌丛之间及其与宿主之间的相互依存二、口腔生态系（oralecosystem)口腔微生物学动态平衡动态平衡口腔微生物学口腔微生物与宿主的相互作用口腔微生物与宿主的相互作用 有益作用有益作用 损害作用损害作用口腔微生物学有益作用有益作用对外源性微生物的抑制对外源性微生物的抑制 entagonism, microbial 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 通过竞争营养物质通过竞争营养物质 产生抑制性代谢产物产生抑制性代谢产物 占据空间位置占据空间位置 降低降低PH值值 降低氧化还原电势降低氧化还原电势 导致机体产生天然抗体导致机体产生天然抗体 口腔微生物学对宿主免疫系统刺激唾液腺的神经支配唾液腺的神经支配口腔微生物学有助于组织和器官正常发育有助于组织和器官正常发育定菌动物定菌动物 肠道发育不良肠道发育不良口腔微生物学营养功能营养功能 VitK, Biotin, B6, B2长期使用抗菌素：长期使用抗菌素： 营养吸收，维生素代谢障碍，外源性感染营养吸收，维生素代谢障碍，外源性感染口腔微生物学内源性感染内源性感染为外源性感染提供条件为外源性感染提供条件 pH，Eh值改变，酶的产生值改变，酶的产生使宿主致敏使宿主致敏损害作用损害作用口腔微生物学三、口腔生态系的影响因素口腔微生物学Bacteria in oral ecosystems in a variety of habitats and local nutritional conditions. exposed to the antibacterial agents in saliva, elements of the immune system of the host. external factors such as diet, oral hygiene and fluoride. soft tissues and hard tissues: mucosa, tongue, saliva and tooth surfaces. 口腔微生物学Effect Factors on Oral EcosystemPhysical and chemical factorsHost factorsBacteria factorsManipulated factors by host(p2)口腔微生物学软硬组织屏障软硬组织屏障获得性膜获得性膜复杂的口腔环境复杂的口腔环境 舌、龈上皮、龈沟、颊、腭、舌、龈上皮、龈沟、颊、腭、 釉质、牙本质、牙骨质釉质、牙本质、牙骨质（一）物理化学因素（一）物理化学因素口腔微生物学1. physical and chemical factors Temperature： psychrophilic microognism 25C thermophilic microognism 45 C mesophilic microognism 2537 C Oxygen tension: obligate aerobes obligate anaerobes facultative anaerobes aerotolerant anaerobes microaerophiles pH (p3)口腔微生物学Eh (oxidation-reduction potentials)指两个电极之间的电位差指两个电极之间的电位差 +75mV -50mVpH氢离子浓度反映为氢离子浓度反映为pH值值口腔口腔pH以唾液为代表以唾液为代表5.67.6口腔菌从的的主要成员：口腔菌从的的主要成员： 微需氧菌、兼性厌氧菌、厌氧菌微需氧菌、兼性厌氧菌、厌氧菌口腔微生物学影响影响pH因素因素 外源性物质外源性物质: 糖类，酸性、碱性物质糖类，酸性、碱性物质 细菌发酵细菌发酵 牙菌斑和唾液缓冲能力牙菌斑和唾液缓冲能力: 碳酸盐系统碳酸盐系统 唾液流速唾液流速 尿素尿素口腔微生物学唾液唾液抗体抗体 唾液中主要为唾液中主要为sIgA 龈沟液中主要为龈沟液中主要为IgG2. 蛋白质蛋白质 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 过氧化物酶过氧化物酶 乳铁蛋白乳铁蛋白1. 溶菌酶溶菌酶（二）宿主因素（二）宿主因素口腔微生物学SIgA=(IgA)2+J+SCIgAJ ChainSecretory ComponentPoly-Ig-ReceptorIgA Ig：SIgA, IgG P 130.(p4,54,124)口腔微生物学 SalivaryIgAischemicallydistinguishedfromplasmaIgAbythepresenceofasecretorycomponentinsalivaryIgAwhichrendersitmoreresistanttoproteolysisbybacterialenzymes. IgA-specificproteasesareproducedby,forexample,Bacteroides,Streptococcus sanguisandStreptococcus mitis.IgApossessingasecretorycomponentisdesignatedsIgAtodistinguishitfromplasmaIgA. Approximately90%oftheIgAofparotidsaliva,and85%ofwholesalivainthemouth,issIgA.口腔微生物学 IgAisformedmainlybyplasmacellspresentinterstitiallyintheglandsandtakenupbytheglandularcells,whilethesecretorycomponentissynthesizedbytheglandularcells. DuringtheintravesiculartransportofIgAthroughaglandularcell,IgAbecomesboundtothesecretorycomponentandissecretedinthesalivaassIgA.口腔微生物学 TheantibacterialactivityofsIgAischieflythepreventionofbacterialcolonizationbybindingtospecificantigensresponsibleforadhesion. Colonizationmaybepreventedbyagglutination,orclumping,ofbacteriawhicharethenwashedintotheesophagus,orbyaffectingspecificenzymesnecessaryforbacterialmetabolism. SomeoralbacteriaaremoreeasilyphagocytosedaftercoatingwithIgA.口腔微生物学 粘蛋白粘蛋白 MGI 保护、润滑、抗微生物参与获得性膜形成保护、润滑、抗微生物参与获得性膜形成 MGII 凝固细菌凝固细菌 血链球菌血链球菌+MGI 生长生长 变形链球菌变形链球菌+MGI 不生长不生长 血链球菌血链球菌+变形链球菌变形链球菌+MGI 生长生长(p5,53,123)口腔微生物学粘蛋白：粘蛋白：MG1MG21000kDa200250kDa颌下腺、舌下腺、唇腺、鄂腺颌下腺、舌下腺、唇腺、鄂腺分泌，腮腺不产生分泌，腮腺不产生颌下腺、舌下腺、唇腺分泌，颌下腺、舌下腺、唇腺分泌，鄂腺、腮腺不产生鄂腺、腮腺不产生二硫键连结两个亚单位，含有二硫键连结两个亚单位，含有无膜区无膜区单一糖基化的单肽链，无疏单一糖基化的单肽链，无疏水区水区对羟基磷灰石的亲和力大，对羟基磷灰石的亲和力大，参参与牙面获得性膜的形成与牙面获得性膜的形成，保护保护牙齿；牙齿；覆盖于黏膜表面，维持覆盖于黏膜表面，维持黏膜的黏膜的润湿，阻止有害物质的入侵润湿，阻止有害物质的入侵，保护口腔软组织保护口腔软组织对牙面的亲和力不高，但能对牙面的亲和力不高，但能与一些细菌特异性结合，促与一些细菌特异性结合，促进进细菌凝集细菌凝集，有利于细菌的，有利于细菌的清除，调节口腔菌丛，防止清除，调节口腔菌丛，防止龋病牙周病的发生龋病牙周病的发生(p5,53,123）口腔微生物学 富脯蛋白富脯蛋白 (proline-rich proteins, HRPS) 参与钙离子浓度调节，参与获得性膜的形成，参与钙离子浓度调节，参与获得性膜的形成，选择性促进细菌黏附。选择性促进细菌黏附。 富酪蛋白富酪蛋白 (stathrine) 参与获得性膜的形成，抑制羟磷灰石晶体的形参与获得性膜的形成，抑制羟磷灰石晶体的形成，抑制磷酸钙沉积，促进放线菌的黏附。成，抑制磷酸钙沉积，促进放线菌的黏附。 富组蛋白富组蛋白 (Histidine rich protein) 抗真菌和抑制细菌，阻止白色念珠菌的定植，抗真菌和抑制细菌，阻止白色念珠菌的定植，抑制变链菌的生长；参与获得性膜的形成，抑抑制变链菌的生长；参与获得性膜的形成，抑制磷酸钙沉积，阻止龋病。制磷酸钙沉积，阻止龋病。口腔微生物学过氧化物酶过氧化物酶LPO硫氢酸盐抗菌系统硫氢酸盐抗菌系统(salivary peroxidase)SCN- + H2O2 OSCN-硫氰酸盐硫氰酸盐SCN氧化中间产物氧化中间产物过氧化物酶过氧化物酶LPO次硫氰酸盐次硫氰酸盐(p5,54,123)抑制细菌生长，增加联合抗菌作用抑制细菌生长，增加联合抗菌作用减少减少H2O2对黏膜的损害对黏膜的损害口腔微生物学乳铁蛋白乳铁蛋白 (lactoferrin) 能与铁结合，使部分需铁细菌受抑制。能与铁结合，使部分需铁细菌受抑制。 “营养性免疫营养性免疫”口腔链球菌、变链菌、口腔链球菌、变链菌、放线共生放线杆菌放线共生放线杆菌溶菌酶溶菌酶 (lysozyme) 能介导细菌聚集，破坏细胞膜，激活细能介导细菌聚集，破坏细胞膜，激活细菌的自溶素。菌的自溶素。机制机制-破坏细胞壁氨基多糖而溶菌破坏细胞壁氨基多糖而溶菌(p5,54,123)口腔微生物学口腔微生物学细菌附着细菌附着1. 粘附粘附(attachment)2. 细菌间作用细菌间作用聚集（聚集（aggregation）共聚集（共聚集（co-aggregation）（三）细菌因素（三）细菌因素口腔微生物学Bacteria factorsAdhesion of bacteriumAdhesion between bacteria(p5-7)Ca+LTA-PO3-Pellicle-rrrLipoteichoic acid+ Glucan + GTF钙桥学说钙桥学说脂磷壁酸脂磷壁酸-葡聚糖葡聚糖-葡糖基转移酶葡糖基转移酶复合体学说复合体学说口腔微生物学Adhesionsreceptors识别系统学说识别系统学说附着器附着器受体受体口腔微生物学釉质不可逆性结合共聚集可逆性结合口腔微生物学（四）宿主可控制因素（四）宿主可控制因素饮食习惯和口腔卫生饮食习惯和口腔卫生