第二节 核心口腔微生物组特征
一、链球菌属
链球菌属（Streptococcus）是革兰阳性、无动力的球菌，呈链状排列。该菌包含200多个菌种和亚种，广泛分布于恒温动物的正常口腔和肠道菌群中。口腔中的链球菌主要包括无乳链球菌（S.agalactiae）、咽峡炎链球菌（S.anginosus）、汗毛链球菌（S.downei）、戈氏链球菌（S.gordonii）、婴儿链球菌（S.infantis）、中间链球菌（S.intermedius）、缓症链球菌（S.mitis）、变异链球菌（S.mutans）、口腔链球菌（S.oralis）、副血链球菌（S.parasanguinis）、肺炎链球菌（S.pneumococcu）、酿脓链球菌（S.pyogenes）、唾液链球菌（S.salivarius）、血链球菌（S.sanguinis）、表兄链球菌（S.sobrinus）和前庭链球菌（S.vestibularis）。
（一）链球菌属的主要生物学特征
球形或卵圆形，直径0.6～1.0μm，多数呈链状排列。多数菌种无荚膜，所有菌种均无芽孢，无鞭毛，有菌毛样结构，含M蛋白，革兰染色阳性。
多数链球菌为兼性厌氧菌，口腔链球菌多要求补充5%～10%的CO2。最适温度37℃，最适pH7.4～7.6。
链球菌对营养的要求较高，在普通培养基中生长时需加入血液、血清和葡萄糖等才能生长。不同菌株在血琼脂表面产生不同溶血现象，根据溶血现象可将链球菌分为3种：①甲型（α）溶血性链球菌，菌落呈灰色、针尖状，周围有草绿色溶血环（α溶血），属于条件致病菌，致病力弱；②乙型（β）溶血性链球菌，菌落呈灰白色、细小、周围有宽大透明溶血环（β溶血），致病力强，根据抗原构造不同，又分成A、B、C、D等20个群，对人类有致病性的绝大多数属于A群；③丙型（γ）链球菌呈灰白色小菌落、无溶血环，无致病力。
链球菌属的大多数细菌对广谱抗生素敏感，多用抗生素控制链球菌感染，但是过度使用，导致耐药菌株的出现。此外，链球菌可以通过细胞内入侵，从而避免抗生素的作用。
（二）致病性
人体中能够引起感染的致病性链球菌包括化脓性链球菌（A群链球菌，GAS）、无乳链球菌（B群链球菌，GBS）、肺炎链球菌和变形链球菌等。
GAS定植于呼吸道和皮肤的黏膜，能够引起咽炎和脓皮病。当化脓性链球菌定植于正常的无菌组织时，可能导致严重的侵袭性疾病。
GBS是定植于肠道的共生菌，能够侵入不同宿主的隔室，并且可能导致严重的新生儿感染。
肺炎链球菌是常见的链球菌种类，能够引起免疫缺陷性疾病，包括肺炎、脑膜炎和中耳炎等。
变形链球菌是人类龋齿主要致病菌，变形链球菌一层一层地吸附在牙齿上，形成“生物膜”。它们消耗糖类，产生酸，腐蚀牙齿的釉层，造成牙洞。
共生链球菌感染主要发生在免疫受损个体和老年人中。定居于口腔黏膜、牙齿表面的缓症链球菌、变形链球菌、唾液链球菌及咽峡炎链球菌和其他黏膜表面的咽峡炎链球菌等共生微生物，可能引起感染性心内膜炎和严重的化脓感染。
二、普雷沃菌属
普雷沃菌属（Prevotella）属于拟杆菌门（Bacteroidetes），是人龈沟的优势菌，也是多种口腔疾病的病原菌。口腔中的普雷沃菌主要包括两路普雷沃菌（P.bivia）、颊普雷沃菌（P.buccae）、口颊普雷沃菌（P.buccalis）、齿垢普雷沃菌（P.denticola）、抑制普雷沃菌（P.enoeca）、深黑色普雷沃菌（P.fusca）、栖组织普雷沃菌（P.histicola）、中间普雷沃菌（P.intermedia）、洛氏普雷沃菌（P.loescheii）、产黑色素普雷沃菌（P.melaninogenica）、彩虹普雷沃菌（P.micans）、嗜糖普雷沃菌（P.multisaccharivorax）、变黑普雷沃菌（P.nigrescens）、口普雷沃菌（P.oris）、口腔普雷沃菌（P.oralis）、龈炎普雷沃菌（P.oulorum）、解糖普雷沃菌（P.saccharolytica）和真口普雷沃菌（P.veroralis）。
（一）普雷沃菌属的主要生物学特征
革兰阴性杆菌，无芽孢，无动力。严格厌氧，在厌氧培养基上生长良好。最适生长温度为37℃，但有些菌株在25℃或47℃也能够生长。培养时培养基中需加入氯化血红素和维生素K。在葡萄糖肉汤中生长时易形成光滑或线状沉淀，最终pH可达4.5，葡萄糖的利用率为30%～39%。能产生黑色素的普雷沃菌在血平板上形成黑色菌落。
（二）致病性
普雷沃菌是牙周炎的重要致病因子，能够导致牙周病、成人囊性纤维化患者的气道感染以及败血症等系统性疾病。感染多为慢性，感染部位接近黏膜表面及器官表面的脓肿；脓液或分泌液黏稠，一般是带有血，呈黑色，有恶臭，通常会有一些气味。普雷沃菌属中的产黑色素的普雷沃菌与周期性疾病相关。
（三）中间普雷沃菌
中间普雷沃菌（P.intermedia）大多为短杆状，培养时培养基中需加入氯化血红素和维生素K。在血琼脂表面形成圆形、半透明、表面光滑和溶血的菌落。
中间普雷沃菌可以从身体健康和牙菌斑患者的唾液中以及根尖周疾病患者的根管中分离出来，能够引起牙周病，例如成人牙周炎、急性坏死性溃疡性龈炎和妊娠龈炎等，感染引起的牙周炎与类风湿关节炎有关。
此外，中间普雷沃菌可以降解免疫球蛋白G以及产生其他毒力因子，包括胞外多糖、透明质酸酶、胶原酶、脂肪酶、脱氧核糖核酸酶（DNase）、脂多糖等。
三、卟啉单胞菌
卟啉单胞菌属通常分布于恒温动物的口腔、泌尿生殖系统和肠道中。卟啉单胞菌属包括不解糖卟啉单胞菌（P.asaccharolytica）、牙髓卟啉单胞菌（P.endodontalis）、牙龈卟啉单胞菌（P.gingivalis）、牙周卟啉单胞菌（P.circumdentaria）和唾液卟啉单胞菌（P.salivosa）等。
（一）卟啉单胞菌属的主要生物学特征
革兰阴性杆菌或球杆菌，无芽孢，无动力。大多数菌株是专性厌氧菌，但是一些菌株也能够在微需氧条件下生长。最适生长温度为37℃。许多这些隔离位点被认为是缺氧区。在血琼脂平板上于37℃下厌氧条件下孵育5天后，出现直径1～2mm，浅灰色，轻微凸起的菌落。在胰蛋白酶大豆血液琼脂培养基上于37℃厌氧条件下孵育14天后，分离的细菌以黑色色素的菌落形式生长。
（二）致病性
卟啉单胞菌属能从口腔感染、臀部和腹股沟区的脓肿、软组织感染、骨盆脓肿，外阴阴道炎和其他感染组织中分离出来。卟啉单胞菌属是慢性牙周炎的重要病原体，能够引起牙龈炎、牙周炎、牙髓病和顶端脓肿等口腔疾病，也能参与人类其他疾病，例如子宫内膜炎、腹膜炎和外阴道炎等。
（三）牙龈卟啉单胞菌
牙龈卟啉单胞菌是革兰阴性厌氧细菌，血红素及含有血红素或铁的化合物有助于其生长，在血琼脂平板表面形成直径1～2mm、凸起、有光泽、表面光滑的黑色菌落。
牙龈卟啉单胞菌被认为是成年牙周炎的主要病原体，主要从牙周炎患者的牙周袋中分离，通常不存在于健康的牙龈沟中。其在牙周袋中的存活将需要克服由中性粒细胞和巨噬细胞产生的活性氧所诱导的氧化应激的能力。虽然牙龈卟啉单胞菌的主要生态环境是在龈下袋的混合群落中，但是在初始进入口腔时，其必须首先定植于牙菌斑，随后破坏上皮细胞生长因子，并定植于牙槽骨，允许细菌进一步穿透到更深的牙周组织。
牙龈卟啉单胞菌具有几种潜在的毒力因子，包括半胱氨酸蛋白酶、血凝素、脂多糖和菌毛；能够产生神经氨酸酶，在碳水化合物和糖蛋白的分解中起作用，有助于生物膜形成；具有血红素层，该血红素层充当氧化吸收体以消除过氧化氢和其他活性氧物质的影响，从而保护生物体的细胞膜和其他细胞组分免受氧化损伤。
四、放线菌属
放线菌属（Actinomyces）属于放线菌门，口腔中的放线菌有龋齿放线菌（A.odontolyticus）、口腔放线菌（A.oris）、乔氏放线菌（A.georgiae）、戈氏放线菌（A.gerencseriae）、衣氏放线菌（A.israelii）、内氏放线菌（A.naeslundii）和黏性放线菌（A.viscosus）等。
（一）放线菌属的主要生物学特征
革兰阳性杆状细菌，有菌毛，无芽孢，无动力。兼性厌氧，最适生长温度为37℃，生长需要有机氮源，血清可明显促进其生长。在血平板上不溶血，可形成圆凸、半透明、湿润的菌落，黏于琼脂不易剥离。所有放线菌均发酵葡萄糖、果糖产酸，但不产气。
（二）致病性
放线菌属是口腔微生物群落的一部分，在调节口腔微生物平衡中起重要作用。能够引起龋齿、根尖周病变、脑膜炎及菌血症等。
戈氏放线菌（A.gerencseriae）和衣氏放线菌（A.israelii）在牙菌斑形成中起重要作用。它们吸附到牙齿表面，产生能够结合富含脯氨酸蛋白和富酪蛋白的唾液的菌毛，并且能够通过共凝集作用与其他牙菌斑细菌，包括杆菌属、普雷沃菌属和韦荣球菌属相互作用，为牙菌斑提供结构完整性，一旦生物膜形成，并且在可发酵的碳水化合物的存在下，放线菌属菌种可产生酸，导致龋齿。戈氏放线菌，是患有严重龋病的儿童牙菌斑中最活跃的物种之一。
当龋齿发生后未进行治疗，放线菌属可进入牙髓腔和根管感染牙髓，并最终导致牙髓组织的坏死。由于感染过程是无症状的，如果没有给予根管治疗，可引起根尖周疾病。
放线菌属在牙菌斑成熟过程中作为早期定植者在牙龈炎中起重要作用，其在牙齿和黏膜表面的定植增加了牙菌斑中细菌的数量和种类，并促进它们之间的相互作用。放线菌属通过创伤、外科手术等进入更深的组织，破坏黏膜屏障。它们具有低毒力，但是可以依赖于厌氧细菌等的存在，以增强致病性。
五、奈瑟菌属
奈瑟菌属（Neisseria）属于奈瑟球菌科（Neisseriaceae），是人类口腔和鼻咽腔黏膜的早期定植者。口腔中的奈瑟菌有长奈瑟菌（N.elongata）、浅黄奈瑟菌（N.flavescens）、淋病奈瑟菌（N.gonorrhoeae）、乳糖奈瑟菌（N.lactamica）、脑膜炎奈瑟菌（N.meningitidis）、黏液奈瑟球菌（N.mucosa）、灰色奈瑟球菌（N.cinerea）、干燥奈瑟球菌（N.sicca）、微黄奈瑟菌（N.subflava）和编织奈瑟球菌（N.weaveri）。其中除脑膜炎奈瑟菌和淋病奈瑟菌对人致病外，其余均属口腔的正常菌群。
（一）奈瑟菌属主要的生物学特征
革兰阴性双球菌，有荚膜和菌毛，无芽孢和鞭毛。在普通琼脂培养基上可生长，在血琼脂平板上培养可观察到直径为0.5～2.0mm、没有溶血活性的扁平聚结菌落。除长奈瑟菌外，其他奈瑟菌的氧化酶试验均为阳性反应，但不从葡萄糖、麦芽糖、果糖、蔗糖、甘露醇、甘露糖、乳糖或蔗糖产生酸，不存在精氨酸双水解酶和脲酶活性。
（二）致病性
奈瑟菌属被认为是人鼻咽的共生菌，能在免疫受损的宿主中引起疾病或全身感染。在最近的宏基因组学研究中发现了人口腔中存在奈瑟菌定植，并且在有牙周病的成年人的牙结石中鉴定出4种奈瑟菌种，包括脑膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌、干燥奈瑟菌和微黄奈瑟菌。
脑膜炎奈瑟菌有时能进入血流并引起全身性疾病，例如脑膜炎、败血症和偶发性局部感染。淋病奈瑟菌引起淋病。共生的乳糖奈瑟菌，能通过天然免疫保护脑膜炎奈瑟球菌。乳糖奈瑟菌是与脑膜炎奈瑟菌密切相关的乳糖发酵共生菌。
共生奈瑟菌是人口腔的优势菌属，并且被认为是人特异性的致病细菌。高脂蛋白和载脂蛋白AI能够抑制动脉粥样硬化，口腔内共生奈瑟菌丰度与脂蛋白和载脂蛋白AI的水平负相关。与正常体重的个体相比，黏液奈瑟球菌的存在量是肥胖者的6倍。炎症性肠病（IBD）具有口腔表现如溃疡和口干，与健康个体相比，IBD患者的黏液奈瑟球菌丰度减少了50%。胰腺癌患者口腔中的长奈瑟菌比健康个体的丰度低。
六、嗜血杆菌属
嗜血杆菌属（Haemophilus）属于变形菌门（Proteobacteria），因生长需要血液而得名。口腔中的嗜血杆菌主要包括埃及嗜血杆菌（H.aegyptius）、杜克雷嗜血杆菌（H.ducreyi）、溶血嗜血杆菌（H.haemolyticus）、流感嗜血杆菌（H.influenzae）、副溶血嗜血杆菌（H.parahaemolyticus）和副流感嗜血杆菌（H.parainfluenzae）等。
（一）嗜血杆菌属的生物学特征
革兰阳性杆菌。无芽孢、无荚膜、无鞭毛。兼性厌氧，最适生长温度为35～37℃。
（二）致病性
流感嗜血杆菌是人的机会致病菌，有包膜的B型流感嗜血杆菌能够引起婴儿脑膜炎和败血症。非分型流感嗜血杆菌是导致慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）恶化、中耳炎和眼部感染的重要原因，其发病机制的主要因素是脂寡糖（LOS）。
七、梭杆菌属
梭杆菌属（Fusobacterium）属于梭杆菌门（Fusobacteria）。口腔中的梭杆菌主要包括微生子梭杆菌（F.gonidiaformans）、坏死梭杆菌（F.necrophorum）、具核梭杆菌（F.nucleatum）和牙周梭杆菌（F.periodonticum）等。
（一）梭杆菌属的生物学特征
革兰阴性杆菌，无鞭毛，无动力，无芽孢。专性厌氧，在有氧和补充5%～10% CO2空气的琼脂表面生长。在培养基中加入5%～10%的血清可维持细菌生长，最适生长温度37℃。
（二）致病性
梭杆菌属菌种涉及广泛的人类疾病，包括牙周病、克罗恩病、溃疡性结肠炎和结肠直肠癌。直接侵入型的梭杆菌可以独立地进入宿主细胞，而被动侵入型的菌种需要另外的因子，例如黏膜完整性的损害或与其他微生物的共同感染。直接侵入型菌株的特征包括大量扩增编码膜相关蛋白的基因，包括：①编码包含MORN2膜相关结构域和RadD黏附素结构域的蛋白质组；②编码FadA黏附素蛋白和含有BMC结构域的蛋白质来区分宿主细胞侵袭和细菌聚集；③编码额外的黏附相关蛋白，包括Ⅳ型菌毛等。
（三）具核梭杆菌
具核梭杆菌是与人类疾病相关的厌氧性口腔共生菌和牙周病原体，包括五个亚种：具核梭杆菌动物亚种（ss animalis）、具核梭杆菌梭形亚种（ss fusiforme）、具核梭杆菌具核亚种（ss nucleatum）、具核梭杆菌多形亚种（ss polymorphum）和具核梭杆菌文氏亚种（ss vincentii）。
具核梭杆菌是口腔中最丰富的物种之一，能够引起各种形式的牙周病，包括轻度可逆形式的牙龈炎和晚期不可逆形式的牙周炎（慢性牙周炎、局部侵袭性牙周炎和广泛型侵袭性牙周炎）。它也常常与牙根管感染如牙髓坏死和根尖周炎有关。在五个亚种中，ss fusiforme和ss vincentii经常与健康相关，而ss nucleatum与疾病相关。具核梭杆菌的丰度受环境因素的影响，吸烟会增加其在健康和患病者牙周的丰度。在慢性牙周炎患者中，2型糖尿病患者具有较高水平的具核梭杆菌。
具核梭杆菌能够引起不良妊娠结局（绒毛膜羊膜炎、早产、死胎、新生儿败血症和先兆子痫），细菌起源于母亲的龈下斑块并移位到胎盘和胎儿，引起急性炎症导致胎儿死亡。此外，具核梭杆菌还能引起胃肠道（GI）病症（结肠直肠癌、炎性肠病和阑尾炎），心血管疾病，类风湿关节炎，呼吸道感染，Lemierre综合征和阿尔茨海默病等疾病。其致病的关键的毒力因子是FadA黏附素/侵袭素，Pre-FadA和mFadA形成活性复合物FadAc，用于与宿主细胞结合和侵袭。
八、韦荣球菌属
韦荣球菌属（Veillonella）是口腔中最主要的物种之一，与许多早期、中期和晚期定植者共凝集。口腔中的韦荣球菌主要包括小韦荣球菌（V.parvula）、非典型韦荣球菌（V.atypica）和殊异韦荣球菌（V.dispar）。
（一）韦荣球菌的生物学特征
革兰阴性球菌，无鞭毛，无芽孢，严格厌氧，形成人类胃肠道、口腔和阴道菌群的一部分。最适生长温度30～37℃。不能分解代谢糖，依赖于有机酸发酵成丙酸和乙酸、二氧化碳和氢。
（二）致病性
韦荣球菌依赖于口腔链球菌属产生有机酸。早期定植者的生长和代谢活性通过韦荣球菌属等提供营养物（代谢产物/废物）和附着位点，被认为是生物膜发育中的桥接物种。
韦荣球菌主要存在于舌、颊黏膜和唾液中，也存在于患有慢性牙周炎的患者的龈下生物膜样品中。与口腔生物膜相关，口腔生物膜引起许多人类口腔传染病，例如牙周炎和龋齿。韦荣球菌能产生大量的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）。韦荣球菌也是硫化氢（H2S）的主要生产者，硫化氢（H2S）是口臭的主要成分之一。此外，韦荣球菌还能引起脑膜炎、心内膜炎、阻塞性肺炎和菌血症等严重感染。
（三）小韦荣球菌
小韦荣球菌是口腔中最常见的革兰阴性厌氧球菌，与严重的早期儿童龋病和睾丸内感染有关。小韦荣球菌是牙周炎和其他牙齿感染的重要病原体，是慢性上颌窦炎和深部颈部感染中最常见的厌氧病原体之一。此外，也能引起心内膜炎、肝脓肿、脑膜炎、骨髓炎和急性肾盂肾炎。