Mutans Streptococci 生物学特性 1. 直径 0.6 ~ 1μm，G+球菌，有时呈椭圆形，链状排列，在液体培养基中呈长链状 2. Microaerophiles 或 Facultative Anaerobes 3. 在 MS 培养基上，菌落呈 0.5 ~ 1mm，淡蓝色，质硬，嵌入琼脂。 a) 颗粒型表面粗糙，中央有黏液状水滴出现，为胞外多糖 b) 黏液型菌落呈直径 1 ~ 2mm，淡蓝色，半透明，黏性状态 4. 不属于 Lancefield 任何一群，根据胞壁多糖抗原的血清学反应，可分为 a~h 8 个血清型 5. 根据 DNA 中 G+C 含量分 7 个菌种 6. 主要胞外酶：GTF，FTF，蔗糖酶，葡聚糖酶。 快计进队动免降低蔗糖 S.Mutans 致龋的证据： 1. 相比其它菌斑内微生物，变链可以更快地使菌斑 pH 值降低至临界值 2. 在唾液与菌斑中变链计数与龋病发病率和患病率呈正相关 3. 在患龋的牙齿上，龋病进展与变链计数呈正相关 4. 在龋病的队列研究中，变链经常从龋病发生前的牙齿表面被分离出来 5. 在动物实验中，变链菌群是致龋能力最强的一组菌 6. 用变链免疫动物，可在动物体内产生抗体，可显著降低动物的患龋率 7. 变链菌群代谢糖类能够快速的产生乳酸等有机酸 8. 在低 pH 环境中，变链仍可维持生长并产酸 9. 变链可以利用蔗糖产生胞外多糖， 这些胞外多糖作为生物膜基质促进微生物的聚集及微 生物对牙面的吸附 10. 变链可产生糖原等胞内多糖，在外源性能源不足时，利用胞内多糖继续产酸 釉质中氟的分布：表面含氟量明显高于 EDJ 釉质中氟含量的影响因素： 1. 釉质蛋白：在牙的发育期，氟总是与釉质蛋白结合，釉质蛋白含量高时氟浓度就高，随 着釉质的成熟，蛋白逐渐减少，氟浓度也随之下降 2. 组织液：牙钙化完成后，数月或数年才会萌出，牙齿在含氟的组织液中浸泡很长时间， 表面釉质慢慢吸收氟，导致氟大量积累 3. 外环境：牙齿萌出后，不断从环境中摄取氟，使表面釉质氟浓度进一步增加，饮水氟对 釉质含氟量影响较大 4. 生理性磨损：牙萌出后的生理性磨损造成表面釉质丢失，使含氟量减少。 牙本质及牙周的胶原 1. 牙本质的主要为 I 型胶原和少量的 V 型胶原 2. 牙周膜以 I 型胶原和 III 型胶原为主，另有少量 V 型胶原 3. 牙骨质为 I 型胶原和少量 III 型胶原，牙槽骨主要为 I 型胶原 牙周病过程中牙龈胶原的改变： 1. 胶原含量下降：病变部位牙龈胶原含量下降了 60% ~ 70% 机制： a) 炎症过程中，炎性细胞对胶原纤维吞噬活性增强，胶原破坏增加
b) 胶原产生受到抑制 2. 胶原类型的改变 a) V 型胶原含量明显上升 b) 出现 I 型胶原三聚体 c) III 型胶原的含量下降 3. 参与胶原破坏的因素 a) 细菌和宿主来源的胶原酶 b) 牙周袋中口腔微生物代谢蛋白质产生的巯基复合物， 增加胶原对酶的敏感性， 促进 胶原分解 c) 细菌内毒素可侵入牙周组织，直接作用与成纤维细胞，促进胶原的吞噬和降解 Proteoglycans,PGs 牙周组织的非胶原细胞外基质，由核心蛋白和共价连接到蛋白的糖胺聚糖（GAGs）组成。 唾液蛋白质的功能分类 1. 润滑作用 a) 唾液黏蛋白 MGI，MGII b) 富脯蛋白 2. 维持黏膜的完整，修复口腔软组织 a) 蛋白酶、菌蛋白、富半胱蛋白、生长因子 b) 表皮生长因子、神经生长因子 3. 调节口腔菌群平衡 a) 溶菌酶 b) 唾液过氧化氢酶 c) 免疫球蛋白 d) 乳铁蛋白 e) 富组蛋白 f) 唾液黏蛋白 MGII 4. 参与获得性膜的形成、维持牙齿再矿化及牙结石的形成 a) 酸性富脯蛋白 b) 富半胱蛋白 c) 富组蛋白 d) 富酪蛋白 e) 唾液淀粉酶 5. 其它作用：消化作用，维持味觉 a) 蔗糖酶、淀粉酶、脂酶、蛋白酶 b) 味觉素 唾液腺及唾液的功能： 1. 唾液腺的分泌功能： a) 外分泌功能：每日 540 ~ 640 b) 内分泌功能：合成并分泌入血的肽类物质 2. 唾液的消化及营养功能 a) 协助咀嚼和吞咽
Dental plaque 堆积在牙表面或其它硬的口腔结构上， 不能被中度水喷冲去的细菌团块， 可被中度水喷冲去 的物质是软垢，而不是菌斑。 Biofilm 微生物群落与胞外基质相互连接而在介质表面形成的生态环境。 生物膜发育的 5 个阶段： 1. 在表面形成条件薄膜 2. 细菌分子对宿主表面的吸附 3. 细菌间的聚集和共聚集 4. 细菌各属、种增殖 5. 细菌从生物膜脱附着，传播或再定植到其它部位 成熟菌斑的标志是栅栏状结构 成熟菌斑的结构 1. 基底层：为无细胞的均质结构，HE 染色为粉红色，系获得性膜组成 2. 细菌层：位于中间地带，含球菌、杆菌、丝状菌，丝状菌彼此平行且与牙面垂直呈栅栏 状，其中间堆集有大量的球菌与短杆菌 3. 表层：含松散在菌斑表面的 G+或 G-球菌和短杆菌，脱落的上皮，食物残屑以及衰亡的 细胞 Supragingival plaque 为附着在牙表面或修复体表面的非钙化的细菌团块，其中 G+均占多数 Attached subgingival plaque 附着于牙根面或牙结石表面，可能系龈上菌斑在龈沟或牙周袋内的延续 Unattached subgingival plaque 为不附着于牙面或牙根面，却与结合上皮和龈沟上皮直接接触的菌斑，其中主要的细菌为 G-厌氧菌和螺旋体等，可引发牙周组织炎症。 菌丛的类型 1. indigenous flora 包含常以高数量（>1%）存在于某个特殊部位上的菌属，例如在龈上菌斑中或舌表面， 这些菌属与宿主结成稳定的相互关系 2. supplemental flora 包含长居的，但是是以低数量（<1%）存在的菌属，当环境改变时可以成为固有菌。 3. transient flora 口腔中的过路细菌，食物和饮水中的细菌可短暂地存在于口腔中，这些细菌不具备与口 腔环境相抗争的机制，它们转瞬即逝。
Oral ecosystem 口腔正常菌群之间及它们与宿主之间相互依存共同构成了口腔生态系。 Normal flora 人体皮肤与黏膜表面寄居着数以亿万计的细菌， 这些寄生在健康人体各特殊部位或表面的生 物群被称为正常菌群。 口腔生态系的影响因素： 1. 物理化学因素 a) 温度： i. Psychrophilic microorganism，25℃以下 ii. Thermophilic microorganism，45℃以上 iii. Mesophilic microorganism，25 ~ 37℃ b) 氧张力 i. Obligate aerobes，需要游离氧作为电子受体，无氧就不能生长 ii. Microaerophiles，生长需氧，但所需氧浓度比正常低一些，对需氧菌适合的浓 度，对这类菌抑制 iii. Facultative anaerobes， 在合适的碳或其他能源存在时可在有氧或无氧环境中生 长，亦即当环境中有氧存在时，它们可以利用氧，当环境中氧缺乏时，它们可 以靠厌氧发酵生存 iv. Aerotolerant anaerobes，耐氧，但不利用氧进行代谢作用，也能在厌氧和需氧 两种环境中生存。 v. Obligate anaerobes，在无氧的环境中发酵生长，氧可抑制或杀灭细菌 c) pH 影响因素：外源物质、细菌发酵、牙菌斑和唾液的缓冲能力 d) 营养物质的利用 2. 宿主固有因素 a) 抗体：唾液中主要为 SigA，龈沟液中主要为 IgG b) 唾液蛋白质定植 i. MGI、MGII ii. 溶菌酶 iii. 乳过氧化物酶 iv. 乳铁蛋白 3. 细菌因素： a) 细菌的黏附： i. 钙桥学说：获得性膜上的唾液糖蛋白磺酰基团、羧基—Ca2+—LTA ii. LTA—葡聚糖—GTF 复合体学说 iii. 识别系统学说 b) 细菌间作用：聚集和共聚集 4. 宿主可控制的因素： 饮食习惯、口腔卫生
b) 直接参与消化作用 c) 维持味觉 d) 提供各种营养来维持口腔软硬组织的代谢平衡 3. 唾液的保护功能 a) 润滑作用 b) 维持黏膜的完整 c) 软组织修复功能 d) 清除作用 e) 调节口腔菌群平衡 f) 维护口腔缓冲能力 g) 维持牙齿矿化 4. 唾液的诊断作用 a) 诊断口腔疾病 b) 诊断全身性疾病 c) 药物监测 d) 测定激素水平 e) 检测体内的环境毒物 龈沟液的组成： 1. 细胞成分：细胞、脱落的上皮细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞 2. 电解质：Na+，K+随时间波动 3. 有机成分： a) 蛋白：IgA，IgM，IgG，C3，C4 b) 血清蛋白：清蛋白，纤维蛋白 龈沟液的生理功能及临床意义： 1. 抗菌防御作用 2. 龈沟液成分变化可作为牙周病的评判指数 EMP 途径的特点： 1. 葡萄糖进入细菌后，被磷酸化作用激活，生成 6-p-G。如果葡萄糖是通过细胞膜上磷酸 化（PTS）方式进入细胞，则葡萄糖从胞外进入胞内时生成了 6-p-G，此时磷酸直接来自 胞内的 PEP。 2. 催化 6-p-F 生成 1,6-p-F 的磷酸果糖激酶是 facultative anaerobes EMP 途径中唯一不涉及其 它糖类降解的酶， 因此在 G 的利用方面起着重要作用。 也可能是 EMP 的速度限制因子。 3. 1，6-p-F 醛缩酶是 EMP 途径第二个关键酶，它催化 1,6-p-F 裂解成两个可以互变的磷酸 丙糖，即…。只要 EMP 途径运行着，反应就向着 3-p-甘油醛的方向进行。 4. PEP 是关键的中间产物之一 5. 1 分子 G 经 EMP 途径生成 2 分子 ATP 和 2 分子 NADH+H， 他们可在丙酮酸进一步降解时 分别用于生物合成和作为氢供体。 四条糖分解代谢途径的特点： 1. EMP 途径可以供给更多的 ATP，但不能提供生物合成嘌呤、嘧啶等所需的重要前体 5-p核糖和 4-p-赤藓糖。
2. HMP 能产生生物合成嘌呤、嘧啶的前体，但它产生的 ATP 只有 EMP 途径的一半。此途 径不能直接产生丙酮酸，需要 EMP 的酶才能由 3-p-甘油醛和 6-p-果糖形成丙酮酸。 3. ED 可能存在逆向的 HMP 途径， 但可以直接产生丙酮酸， 使它可能独立于其它两个途径。 4. 对某种细菌，往往以一条途径为主，辅以另一条途径，也有部分细菌只有一条途径。 5. PK 只存在于少数细菌，其它三条途径广泛存在与菌斑细菌中。 糖合成的细胞外途径： 在细胞外， 通过糖基转移酶的作用把一个糖分子从糖苷中转移到另一个糖苷上， 合成细胞外 多糖。如 GTF，FTF，它们以蔗糖为底物，将蔗糖裂解后产生的 G、F 分别合成葡聚糖，果聚 糖，甚至杂聚糖。 GTF 与 FTF 的特性： 1. 对蔗糖有高度的特异性， 即只能利用蔗糖作为底物， 合成细胞外多糖， 不能利用其它糖。 2. 有广泛的 pH 适应度（5.2 ~ 7.0） ，与菌斑 pH 相符 3. 由于是细菌自发合成的固有酶，合成不需要诱导，合成的量与培养基有关。在含蔗糖的 培养基中，酶的产量较含葡萄糖的培养基高。 菌斑内细菌合成多糖的能力与致龋性密切相关： 1. 水不溶性胞外多糖参与菌斑基质的组成，促进细菌的黏附、聚集，加速菌斑形成 2. 多糖具有生物屏障作用，使菌斑内外物质出入受到限制，使有机酸不易扩散出去 3. 在外源性糖缺乏时，可降解成单糖，产能产酸 矿物转换反应式： 10Ca10(PO4)6(OH)2 + 8H+ → 6CaHPO4 + 2H2O + 4Ca2+ CaHPO4 + H+ → Ca2+ + H2PO4Biomineralization 生物体内的钙磷等无机离子在多种生物因子的调控下通过化学反应产生难溶性盐， 并与有机 质结合，形成机体矿化组织。 生物矿化中有机质的作用（基质效应） ： 1. 控制矿物形核：控制形核位点、组织形式、无机相结构、晶体学位相 2. 调控空间组织：控制生长的具有半渗透功能的微环境的空间分割 3. 修饰机械性能：强度和韧性等的修饰 4. 辅助矿物稳定：通过矿物溶解或相的转变达到稳定 生物矿化的细胞效应： 1. 创造局部矿化条件：细胞通过形成基质和离子转运 2. 诱导和调节矿化过程：通过分泌非胶原蛋白 3. 调控晶体形成，促进矿化：通过基质囊泡和酶的作用 釉质矿化步骤 1. 在成釉细胞顶端分泌釉原蛋白和非釉原蛋白 2. 羟基磷灰石晶体开始形成，晶体被紧包在非釉原蛋白中，其外是连续的釉原蛋白