口腔微生態(tài)研究進展

向盈盈，皮 婷，宋 飛，楊向紅，魏云林，季秀玲

（1）昆明市延安醫(yī)院口腔科；2）藥學部，云南昆明 650051；3）昆明醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院微創(chuàng)介入科，云南昆明 650106；4）昆明理工大學生命科學與技術學院，云南昆明 650500）

口腔微生態(tài)系統是微生物群落與宿主共生形成的生態(tài)系統，相互之間可進行能量、物質以及遺傳信息的交換[1-2]?？谇晃⑸鷳B(tài)中的理化環(huán)境，如溫度、濕度、pH 值，是口腔微生物生存的重要微環(huán)境。不僅外界環(huán)境可影響口腔微生物的定植，口腔內結構形態(tài)的改變同樣也會影響口腔微生物的定植。口腔微生物相互抗爭，相互適應，使口腔微生物不斷地變遷、進化、成熟[1-2]。

1 口腔生理生化特性

1.1 唾液

唾液是由唾液腺分泌的混合液體，無色無味，正常成人每日分泌量1.0～1.5 L，其中水分約占99%，其余成份主要是粘蛋白、球蛋白、尿素、尿酸、唾液淀粉酶、溶菌酶等有機物和少量無機鹽（主要為鈣鹽、銨鹽等）[1]。唾液中的溶菌酶及無機鹽可以抑制細菌及菌膜的形成，增強牙齒的抗酸能力，減少溶解度。唾液晝夜分泌量相差極大，白天咀嚼食物時唾液分泌量增加，動態(tài)分泌流率峰值達2.27 mL/min，不僅有助于清除口腔中的食物殘渣，而且使口腔內的細菌暫時減少，保持口腔清潔，起到保護口腔作用。夜間唾液分泌總量減少，但靜態(tài)分泌流率峰值達0.57 mL/min，較清晨及上午增高，夜間唾液靜態(tài)分泌流率的增高，除保持口腔濕潤外，還可以維持一定量的唾液抑制致病菌，特別是鏈球菌（Streptococcus）、乳酸桿菌（Lactobacillus）這類產酸菌，減少齲病的發(fā)生。

1.2 pH 值

正常成年人的口腔pH 值近中性，約為6.6～7.1?？谇籶H 變化與睡眠、體位、年齡和飲食生活習慣有關。白天，進食后大量分泌的唾液、談話、直立重力因素等共同調節(jié)口腔pH 值。夜晚，唾液不是調節(jié)口腔內pH 值的主要因素，而是與人體的食管下段括約?。╨owesophageal sphincter，LES）有關。在未進食情況下，縱行的食管粘膜皺襞造成食管腔的封閉狀態(tài)，這種狀態(tài)產生的“毛細管現象”使胃液通過食管進入口腔，從而降低口腔pH 值，發(fā)育成熟的LES 可以阻止胃內容逆流。在嬰幼兒階段，由于LES 發(fā)育不成熟以及胃呈水平態(tài)，導致胃內容逆流，口腔pH 值明顯較成人低，但是隨著年齡增加，口腔pH 值也逐漸升高到正常值?，F代人在飲食上多偏向于肉類、辛辣飲食、并且有抽煙等不良生活習慣，導致口腔內毒素及酸性物質堆積過多，使pH 下降，口腔環(huán)境變?yōu)樗嵝原h(huán)境，從而產生多種口腔疾病。

口腔中的pH 的高低與齲齒的形成密切相關[2]。唾液pH 值越高者齲齒率越低，反之，pH 值低，齲齒發(fā)生率則高，牙菌斑生物膜是導致牙齲產生的直接原因。唾液中的酸性物質使牙釉質表面pH值降低，引起局部脫鈣，糖蛋白與牙釉質表面形成鈣化蛋白絡合物構成牙菌斑的基質，牙菌斑形成后細菌產酸，分解無機物而形成齲壞。在唾液pH 值升高時，唾液成分中的鈣鹽能夠沉淀析出，并在菌斑內沉積，使菌斑發(fā)生鈣化，從而抑制齲壞[3]。

1.3 口腔中氧含量

人體口腔中分布有大量的厭氧和需氧菌屬微生物，它們均為條件致病菌。厭氧菌是口腔內的主要病原菌，是人體正常菌群的重要組成部分，其數量遠高于需氧菌，約占總菌屬的90%。厭氧菌中以產黑色素厭氧菌、消化鏈球菌（Peptostreptococcus）、普氏菌屬（Prevotella）、放線菌（Actinomycetes）、CO2噬纖維素菌（CO2Cytophagacea）、梭桿菌（Fusobacterium）和優(yōu)桿菌屬（Eubacterium）的微生物為主，需氧和兼性厭氧菌以口腔鏈球菌（Streptococcus）、表型葡萄球菌（S.epidermidis）、嗜血菌屬（Haemophilus winslow）和奈瑟氏菌屬（Neisseria）為主[4]。所以口腔中的氧含量對細菌活動會產生重要影響。口腔內的氧含量隨外界環(huán)境及人類活動時刻變化，白天由于人類談話及進食活動，口腔內的氧含量明顯增多，需氧菌活躍，抑制厭氧菌活動。夜間口腔內的氧含量下降，厭氧菌代謝增加，大量增殖[5]，口腔厭氧菌總數可以達到日間細菌總數的7 倍[6]。在缺氧環(huán)境下，細菌分解代謝及無氧代謝增加，產生大量的有機酸、硫化物、氨、牙垢等破壞牙釉質。同時，夜間季也蒙假絲酵母 （Candida guilliermind）、白色假絲酵母（Monilia albican）等真菌數量也會增加，因此夜間是形成口腔異味及齲齒等口腔疾病最為主要的時期。

2 口腔不同部位的微生物分布及演化

2.1 口腔不同部位的微生物分布

由于口腔中定植位點的不同以及氧含量、營養(yǎng)成分、溫度及宿主免疫體系的不同，口腔微生物形成了復雜的生態(tài)系統。在健康個體中，牙齒鄰面微生物多樣性最高，頰部微生物多樣性最低[7]，在軟組織、唾液、舌部及齦上菌斑中，以革蘭陽性菌為優(yōu)勢菌，包括血鏈球菌、變異鏈球菌（Streptococcus mutans）、緩癥鏈球菌、唾液鏈球菌和乳桿菌，其中齦上菌斑中鏈球菌屬占有主要比例。放線菌屬在齦上及齦下菌斑中具有非常高的數量占比。嗜乳酸桿菌（Lactobacillus acidophilus）及革蘭陰性桿菌更多的存在于舌部[8]。口腔中還定植有全身致病菌，如金黃色釀膿葡萄球菌（Streptococcus pyogenes）、糞腸球菌（Enterococcus faecalis）及綠膿假單胞菌 （Pesudomonas pyocyaneum）的定植[9]。齦下菌斑則主要由革蘭陰性厭氧菌構成，如放線桿菌（Actinomycesbovis）、伴放線放線桿菌 （Actinobacillus actinomycetemcomitans）、福賽斯坦納菌（Tannerella forsythia）、彎曲桿菌（Campylobacter）、CO2噬纖維菌、嚙蝕艾肯菌（Eikenella corrodens）、具核梭桿菌（Fusobacterium nucleatum）、牙齦卟啉單胞菌（Porphyromonas gingivalis）、中間普雷沃菌（Prevotella intermedia），以及口腔螺旋體如齒垢密螺旋體（Treponmadnticola）等，它們都是牙周病的主要致病菌[10]。

2.2 不同生長時期口腔微生物的演化

新生兒口腔一般是無菌的，出生后嬰兒就開始不斷發(fā)生人與人或人與環(huán)境之間的緊密接觸，從而與微生物之間建立起超級生物體（Superorganism）。出生時嬰兒口腔內早期檢出的乳酸桿菌和糞腸球菌可能來源于母親分娩時陰道內的正常菌群。嬰兒在出生1 d 以后，新生兒的口腔即出現大量微生物定植，特別是唾液鏈球菌（Streptococcus salivarius）、緩癥鏈球菌和表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）等早期定植細菌。表皮葡萄球菌是人類皮膚上的正常需氧菌，在多數健康嬰兒口腔檢出的原因可能與母乳喂養(yǎng)時嬰兒口腔接觸母親乳房和嬰兒喜歡吮指有關。新生兒口腔中最早定植的厭氧菌主要為韋榮氏球菌（Verllonella），主要分布于新生兒口腔中的舌乳頭間的少氧區(qū)。嬰兒1 個月左右在無牙口腔中還可檢出溶齒放線菌（Actinomyces odontolyticus）與白色念珠菌（Monilia albican）等微生物，說明新生兒期預防念珠菌感染也非常重要[11]。Cephas 等[12]發(fā)現在無牙頜兒童口腔中微生物主要由厚壁菌門、變異菌門、放線菌門、梭桿菌門、螺旋體門及擬桿菌門6 個門構成，其中厚壁菌門、變異菌門、放線菌門及梭桿菌門均為優(yōu)勢菌門。從嬰兒到成年的過程中，口腔內微生物的豐度增加，但微生物種群的多樣性則降低了。

幼兒期乳牙的萌出為細菌定植提供新的生態(tài)位點，口腔中微生物的數量及種類發(fā)生了重大改變。Ling 等[13]對乳牙期兒童唾液進行分析，發(fā)現5個門：厚壁菌門、變異菌門、放線菌門、梭桿菌門及擬桿菌門，包括7 個屬：纖毛菌屬（Leptotrichia Trevisan）、鏈球菌屬（Streptococcus）、放線菌屬 （Actinomyces）、普雷沃菌屬（Prevotella）、卟啉單胞菌屬（Porphyromonas）、奈瑟菌屬（Neisseria）及韋榮球菌屬（Veillonella），其中鏈球菌屬、不動桿菌屬，莫拉菌屬，水棲菌屬等的豐度要高于兒童其他時期。Milnes[14]調查了學齡前兒童牙齒上的正常菌群，發(fā)現在門齒、磨牙的唇面和舌面（除下門齒外），鏈球菌屬是優(yōu)勢菌屬，特別是變異鏈球菌的感染率明顯增加，提示齲齒發(fā)生率可能會增高。下門齒上的優(yōu)勢菌屬是放線菌屬，在所有牙齒表面上奈瑟氏球菌屬多于韋榮氏菌屬。另外，還發(fā)現了革蘭氏陰性桿菌和絲狀菌，主要包括了嗜血菌 （Haemophilus influenzae）、梭桿菌（Fusobacterium）、槌殼噬纖維菌（Capnocy-tophaga）、纖毛菌（Leptotrichia）和紅牛肝單胞菌屬（Porphyromonas）的微生物。

混合牙列期，健康兒童口腔內的核心微生物種屬與健康成人相似，但是牙周可疑致病菌牙齦卟啉單胞菌、齒垢密螺旋體、福賽斯坦納菌（Tannerella forsythia）、直腸彎曲菌（Campylobacter rectus）、中間普雷沃菌（Prevotella intermedia）、侵蝕艾肯菌（Eikenella corrodens）相對豐度低于成年人，而齲病相關菌屬如孿生球菌屬（Gemella）、顆粒鏈菌屬（Granulicatella）的相對豐度要高于健康成人[15]，提示兒童患齲齒的風險較高。Shaw 等[16]等從不同國家，不同城市，但有共同的飲食習慣和生活方式中的阿什肯納齊猶太人（Ashkenazi jewish）家族的DNA 和唾液樣本中證實：家庭環(huán)境是決定唾液微生物相似性的最重要因素，兒童擁有與父母親最相似的核心唾液微生物細菌組成，包括鏈球菌、羅氏菌（Rothia）、奈瑟氏菌（Neisseria）和普氏菌屬（Prevotella）微生物。日本混合牙列期兒童中未檢出齒垢密螺旋體[17]，而巴西兒童中檢出齒垢密螺旋體比例高達70%～80%，提示地域或飲食因素也是口腔內細菌定植的重要因素。Lópezd 等[18]認為阿拉伯人群中伴放線放線桿菌和中間普氏菌的檢出率較高，原因在于他們缺乏口腔衛(wèi)生習慣，很少使用抗微生物藥物以及缺乏口腔保健。

3 微生物與口腔腫瘤

目前發(fā)現口腔腫瘤患者內的微生物與正常人群具有明顯差異，但是微生物在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用機制尚不清楚[19]。腫瘤組織的形成改變了細菌的定植?？谇击[癌中厭氧菌種類及數量增多，可能與腫瘤內部氧化還原電位降低有關。在鱗狀細胞癌樣本 中 已 經 發(fā) 現 口 炎 消 化 鏈 球 菌（Peptostreptococcus）、唾液鏈球菌、格氏鏈球菌（Streptococcus gordonii）、溶血孿生球菌（Gemella haemolysans）、麻疹孿生球菌 （Geotrichum candidum）、約翰森菌（Actinomyces johnsonii）、副血鏈球菌Ⅰ型（Streptococcus parasanguis）[19]、黃色植物桿菌（Plantibacter?flavus）、密執(zhí)安棒狀桿菌（Clavibacter michiganensis）和棲熱菌（Thermus）[20-21]等增多。同時厭氧菌普雷沃菌屬、韋榮菌屬、卟啉單胞菌屬和CO2噬纖維菌的數量也有明顯增加[22-23]。念珠菌感染與口腔惡性腫瘤相關[24]，伴有念珠菌感染的口腔白斑有更高的惡變率[25-26]。牙齦卟啉單胞菌的豐度增高與口腔癌相關[27]。

4 小結

人類微生物組（Microbiome）系指與人們共生共棲并在一定條件下導致各種疾病的微生物遺傳信息的總和。美國國立衛(wèi)生研究院于2007 年底啟動了人類微生物組項目（human microbiomeproject，HMP）[28]，口腔微生物組被列為HMP 計劃的研究重點之一?？谇晃⑸锝M特指包括細菌、古細菌、真菌和病毒等人類口腔中微生物的總和[29]。口腔微生物是人體各種微生物群落中最復雜的一種，這些微生物常以群體的方式導致各種口腔疾病[30]。群體中的每一個個體均參與了疾病的發(fā)生發(fā)展過程，即使是低豐度的成員依然可能作為復雜的群落行為表現的關鍵物種[31]。

口腔是一個天然開放系統，是微生物在人體上的重要棲息地，口腔環(huán)境為微生物的持續(xù)培養(yǎng)提供相對恒定的條件[32]。深入研究口腔微生態(tài)有助于我們更準確地認識口腔微環(huán)境和口腔疾病的發(fā)生、發(fā)展、轉歸，為口腔健康保駕護航。