龋病的细菌病因学研究

(整期优先)网络出版时间:2013-12-22
/ 2

龋病的细菌病因学研究

李静

李静(黑龙江大兴安岭地区漠河县北极乡中心卫生院165303)

【摘要】目的讨论龋病的细菌病因学研究。方法查阅文献资料并结合个人经验进行归纳总结。结论细菌是龋病发生、发展过程中必不可少的病源刺激物。

【关键词】龋病细菌病因学

细菌是龋病发生、发展过程中必不可少的病源刺激物,这已为大量的研究所证实。主要证据如下:

无菌动物只有在有细菌存在时才发生龋,这是由Orland等人以无菌鼠经典实验所证实的。研究表明,即使给无菌鼠饲以含蔗糖等的高致龋食物也不发生龋病,而在饲料中掺入致龋细菌后则有龋齿发生,说明龋病是一细菌感染性疾病。

抗生素能有效降低龋齿的发生及其严重程度,在动物饲料或饮水中加入低浓度青霉素,可明显减少龋齿的发生及其严重程度,使龋病得到控制;在人类流行病学调查中也有类似的发现。表明细菌是龋病的发病因素之一。

龋病只发生在暴露于口腔环境的牙齿,未萌出牙齿不发生龋病,牙齿只有在萌出后,暴露于口腔环境,感染了细菌,才能发生龋。

细菌在体外能引起牙齿的龋样病损,早在19世纪,Miller就在体外将面包、糖等食物和唾液混合后与牙齿共同孵育,使牙齿产生脱矿,而在将唾液加热煮沸后混合即不能使牙齿脱矿,说明细菌是脱矿的主要因素。20世纪以来,不少学者的实验均证实,细菌、菌斑与牙齿在体外共同孵育,可使牙齿产生龋样病损。

龋损组织中有大量细菌存在,组织学研究表明,龋损的牙釉质、牙本质中均有细菌存在,并且将这些细菌分离并在体外进行培养后接种动物可以致龋。

由于口腔中寄居着大量的细菌,而且种类繁多,目前已知至少有260种以上的形态和生化性质各异的细菌,是一个非常复杂的生态系统,因此确定特异性致龋菌非常困难。根据对动物和人龋的大量研究,致龋菌的性质已比较清楚。

目前公认的致龋菌主要是变形链球菌,此外已知的其他致幼菌有放线菌和乳酸杆菌等。

(1)变形链球菌:由于在不同培养基中形态多变而被命名为变形链球菌。它是口腔中最主要的产酸菌之一,与龋病发生关系密切。

分类:变形链球菌是一组异源性细菌,根据其细胞壁碳水化合物抗原成分的不同,被分为8种血清型(a-h),各血清型具有特异的免疫反应,但其中的一些血清型可发生交叉免疫反应。各种变形链球菌在人和动物中的检出率有所不同,在人的口腔中,以C型变形链球菌最多见。

致龋特性:变形链球菌属是主要的致龋菌。其中以变形链球菌和远缘链球菌二个菌种与人类龋病的关系最为密切。变形链球菌属的致龋能力与其糖代谢特点和对牙面的附着能力有关。

产酸和耐酸能力:变形链球菌能发酵多种碳水化合物,形成以乳酸为主的酸性产物,它不仅具有很强的产酸能力,产酸速度快,在适宜的条件下可迅速将菌斑的pH降至5以下,导致牙齿脱矿,而且具有很强的耐酸性能,在口腔中仅次于乳杆菌,这一特性使变形链球菌不仅能在菌斑酸性环境中生存,而且可以继续大量产酸,在pH4.5时,变形链球菌的产酸量可达其他口腔链球菌的3~8倍。

合成细胞外多糖和细胞内多糖:变形链球菌属能合成两种胞外糖基转移酶,葡糖基转移酶和果糖基转移酶,通过这两种酶利用环境中的蔗糖合成细胞外多糖。在外源性糖丰富时也可合成细胞内多糖。细胞外多糖,特别是水不溶性葡聚糖,在细菌对牙面的粘附和细菌间的集聚等方面起着重要作用,同时细胞外多糖也是菌斑基质的重要组成成分。一方面为维持菌斑基本结构起到“骨架”作用;另一方面作为扩散屏障限制菌斑内外各种物质的交换,使菌斑内的酸既不易扩散出来,又不易得到唾液的缓冲,导致大量的有机酸集聚于牙菌斑与牙釉质界面上,当酸度达临界pH值以下时,就会出现牙面脱矿,产生龋损。水溶性细胞外多糖和细胞内多糖作为贮备能源,在外源性糖供应不足时,即可被降解产酸,不仅为变形链球菌的代谢、生长提供了能量,同时也使得在菌斑中的产酸能继续进行。

对牙面的粘附:变形链球菌属对牙面的选择性粘附与其致龋性密切相关。这种粘附可能包括两个过程,初期附着是细菌胞壁成分,主要是表面蛋白与获得性膜上的唾液糖蛋白之间的微弱粘附。后期是由糖原及细菌表面特异配体与获得性膜中的“受体”结合介导的配位体结合形式。初期是一非特异性、低亲合力、快速的结合过程;而后期则是特异性,高亲合力、缓慢而稳固的结合过程。

根据变形链球菌属的致龋特性和龋病流行病学调查结果,变形链球龋是目前公认的主要致龋菌,但不是惟一的致龋菌。主要表现在两个方面,一是虽然变形链球菌属与龋病的发生呈正相关关系,但是其检出率和数量与龋病活跃性的关系并不是永恒不变的,有时存在着波动;另外在动物实验中,除变形链球菌可诱发龋病外,其他细菌如粘性放线菌、唾液链球菌等也可致龋。由此可见,变形链球菌属并非惟一致龋菌,其致龋作用是很复杂的,尚有许多问题有待进一步研究。

(2)放线菌:放线菌是口腔中最常见的G+丝状或杆状菌,口腔中发现的放线菌一般分为两类,一类是兼性厌氧菌,另一类是厌氧菌。大部分研究主要集中在第一类,如内氏放线菌,粘性放线菌等。内氏放线菌在幼儿菌斑中占优势,而在青年和成人中粘性放线菌的比例较高。

所有放线菌都可发酵葡萄糖产酸,可使菌斑的pH降至5以下,一些放线菌还可合成细胞外和细胞内多糖。动物实验也证实粘性放线菌和内氏放线菌可诱发根面和点隙窝沟龋,因此放线菌是一种致龋菌。过去认为是根面牙骨质龋的主要致龋菌,但近年来的研究发现,虽然在所有龈上菌斑中均能发现放线菌,并且其数量可占到细菌总量的50%左右,但在根面菌斑中有龋与无龋者放线菌的数量并无明显差异,在釉质龋和牙骨质龋的主要菌丛组成也基本相似,为此有学者提出根面龋仍以变形链球菌为主要致龋菌。对此尚有待进一步研究、探讨。

(3)乳杆菌属:乳杆菌是口腔的正常菌群,约占口腔细菌的1%,属G+兼性厌氧菌或专性厌氧菌,可分为纯发酵型和异发酵型两种。在口腔牙菌斑和牙本质龋中发现的乳杆菌主要是属纯发醇型的干酪乳杆菌,由于乳杆菌产酸、耐酸能力都很强,在龋洞中也大量存在,并且动物实验证实可诱发点隙窝沟龋,因此过去一直认为乳杆菌是主要的致龋细菌。近年来研究表明,乳杆菌虽有较强的产酸、耐酸能力,但在牙菌斑中所占数目很少,其产酸量较少,加之乳杆菌与牙面亲和力较低,这些现象使人们对乳杆菌的致龋作用产生了怀疑,从目前研究情况来看,乳杆菌可能是次要致龋菌,主要涉及牙本质龋,在龋病发展过程中作用较大。

(4)血链球菌:血链球菌是口腔内一种兼性微需氧链球菌,其菌落有很强的粘性,是最早在牙面定居的细菌之一,之后才有变形链球菌的附着。该菌可利用蔗糖合成细胞外多糖,这些多糖对牙菌斑的形成和细菌在牙面的集聚具有重要作用。虽然动物实验证实该菌具有致龋性,目前尚无确实证据表明是人类龋病的致病菌,但与龋病的发生关系密切。

(5)韦永氏球菌:韦永氏球菌是口腔内一种G一专性厌氧菌,在牙菌斑中约占2%以上,随着牙菌斑的成熟,所占比例可高达6%。韦永氏球菌不具有致龋性,但在牙菌斑生态系和龋病的发生、发展中起着重要作用。该菌不能直接代谢碳水化合物,但可利用碳水化合物代谢的中间产物,尤其是乳酸盐作为能源,将口腔内细菌产生的最强的酸—乳酸分解为较弱的乙酸和丙酸,从而使牙菌斑pH下降变缓,缓解了牙菌斑内的酸性环境,降低其致龋能力,同时也利于非耐酸菌的生长,对牙菌斑的菌群构成比例会产生一定的影响。

(6)牙菌斑:牙菌斑作为致龋菌长期、稳定的附着于牙面,并在其中生长、发育、繁殖的微生态环境,为细菌的作用和酸在牙面的存留提供了良好的条件,在龋病的发生、发展中起着决定性的作用。可以说离开了牙菌斑就不会产生龋病。

菌斑的致龋作用与菌斑内细菌的代谢活动密切相关。由于牙菌斑基质的特殊构成,细菌代谢产物,尤其是有机酸以及其他的一些酶类、免疫反应因子等不能很快向外扩散或被唾液成分级冲,致使堆积在牙菌斑内并长期在牙面维持一定浓度,持续对牙面发挥作用,导致局部牙齿组织无机质脱矿,有机质溶解,而产生龋损。

参考文献

[1]曹采芳主编.牙周病学.第二版[M].北京:人民卫生出版社,2004.