病因学

牙周病的病因学Etiologyofperiodontaldiseases 北京大学口腔医学院孟焕新 牙周病的病因 始动因素 促进菌斑堆积 改变宿主对菌斑微生物的反应 牙周炎 全身易感因素 局部促进因素 牙菌斑 口腔正常菌群 oralnormalflora 或称固有菌丛 indigenousflora 具有三种主要的相互关系 共生 symbiosis 呈现相互有利作用竞争 competition 微生物种群内的负性相互关系拮抗 antagonism 一种微生物抑制或杀死另一种微生物共栖方式 保持菌群之间的相对平衡 牙周生态系Periodontalecosystem定义 牙周正常菌群之间以及与宿主牙周组织之间的相互作用 牙周组织解剖关系复杂 由组织结构和理化性质不同的软 硬组织组成 形成从有氧到无氧各种氧张力的特殊微环境 口腔有合适的温度 35 37 湿度和营养 给许多微生物的定居 生长和繁殖提供了适宜的环境和条件 因此牙周生态关系很复杂 在研究牙周菌群时必须考虑在什么层次上进行研究 同一层次上的研究才有意义 微生物种类 多达400种以上 有需氧菌 兼性厌氧菌和专性厌氧菌 还有真菌 酵母菌 支原体 原虫和病毒等 微生物数量 口腔细菌密度高 数量大 唾液中的细菌超过108 ml 牙菌斑中细菌则更多 超过1011 g湿重 各种微生物群体的优势在消长和波动 它们的种类和数量取决于物理 化学和生物因子的影响 可随卫生习惯 饮食 年龄 口腔局部或全身情况等变动 正常菌群是相对的 动态的 可变的和有条件的 当正常菌群失去相互制约 或微生物和宿主失去平衡时便变得有害 导致内源性感染 为外源性感染提供条件 致敏宿主等 造成牙周组织破坏 患牙周炎时生态环境和菌群组成较牙周健康时更为复杂 牙周微生物的复杂性决定了宿主免疫反应的复杂性 不同个体对各种微生物的易感性和抵抗力均不相同 牙周病病因的历史回顾 1880 1930阿米巴 Amebae 螺旋体 spirochetes 梭杆菌 fusiforms 和链球菌 streptococci 1920 19601960s1970s一1980s1990s一 牙周病与病人体内的某些缺陷有关如 牙周变性 非特异性菌斑学说 特异性菌斑学说 菌斑微生物 全身易感因素 牙周病的病因 牙周病的始动因子 牙菌斑牙周病的局部促进因素牙石 食物嵌塞 合创伤解剖因素 不良习惯 医源性因素牙周病的全身易感因素遗传因素吞噬细胞数目减少或功能缺陷性激素吸烟有关的系统病精神压力 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 一 牙菌斑生物膜二 龈上菌斑和龈下菌斑三 菌斑微生物作为牙周病始动因子的证据四 非特异性菌斑学说和特异性菌斑学说五 主要的牙周可疑致病菌六 牙周细菌的致病机制 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 一 牙菌斑生物膜 Dentalplaquebiofilm 特点 是一个有一定结构形式的有机体 细菌凭借生物膜这独特结构 粘附在一起生长 使细菌附着很紧 难以清除 其间的细菌能抵抗宿主的防御功能 表面活性剂或抗生素等的杀灭作用 不容易被水冲掉 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 一 牙菌斑生物膜二 龈上菌斑和龈下菌斑三 菌斑微生物作为牙周病始动因子的证据四 非特异性菌斑学说和特异性菌斑学说五 主要的牙周可疑致病菌六 牙周细菌的致病机制 玉米棒结构 扫描电镜 早期菌斑增长较快 成熟时则较慢 9天后便形成各种细菌的复杂生态群体 约10 30天的菌斑发展成熟达高峰 白垢 materiaalba 也称软垢 为疏松地附着在牙面 修复体表面 牙石表面和龈缘处的软而粘的沉积物 通常沉积在牙面的颈1 3区域 或在邻面及错位牙不易清洁的区域 肉眼便直接可见 由活或死的微生物团块 脱落的上皮细胞 白细胞 唾液中的粘液素 涎蛋白 脂类及食物碎屑等混合物不规则堆积而成 其中细菌的量较高 但明显地低于牙菌斑 活的细菌也较少 白垢缺乏菌斑那种规则的内部结构 附着不像菌斑那样紧密 有力地漱口或用水冲洗即能去除 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 附着性龈下菌斑 非附着性龈下菌斑 龈下菌斑subgingivalplaque 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑二 龈上菌斑和龈下菌斑 菌斑接触组织优势菌影响因素致病性龈上菌斑釉质 龈缘 革兰阳性需氧菌口腔卫生措施龋病暴露的牙骨质兼性菌食物机械摩擦龈炎唾液龈上牙石附着性牙周袋内的革兰阳性兼性菌龈沟液 龈沟或PD根面龋龈下菌斑根面牙骨质厌氧菌的物理空间牙周炎龈下牙石非附着性龈沟上皮革兰阴性厌氧菌同上牙周炎龈下菌斑结合上皮能动菌袋上皮 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 一 牙菌斑生物膜二 龈上菌斑和龈下菌斑三 菌斑微生物作为牙周病始动因子的证据四 非特异性菌斑学说和特异性菌斑学说五 主要的牙周可疑致病菌六 牙周细菌的致病机制 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑三 菌斑微生物作为牙周病始动因子的依据 一 流行病学调查牙周病的分布 患病率和严重程度与口腔卫生情况 菌斑积聚正相关 Waerhaug 1967 二 实验性牙龈炎观察L e1965年报告 12名牙周健康的牙科学生中止口腔卫生措施1 3周引发牙龈炎恢复口腔卫生措施后1周牙龈恢复健康 三 菌斑微生物作为牙周病始动因子的依据 三 机械清除菌斑或抗菌治疗的有效性机械清除菌斑 如口腔卫生措施的实施 洁治和刮治 改善或消除牙周炎症的状况 抗菌药物的有效性 如甲硝唑 替硝唑 四环素 阿莫西林 氯己定 洗必太 螺旋霉素等对牙周病 如坏死性牙龈炎和牙周炎 治疗均有效 三 菌斑微生物作为牙周病始动因子的依据 四 动物实验研究 1 实验性牙周炎牙石或牙线结扎 细菌牙周炎牙石或牙线结扎 无菌动物牙龈无炎症 三 菌斑微生物作为牙周病始动因子的依据仓鼠中牙周炎的感染与传播 Keyes和Jordon 1964 患牙周炎的金黄仓鼠无牙周炎的白化仓鼠合笼喂养有自发牙周炎出现牙周炎接种菌斑出现牙周炎接种菌斑 抗生素未出现牙周炎给抗生素牙周炎减轻无牙周炎后代 幼仔 有牙周炎种菌斑者出现牙周炎未种菌斑者无病抗生素喂新生鼠牙周炎减轻无病 三 菌斑微生物作为牙周病始动因子的依据 五 宿主免疫反应 牙周病患者的血清和GCF中牙周可疑致病菌的抗体滴度 治疗后 三 菌斑微生物作为牙周病始动因子的依据流行病学调查实验性牙龈炎观察机械清除菌斑或抗菌治疗的有效性动物实验研究宿主免疫反应 菌斑微生物是牙周病的始动因子 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 一 牙菌斑生物膜二 龈上菌斑和龈下菌斑三 菌斑微生物作为牙周病始动因子的证据四 非特异性菌斑学说和特异性菌斑学说五 主要的牙周可疑致病菌六 牙周细菌的致病机制 近100多年来关于牙周病细菌病因 由于时代背景研究方法 认识观点不同 形成了争论最激烈的两大派系 非特异性菌斑学说Non specificplaquehypothesis特异性菌斑学说Specificplaquehypothesis 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 一 非特异性菌斑学说 1890年Miller提出牙周病是由非特异性的口腔正常菌群的混合感染所致主要观点不同个体 不同位点以及不同类型的牙周病之间菌斑组成相似 牙周病的发生发展是菌斑量堆积的结果 即由非特异的口腔菌群混合感染所致依据1965L e报告的实验性龈炎临床观察 菌斑多 牙龈炎症也重 总体清除菌斑 对牙周病治疗有效 不能解释的现象牙周病的位点差异和个体差异 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 二 特异性菌斑学说 主要观点不同类型的牙周病由不同的特异性细菌所致 强调细菌质的变化 即菌斑有个体及位点差异 依据在LJP的深牙周袋中分离出特异性细菌AaLJP患者 炎症位点和健康位点的龈下菌斑组成不同 Newmanetal J P1976 47 373 379Slots ScandJDR1976 84 1 10CP与LJP炎症位点的龈下菌斑组成不同Slots ScandJDR1977 85 114 121Tanneretal J C P1979 6 278 307存在的问题不同类型的牙周病并未能分离出其特殊的致病菌 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 三 折衷的观点 1980sGenco等提出 牙周病是一组由不同病因引起的疾病某些类型的牙周病是由外源性的特殊致病菌感染所致另一些类型可能由内源性的口腔固有菌群比例失调 dysbacteriosis 或某些细菌过度增殖而成机会性致病菌所致 opportunisticinfection 1986Theilade改良意见 破坏性牙周病与口腔正常菌群中的某些毒力较大的细菌出现的频率 所占比例和绝对数均高有关 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 一 牙菌斑生物膜二 龈上菌斑和龈下菌斑三 菌斑微生物作为牙周病始动因子的证据四 非特异性菌斑学说和特异性菌斑学说五 主要的牙周可疑致病菌 putativeperiodontopathicbacteria 六 牙周细菌的致病机制 确定病原菌的Koch法则 1870s 在同样的疾病中能发现同一种病原菌能从该疾病中分离出病原菌纯培养纯培养菌接种于易感动物能引起相似的疾病能从实验动物中重新获得病原菌纯培养如当时涉及的炭疽 结核 霍乱等病变链基本符合此法则被视为龋病的病原菌 识别牙周可疑致病菌的Socransky标准 1992 在疾病部位证实细菌数目增多通过治疗去除或减少病损部的细菌 疾病中止宿主具有相应的细胞或体液免疫反应在实验动物模型中能引起疾病具有毒性因子能引起牙周组织的破坏 六 主要的牙周可疑致病菌10种与牙周病关系较为密切的微生物 1996WorldWorkshoponClinicalPeriodontics 证据充分的致病菌伴放线放线杆菌 Actinobacillusactinomycetemcomitans Aa 牙龈卟啉单胞菌 Pophyromonasgingivalis Pg 福赛坦氏菌 Tannerellaforsythia Tf 福赛类杆菌 Bacteroidesforsythus Bf 中等证据的致病菌直肠弯曲菌微小消化链球菌结节真杆菌中间链球菌 复合体核梭杆菌牙密螺旋体中间普氏菌 变黑普氏菌 P nigrescens Pn 伴放线放线杆菌 Aactinomycetemcomitans Aa 生物学特性 致病性和临床意义 血清学分型a b c d e5个血清型 serotype b型为侵袭性牙周炎龈下菌斑中最常见的血清型 毒力最强 d型和e型较少见 但在我国人群中分离出的以c型为主 b型较少 致病作用 分泌白细胞毒素 leukotoxin 降低宿主抵抗力 释放内毒素及破骨细胞激活因子骨吸收产生成纤维细胞抑制因子抑制成纤维细胞合成Aa与局限型侵袭性牙周炎关系密切 牙龈卟啉单胞菌 Porphyromonasgingivalis Pg 以前称为牙龈拟杆菌 Bacteroidesgingivalis Bg 致病性和临床意义 产生附着和凝集因子Pg能附着于颊粘膜 牙周袋上皮及菌斑中其他细菌的表面抑制白细胞趋化因子在宿主细胞的表达阻断防御反应 抵抗宿主先天性免疫系统释放外膜膜泡或脱落胞壁片断吸引和结合宿主的先天性免疫成分 保护菌斑内其它细菌免受攻击分泌胞外蛋白酶 如牙龈素 gingipains 胶原酶 肽酶 内毒素 酸性和碱性磷酸酶 吲哚 有机酸等代谢产物牙周组织破坏Pg是牙周病 尤其是慢性牙周炎病变区或活动部位最主要的优势菌 福赛坦氏菌 Tannerellaforsythia Tf 以前称福赛拟杆菌 Bacteroidesforsythus Bf 致病性和临床意义 它能产生大量的毒性产物和酶 如吲哚 岩藻糖苷酶 N 乙酰 葡萄糖甙酶和胰蛋白酶样酶等 导致组织损伤 Tf常在重度牙周炎的附着丧失处的龈下菌斑中检出 常与牙龈卟啉单胞菌 齿垢密螺旋体或具核梭杆菌同时检出 吸烟者的检出率明显升高 六 主要的牙周可疑致病菌各型牙周病相关的可疑致病菌 牙周病类型可疑致病菌种类牙龈炎粘性放线菌 Actinomycesviscosus Av 内氏放线菌 Actinomycesanaeslundii An 微小消化链球菌 Peptostreptococcusmicros 黄褐二氧化碳噬纤维菌 Capnocytophagaorchracea 牙龈二氧化碳噬纤维菌 Capnocytophagagingivalis 妊娠期龈炎中间普氏菌 Prevotellaintermedia Pi 急性坏死性核梭杆菌 Fusobacteriumnucleatum Fn 溃疡性龈炎中间普氏菌奋森密螺旋体 Treponemavincenti Tv 牙密螺旋体 T denticola Td 慢性牙周炎牙龈卟啉单胞菌 Pophyromonasgingivalis Pg 成人牙周炎 中间普氏菌福赛类杆菌 Bacteroidesforsythus Bf 直肠弯曲菌 Campylobacterrectus Cr 核梭杆菌局限型侵袭性牙周炎伴放线放线杆菌 Actinobacillusactinomycetemcomitans Aa 局限型青少年牙周炎 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 一 牙菌斑生物膜二 龈上菌斑和龈下菌斑三 菌斑微生物作为牙周病始动因子的证据四 非特异性菌斑学说和特异性菌斑学说五 主要的牙周可疑致病菌六 牙周细菌的致病机制 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑六 牙周细菌的致病机理 一 细菌侵袭 二 直接损害宿主的牙周组织 三 激活宿主的免疫炎症反应 四 抵抗或躲避宿主的防御功能 一 细菌侵袭过去的观点 细菌一般不直接侵入龈炎和牙周炎的牙龈组织内 急性坏死性龈炎除外 现在的观点 细菌能从牙周袋或结合上皮的表面侵入牙龈 七 牙周细菌的致病机理 二 直接损害宿主的牙周组织 产生各种致病酶 透明质酸酶 胶原酶 硫酸软骨素酶等损害宿主的上皮 胶原组织和骨组织等 产生各种毒素 白细胞毒素 Aa 抗中性粒细胞因子等损害宿主的白细胞或抑制其功能 释放各种代谢产物 有机酸 吲哚 硫化氢 氨等毒害宿主细胞 七 牙周细菌的致病机理 三 激活宿主的免疫炎症反应 细菌 PMN单核细胞 溶酶体酶超氧离子 杀灭细菌损伤宿主细胞 体液免疫细胞免疫 T B淋巴细胞 IL 1 TNF aPGE2 MMP 结缔组织基质降解和牙槽骨吸收 LPS 其它毒性物质 PMN 体液免疫和细胞免疫产生的终末效应物质在杀灭微生物的同时 也损伤宿主细胞 MN等宿主细胞产生的IL 1和TNF a等细胞因子通过网络的形式调节牙槽骨吸收和结缔组织基质降解 牙周炎的免疫病理机制 七 牙周细菌的致病机理 四 抵抗或躲避宿主的防御功能 Pg内皮细胞E selectin白细胞不能与内皮细胞粘附 Pg抑制宿主细胞表达MCP 1 IL 8和ICAM 1从而抑制PMN和MN到达炎症部位 Pg及Aa均能分泌膜泡 消耗宿主的免疫防御物质 第一节牙周病的始动因子 牙菌斑 细菌侵袭直接损害宿主的牙周组织激活宿主的免疫炎症反应抵抗或躲避宿主的防御功能牙周细菌的致病机理 思考题 1 龈上菌斑和龈下菌斑生态系有何不同 2 菌斑细菌是牙周病发病始动因子的证据有哪些 3 牙周细菌的毒力因子主要包括哪些方面 4 牙龈卟啉单胞菌的致病基础是什么 5 伴放线放线杆菌的致病基础是什么 6 牙龈素的功能有哪些 牙周病的病因 牙周病的始动因子 牙菌斑牙周病的局部促进因素牙石 食物嵌塞 合创伤解剖因素 不良习惯 医源性因素牙周病的全身易感因素遗传因素吞噬细胞数目减少或功能缺陷性激素吸烟有关的系统病精神压力 局部促进因素 localcontributingfactors 指影响牙周健康的口腔和牙 牙合的局部因素 而非全身作用 anythingthatinfluencestheperiodontalhealthstatusataparticularsiteorsites withnoknownsystemiceffects 促进或有利于牙菌斑的堆积 或造成对牙周组织的损伤 使之容易受细菌的感染 或对已存在的牙周病起加重或加速破坏的作用 第二节牙周病的局部促进因素一 牙石 dentalcalculus 概念沉积于牙面或修复体表面钙化的或正在钙化的以菌斑为基质的团块 分类临床特征分布色泽形状质地数量观察 龈上牙石龈缘上较浅无定型大块中等硬与口腔卫生 饮食肉眼可见淡黄或灰黄牙功能 吸烟有关龈下牙石龈沟袋内浅或深与牙周袋一致较硬与牙周袋深度有关探针可查深褐 牙石的成分 75 85 无机盐 其余为有机物和水 无机盐 钙 磷 等 其中2 3以上呈结晶状态 有机物 与菌斑相似 牙石矿化的主要条件 矿化的核心一菌斑矿物质沉积 一 牙石 牙石形成的影响因素 菌斑的量唾液成分龈沟液成分 牙石附着于牙面的关系 通过获得性薄膜附着嵌入牙骨质或牙本质表层牙石无机盐结晶与牙结构结合 一 牙石致病作用 过去的观点 牙石的机械刺激 牙龈的溃疡 引起炎症现在的观点 牙石因增加菌斑积聚及防碍菌斑去除而与牙龈炎和牙周炎明显相关 流行病学调查表明 牙石量与牙周炎呈明显的正相关 一 牙石临床意义 牙石是牙周病发展的一个重要因素 牙周病的治疗必须彻底清除牙石