口腔生物学
第一章 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
肠道菌数百种，数量达 100兆，重量 2千克
显微镜下：花草丛生，丹藤翠蔓，生机盎然
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)
1985 Ｖ olker Rush
提出细胞水平或分子水平的生态学为微
生态学（ microecology)
生态位，小生境 niche
生态点 biotopes
生境 habitat
环境（ environment）
生物体周围许多不同复杂程度的实体
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
二次细菌定植（ Secondary bacteria colonization)
先锋菌 pioneer
定植 colonize
环境改变 (environment changes)
生态连续 ecological succession（生态演替）
生物体栖息在一个变化环境中的过程
个体
(individual)
生物体的社会
群体
(community)
极期群落
(climax community)
互生 mutualism 相互受益
共栖 commensahism 一方受益，一方不受损
寄生 parasitism 一方受益，一方受损
无损共生 amensalism 双方均不受益受损
双方受损共生 symecrosis 双方受损
生物间的共生关系 symbiosis
二、口腔生态系
人类与正常菌群间的关系 互生
Normal flora 正常菌丛 (固有菌丛 )
口腔 肠道 (大肠杆菌 )
300余种，人体细胞 1014，仅 10%为哺乳动物细胞，
其他为微生物
口腔生态系（ oral ecosystem)
口腔正常菌丛之间及其与宿主之间的相
互作用
S.mutans
口腔微生物与宿主的相互作用
有益作用
损害作用
有益作用
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
通过竞争营养物质
产生抑制性代谢产物
占据空间位臵
降低 PH值
降低氧化还原电势
导致机体产生天然抗体
对宿主免疫系统刺激
唾液腺的神经支配
有助于组织和器官正常发育
定菌动物 肠道发育不良
营养功能
VitK,Biotin,B6,B2
长期使用抗菌素,
营养吸收，维生素代谢障碍，外源性感染
内源性感染
为外源性感染提供条件
pH,Eh值改变，酶的产生
使宿主致敏
损害作用
三、口腔微生物的获得与演替
（一）获得,
胎儿无菌，产道获得，双亲影响
（二）演替 (physiological succession)
1,新生儿期
2,幼儿
3,青春期和成人期
四、口腔生态系的影响因素
软硬组织屏障
获得性膜
复杂的口腔环境
舌、龈上皮、龈沟、颊、腭,
釉质、牙本质、牙骨质
（一）物理化学因素
温度
一般细菌可在 -5℃ ~55℃ 环境中生存
口腔食品温度变化幅度 ± 60o
嗜冷菌 < 25 ℃
嗜热菌 > 45 ℃
嗜温菌 25 ~ 37 ℃
氧张力
绝对需氧菌 Obligate aerobes
绝对厌氧菌 Obligate anaerobes
兼性厌氧菌 facultative anaerobes
耐氧厌氧菌 aerotolerant anaerobes
微嗜氧菌 microaerophiles
%表示 舌前 16.4
舌后 12.4
颊褶 0.3
Eh (oxidation-reduction potentials)
指两个电极之间的电位差
+75mV ~ -50mV
pH
氢离子浓度反映为 pH值
口腔 pH以唾液为代表 5.6~7.6
影响因素
1,外源性物质, 糖类，酸性、碱性物质
2,细菌发酵
3,唾液缓冲能力, 流速
唾液
龈沟液 血素 (hemin) 牙龈卟啉菌生长
酶类 透明质酸酶，蛋白酶等
（二）营养物质的利用
唾液
1.抗体
唾液中主要为 sIgA
龈沟液中主要为 IgG
2,蛋白质
? 糖蛋白
? 粘蛋白
? 富脯蛋白
? 富酪蛋白
? 过氧化物酶
? 乳铁蛋白
? 溶菌酶
（三）宿主因素
? 糖蛋白
? 粘蛋白 (mutan) 氨基己糖 >4%
MGI 保护、润滑、抗微生物参与获得性膜形成
MGII 凝固细菌
? 富脯蛋白 (proline-rich proteins,HRPS)
参与钙离子浓度调节
? 富酪蛋白 (stathrine)
抑制羟磷灰石形成，使唾液中羟磷灰石达
到饱和和促进再矿化。
?过氧化物酶
—— 硫氢酸盐抗菌系统 (salivary peroxidase)
SCN- + H2O2 OSCN-
硫氢酸盐 SCN氧化中间产物
过氧化物酶
?乳铁蛋白 (lactoferrin)
能与铁结合，使部分需铁细菌受抑制
?溶菌酶 (lysozyme)
能介导细菌聚集，破坏细胞膜，激活细菌
的自溶素
唾液功能
润滑
维持口腔 粘膜完整性
软组织修复
维持生态 平衡
凝集作用
抗菌作用
细菌附着
1,粘附 (attachment)
2,细菌间作用
聚集（ aggregation）
共聚集（ co-aggregation）
（四）细菌因素
第二节 牙菌斑与生物膜
一、获得性膜的形成
? 细菌非直接附着至牙面
? 清洁牙面后几分钟 ~数小时内形成
24小时后 0.01~1? m
? 成份
glycoproteins
phosphoproteins
lipid
Gingival crevicular fluid
? 获得性膜成分对附着的影响
氨基酸 缺乏系统分析
糖蛋白中的寡糖 oligossacharides
介导初期附着
二、微生物聚集
microbial colonization
（一）初期附着 —— 非特异性附着
? 钙桥学说,
脂磷壁酸 —— 酸性唾液糖蛋白
? 细菌表面疏水性 (hydrophobicity)
? 静电学说
Ca++
（二）细菌附着 —— 高度选择性
（ selective manner)
? 配位体理论 (ligands)
? adhesin--receptors (oligossacharides)
早期附着细菌,
S.sanguis
S.oralis 占链球菌的 95%
S.mitis bioran 占细菌总数的 50%
? S.sanguis 附着至人类唾液糖
蛋白终末唾液酸残基
? S.oralis has a galactose-binding
adhesin
? Actinomyces viscosus proline-
rich protein,statherin
附着至
? S.sobrinus glucan 附着至
? S.mutans与龋病关系密切，但数量
<2%初期链球菌
? 唾液中某种微生物浓度与附着量呈正
相关
? 第一个细胞附着至牙面所需细菌浓度
S.mutans 104~105/ml saliva
S.sanguis 103/ml
三、微生物演替 （ Microbial succession)
Strepococcus-dominated plaque to a plaque
dominated by actinomyces,
原有微生物为继发性微生物生长创造条件
? 细菌创造一种环境逐渐被其他适
应性细菌取代吸引继发入侵者或
不利其自身附着。
? 成熟菌班中无 S.orealis
? 牙菌班变厚,O2缺乏
有利于兼性厌氧菌生长,9天后牙菌
班兼性厌氧及厌氧微生物为主
? 几周后达到平衡
四、成熟牙菌斑
Mature dental plaque
早期生长：细胞分裂所致
继之：吸附
玉米棒状
中心丝状菌
玉米棒状
中心丝状
? 老菌斑,
内层稠密包绕 G+菌 pleomorphic 菌
其中放线菌为主，外层松散
菌班附着图
菌斑附着过程
第三节 口腔正常菌群
一、来源
母体 近亲
二、菌丛
1,固有菌丛 indigenous flora
2,增补菌丛 supplemental flora
3,暂时菌丛 transient flora
口腔微生物
? 细菌
? 真菌
? 支原体
? 口腔原虫
? 病毒
? 葡萄球菌属 (Staphylococcus)
? 口腔球菌属 (Stomatococcus)
? 链球菌属 (Streptococcus)
? 消化球菌属 (Peptococcus)和消化链球
菌属 (Peptostreptococcus)
? 奈瑟球菌属 (Neisseria)
? 韦荣球菌属 (Veillonella)
? 放线菌属 (Actinomyces)
? 优杆菌属 (Eubacterium)
? 丙酸杆菌属 (Propionibacterium)
口腔菌属
? 双歧杆菌属 (Bifdobacterium)
? 乳杆菌属 (Lactobacillas)
? 罗氏菌属 (Rothia)
? 诺 卡菌属 (Nocardia)
? 嗜血菌属 (Hemophilus)
? 放线杆菌属 (Actinobacillus)
? 艾肯菌属 (Eikenella)
? 口腔金氏菌 (K.orale)
? 弯曲杆菌属 (Campylobacter)
? 二氟化碳噬纤维菌属 (Capnocytophaga)
? 拟杆菌属 (Bacteroides)
? 普雷沃菌属 (Prevotella)
? 卟啉单胞菌属 (Porphyromonas)
? 梭杆菌属 (Fusobacterium)
? 纤毛菌属 (Leptothrix)
? 沃林菌属 (Wolinella)
? 月形单胞菌属 (Selenomonas)
? 螺旋体 (Spirochaeta)
第一章 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
肠道菌数百种，数量达 100兆，重量 2千克
显微镜下：花草丛生，丹藤翠蔓，生机盎然
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)
1985 Ｖ olker Rush
提出细胞水平或分子水平的生态学为微
生态学（ microecology)
生态位，小生境 niche
生态点 biotopes
生境 habitat
环境（ environment）
生物体周围许多不同复杂程度的实体
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
二次细菌定植（ Secondary bacteria colonization)
先锋菌 pioneer
定植 colonize
环境改变 (environment changes)
生态连续 ecological succession（生态演替）
生物体栖息在一个变化环境中的过程
个体
(individual)
生物体的社会
群体
(community)
极期群落
(climax community)
互生 mutualism 相互受益
共栖 commensahism 一方受益，一方不受损
寄生 parasitism 一方受益，一方受损
无损共生 amensalism 双方均不受益受损
双方受损共生 symecrosis 双方受损
生物间的共生关系 symbiosis
二、口腔生态系
人类与正常菌群间的关系 互生
Normal flora 正常菌丛 (固有菌丛 )
口腔 肠道 (大肠杆菌 )
300余种，人体细胞 1014，仅 10%为哺乳动物细胞，
其他为微生物
口腔生态系（ oral ecosystem)
口腔正常菌丛之间及其与宿主之间的相
互作用
S.mutans
口腔微生物与宿主的相互作用
有益作用
损害作用
有益作用
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
通过竞争营养物质
产生抑制性代谢产物
占据空间位臵
降低 PH值
降低氧化还原电势
导致机体产生天然抗体
对宿主免疫系统刺激
唾液腺的神经支配
有助于组织和器官正常发育
定菌动物 肠道发育不良
营养功能
VitK,Biotin,B6,B2
长期使用抗菌素,
营养吸收，维生素代谢障碍，外源性感染
内源性感染
为外源性感染提供条件
pH,Eh值改变，酶的产生
使宿主致敏
损害作用
三、口腔微生物的获得与演替
（一）获得,
胎儿无菌，产道获得，双亲影响
（二）演替 (physiological succession)
1,新生儿期
2,幼儿
3,青春期和成人期
四、口腔生态系的影响因素
软硬组织屏障
获得性膜
复杂的口腔环境
舌、龈上皮、龈沟、颊、腭,
釉质、牙本质、牙骨质
（一）物理化学因素
温度
一般细菌可在 -5℃ ~55℃ 环境中生存
口腔食品温度变化幅度 ± 60o
嗜冷菌 < 25 ℃
嗜热菌 > 45 ℃
嗜温菌 25 ~ 37 ℃
氧张力
绝对需氧菌 Obligate aerobes
绝对厌氧菌 Obligate anaerobes
兼性厌氧菌 facultative anaerobes
耐氧厌氧菌 aerotolerant anaerobes
微嗜氧菌 microaerophiles
%表示 舌前 16.4
舌后 12.4
颊褶 0.3
Eh (oxidation-reduction potentials)
指两个电极之间的电位差
+75mV ~ -50mV
pH
氢离子浓度反映为 pH值
口腔 pH以唾液为代表 5.6~7.6
影响因素
1,外源性物质, 糖类，酸性、碱性物质
2,细菌发酵
3,唾液缓冲能力, 流速
唾液
龈沟液 血素 (hemin) 牙龈卟啉菌生长
酶类 透明质酸酶，蛋白酶等
（二）营养物质的利用
唾液
1.抗体
唾液中主要为 sIgA
龈沟液中主要为 IgG
2,蛋白质
? 糖蛋白
? 粘蛋白
? 富脯蛋白
? 富酪蛋白
? 过氧化物酶
? 乳铁蛋白
? 溶菌酶
（三）宿主因素
? 糖蛋白
? 粘蛋白 (mutan) 氨基己糖 >4%
MGI 保护、润滑、抗微生物参与获得性膜形成
MGII 凝固细菌
? 富脯蛋白 (proline-rich proteins,HRPS)
参与钙离子浓度调节
? 富酪蛋白 (stathrine)
抑制羟磷灰石形成，使唾液中羟磷灰石达
到饱和和促进再矿化。
?过氧化物酶
—— 硫氢酸盐抗菌系统 (salivary peroxidase)
SCN- + H2O2 OSCN-
硫氢酸盐 SCN氧化中间产物
过氧化物酶
?乳铁蛋白 (lactoferrin)
能与铁结合，使部分需铁细菌受抑制
?溶菌酶 (lysozyme)
能介导细菌聚集，破坏细胞膜，激活细菌
的自溶素
唾液功能
润滑
维持口腔 粘膜完整性
软组织修复
维持生态 平衡
凝集作用
抗菌作用
细菌附着
1,粘附 (attachment)
2,细菌间作用
聚集（ aggregation）
共聚集（ co-aggregation）
（四）细菌因素
第二节 牙菌斑与生物膜
一、获得性膜的形成
? 细菌非直接附着至牙面
? 清洁牙面后几分钟 ~数小时内形成
24小时后 0.01~1? m
? 成份
glycoproteins
phosphoproteins
lipid
Gingival crevicular fluid
? 获得性膜成分对附着的影响
氨基酸 缺乏系统分析
糖蛋白中的寡糖 oligossacharides
介导初期附着
二、微生物聚集
microbial colonization
（一）初期附着 —— 非特异性附着
? 钙桥学说,
脂磷壁酸 —— 酸性唾液糖蛋白
? 细菌表面疏水性 (hydrophobicity)
? 静电学说
Ca++
（二）细菌附着 —— 高度选择性
（ selective manner)
? 配位体理论 (ligands)
? adhesin--receptors (oligossacharides)
早期附着细菌,
S.sanguis
S.oralis 占链球菌的 95%
S.mitis bioran 占细菌总数的 50%
? S.sanguis 附着至人类唾液糖
蛋白终末唾液酸残基
? S.oralis has a galactose-binding
adhesin
? Actinomyces viscosus proline-
rich protein,statherin
附着至
? S.sobrinus glucan 附着至
? S.mutans与龋病关系密切，但数量
<2%初期链球菌
? 唾液中某种微生物浓度与附着量呈正
相关
? 第一个细胞附着至牙面所需细菌浓度
S.mutans 104~105/ml saliva
S.sanguis 103/ml
三、微生物演替 （ Microbial succession)
Strepococcus-dominated plaque to a plaque
dominated by actinomyces,
原有微生物为继发性微生物生长创造条件
? 细菌创造一种环境逐渐被其他适
应性细菌取代吸引继发入侵者或
不利其自身附着。
? 成熟菌班中无 S.orealis
? 牙菌班变厚,O2缺乏
有利于兼性厌氧菌生长,9天后牙菌
班兼性厌氧及厌氧微生物为主
? 几周后达到平衡
四、成熟牙菌斑
Mature dental plaque
早期生长：细胞分裂所致
继之：吸附
玉米棒状
中心丝状菌
玉米棒状
中心丝状
? 老菌斑,
内层稠密包绕 G+菌 pleomorphic 菌
其中放线菌为主，外层松散
菌班附着图
菌斑附着过程
第三节 口腔正常菌群
一、来源
母体 近亲
二、菌丛
1,固有菌丛 indigenous flora
2,增补菌丛 supplemental flora
3,暂时菌丛 transient flora
口腔微生物
? 细菌
? 真菌
? 支原体
? 口腔原虫
? 病毒
? 葡萄球菌属 (Staphylococcus)
? 口腔球菌属 (Stomatococcus)
? 链球菌属 (Streptococcus)
? 消化球菌属 (Peptococcus)和消化链球
菌属 (Peptostreptococcus)
? 奈瑟球菌属 (Neisseria)
? 韦荣球菌属 (Veillonella)
? 放线菌属 (Actinomyces)
? 优杆菌属 (Eubacterium)
? 丙酸杆菌属 (Propionibacterium)
口腔菌属
? 双歧杆菌属 (Bifdobacterium)
? 乳杆菌属 (Lactobacillas)
? 罗氏菌属 (Rothia)
? 诺 卡菌属 (Nocardia)
? 嗜血菌属 (Hemophilus)
? 放线杆菌属 (Actinobacillus)
? 艾肯菌属 (Eikenella)
? 口腔金氏菌 (K.orale)
? 弯曲杆菌属 (Campylobacter)
? 二氟化碳噬纤维菌属 (Capnocytophaga)
? 拟杆菌属 (Bacteroides)
? 普雷沃菌属 (Prevotella)
? 卟啉单胞菌属 (Porphyromonas)
? 梭杆菌属 (Fusobacterium)
? 纤毛菌属 (Leptothrix)
? 沃林菌属 (Wolinella)
? 月形单胞菌属 (Selenomonas)
? 螺旋体 (Spirochaeta)
