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№ 18 · 生物学

口腔里的700种细菌:它们有什么用,以及如何不把它们杀光

2026年6月06日 · QDRO 团队

微生物学家第一次把新一代测序用在唾液上时,预期会看到几十个物种。他们找到了700多种。美国国立卫生研究院于2007年启动的人类微生物组计划(Human Microbiome Project)仅在口腔一处就记录了775种细菌——这还没算病毒、真菌和古菌。口腔并不只是"感染的入口",而是一个复杂的生态系统,它是否平衡,关系到远远超出口腔本身的健康。

775健康成年人口腔中的细菌种数Human Microbiome Project, NIH; Dewhirst et al., J Bacteriol 2010
13长期定居于口腔的细菌门数Human Oral Microbiome Database (HOMD); Dewhirst et al., J Bacteriol 2010 (PMID 20656903)
<1%P. gingivalis 占生物量的比例,却改变整个微生物组Hajishengallis et al., Nature Rev Microbiology 2012

口腔微生物组地图:这里住着谁

人类口腔微生物组数据库(Human Oral Microbiome Database, HOMD)项目收录了700多个细菌分类单元,分属13个门,长期定居在健康成年人的口腔里(PMID 20656903)。每一个解剖学生态位——舌背、龈下沟、硬腭、颊黏膜上皮、唾液——都有属于自己的菌群。Streptococcus salivarius(唾液链球菌)在舌面占优势;Veillonella(韦荣球菌属)与Prevotella(普雷沃菌属)在龈下袋中形成致密的生物膜;Rothia dentocariosaActinomyces(放线菌属)定植在牙面上。

如果把这些多样性粗分成两个阵营——保护者和致病菌——结果会出人意料。绝大多数物种处在中性或共生的位置上。真正的"坏分子"并不多:Streptococcus mutans(变形链球菌)和Lactobacillus(乳杆菌属)把糖发酵成乳酸,溶解牙釉质;Porphyromonas gingivalisTannerella forsythiaTreponema denticola——所谓的"红色复合体"——引发牙周组织的慢性炎症(PMID 9495612)。

关键的保护者是Streptococcus sanguinis(血链球菌):它产生过氧化氢,抑制S. mutans的生长,并与之争夺牙釉质上的黏附位点。当S. sanguinis保持正常水平时,致龋菌无法取得主导地位。这是微生物组内部竞争性排斥的经典例子。

牙面细菌生物膜的显微图像

菌群失调:平衡是怎样被打破的

"菌群失调"这个概念指的不只是致病菌的存在——它指的是物种比例向对宿主不利的方向发生偏移。口腔是研究得最充分的菌群失调模型之一,因为牙菌斑生物膜不需要侵入性操作就能取样分析。

口腔菌群失调的典型触发因素是可发酵碳水化合物过量。每一次摄入糖之后,生物膜内的pH都会降到5.5以下——这是羟基磷灰石开始溶解的临界阈值。S. mutans和乳杆菌在酸性环境中繁盛;S. sanguinisS. gordonii则不然。反复的酸冲击逐步重塑整个群落:保护者被排挤,致病菌占据它们的位置。这解释了为什么龋齿不是某一种细菌的疾病,而是生态系统的疾病(PMID 12624191)。

牙周炎遵循另一套逻辑。它的驱动力不是酸,而是炎症。P. gingivalis演化出一种惊人的策略:它分泌蛋白酶,破坏宿主的补体系统并重编程中性粒细胞。结果免疫应答非但不能清除病原体,自身反而成了组织破坏的来源。这一机制——"关键病原体假说"(keystone pathogen hypothesis)——由Hajishengallis等人在2012年详细描述(PMID 22941505)。而P. gingivalis本身在受累牙周袋中只占微生物生物量的<1%:它不是靠数量压制竞争者,而是改变了整个群落的游戏规则。

Keystone Pathogen Hypothesis

P. gingivalis在牙周袋中占微生物生物量不到1%,却通过蛋白酶重编程宿主的免疫应答。免疫系统不再清除病原体——它自身成为牙周组织破坏的来源。

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口腔菌群失调的后果不止于局部。2016年一项汇总了17 330人数据的meta分析(PMID 26638053)显示,牙周炎与颈动脉粥样硬化相关。这一机制在动物模型上得到验证:慢性口腔P. gingivalis感染会加速载脂蛋白E缺陷小鼠的动脉粥样硬化进展(PMID 11854128)。口腔微生物组还与2型糖尿病、类风湿关节炎、阿尔茨海默病和早产有关——而且因果箭头指向两个方向。

口腔细菌与免疫系统相互作用示意图

漱口水杀错了对象

抗菌漱口水是口腔护理品类中最畅销的产品之一。它的营销建立在一个简单的想法上:杀死细菌就等于解决问题。微生物学的说法并非如此。

**氯己定(CHX)**是口腔医学中抗菌剂的金标准。用于急性感染的治疗和外科手术后的阶段时,它是有效的。但当健康人每天使用时,它的广谱作用就成了问题。2020年一项在36名健康志愿者中进行的交叉研究(PMID 32210245)显示,每日两次、持续一周使用CHX,会显著改变微生物组的构成,并降低唾液中亚硝酸盐的含量。硝酸盐还原菌把食物中的硝酸盐转化为亚硝酸盐,后者再转化为一氧化氮(NO)。NO舒张血管、降低血压。在亚硝酸盐下降的同时,受试者的收缩压出现了上升趋势。效应不大——但它表明口腔微生物组通过硝酸盐-亚硝酸盐-NO通路参与了心血管生理。

氯己定与血压

持续一周使用CHX改变了36名健康志愿者唾液微生物组的构成,并降低了亚硝酸盐含量。结果:在硝酸盐-亚硝酸盐-NO通路被抑制的同时,收缩压出现上升趋势。

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漱口水里的酒精是微生物组的另一个风险因素。商品中常见的5–27%乙醇浓度会改变pH,也会改变生物膜的构成。Laumen等人的研究(PMID 38833520)发现,每日使用含酒精的漱口水(Listerine Cool Mint)会显著提高条件致病厌氧菌的比例——Fusobacterium nucleatumStreptococcus anginosus,这两者此前已被证实与牙周疾病相关。此外,乙醇还会降低唾液分泌,而唾液是口腔最主要的缓冲系统,其中含有溶菌酶、乳铁蛋白、IgA和黏蛋白。

反弹(bounce-back)效应同样重要:使用广谱抗菌剂之后,微生物组的恢复并不均衡。生长更快的物种——其中也包括潜在致病菌——比生长缓慢的共生菌更早重新占据空出的生态位。这一现象在抗生素之后的肠道微生物组中已有充分描述,从现有数据看,它在口腔中的作用方式类似。

饮食、唾液与平衡的维持

管理口腔微生物组最有力的杠杆不是漱口水,而是你吃什么。饮食通过两条途径影响菌群构成:直接的(提供发酵底物)和间接的(唾液的成分与分泌量)。

可发酵碳水化合物含量高的饮食,只需4–5天就会把群落推向致龋菌一侧——这是Stephan在1944年的经典实验所显示的,现代分子学方法也重复出了同样的结果。膳食构成与龈下微生物组的多样性直接相关:一项队列研究表明,碳水化合物的摄入方式与牙菌斑中细菌群落的丰度和多样性相关(PMID 35173205)。

绿茶、石榴汁、蔓越莓含有多酚,它们选择性地抑制S. mutans的黏附素,同时不抑制S. sanguinis的生长。这种合理的选择性很难用化学抗菌剂复制。乳杆菌益生菌株,特别是Lactobacillus rhamnosus GG,在随机对照试验中降低了儿童口腔中S. mutans的数量和龋齿风险,前提是长期服用(PMID 11799281)——尽管效果温和,而且需要持续摄入。

唾液是维持菌群平衡中被低估的角色。静息状态下分泌量<0.1 mL/min(唾液分泌减少)会成倍提高龋齿和牙周炎的风险:缓冲能力、对细菌的机械冲刷以及抗菌蛋白的输送都会受损。唾液分泌减少常见于服用抗抑郁药、降压药和抗组胺药之后,也可由慢性压力通过交感神经系统的激活引起。

同样的原则也适用于更广泛的场景:作用于环境条件,而不是做一次彻底的灭菌。不含氯己定、不含乙醇的漱口水能保留硝酸盐还原共生菌,也不会诱发反弹效应。

富含多酚的食物:绿茶、石榴、蔓越莓

这在实践中意味着什么

理解口腔微生物组会颠覆口腔护理的逻辑。目标不是无菌,而是平衡。有几条结论直接来自数据:

频率很重要。 吃过甜食之后短暂的酸冲击是正常的;一天五六次加餐带来的持续酸暴露,对微生物组来说是生态灾难。两餐之间间隔>2小时,能让pH恢复,也给S. sanguinis守住阵地的机会。

抗菌剂用于治疗,而不是预防。 CHX和含酒精的漱口水在临床上有其位置:牙周感染、术后阶段、急性溃疡性龈炎。健康人每日预防性使用是多余的,按现有数据看还可能适得其反。

饮食的多样性与微生物组的多样性相关。 这一点在肠道中成立,从不断积累的数据看,在口腔中同样成立。膳食纤维、多酚、含硝酸盐的蔬菜(甜菜、菠菜、芝麻菜)喂养的不只是宿主,还有它的微生物盟友。

机械作用很重要。 用牙刷和牙线清洁能从机械上破坏生物膜——这比任何化学手段都有效,而且不会波及漂浮在唾液中的浮游态共生菌。正因如此,机械清洁始终是基础,漱口水只是补充。

口腔里的700种细菌不是需要被消灭的威胁。它们是一支工作团队,你的牙齿、牙龈——以及现在才发现的血管和关节——会不会生病,很大程度上取决于它。合格的口腔护理要做的不是杀掉这支队伍,而是创造让正确的选手获胜的条件。


参考文献:

  • PMID 20656903 — Dewhirst FE et al., J Bacteriol, 2010 — Human Oral Microbiome Database 目录:健康成年人口腔中分属13个门的细菌分类单元
  • PMID 9495612 — Socransky SS et al., J Clin Periodontol, 1998 — 牙周致病菌"红色复合体"的定义(P. gingivalisT. forsythiaT. denticola
  • PMID 12624191 — Marsh PD, Microbiology (Reading), 2003 — 生态假说:口腔疾病是微生物组的"生态灾难"
  • PMID 22941505 — Hajishengallis G et al., Nature Reviews Microbiology, 2012 — 关键病原体假说与P. gingivalis在牙周菌群失调中的作用
  • PMID 26638053 — Zeng XT et al., Int J Cardiol, 2016 — meta分析(17 330名受试者):牙周炎与颈动脉粥样硬化的关联
  • PMID 11854128 — Li L et al., Circulation, 2002 — 口腔P. gingivalis感染加速ApoE缺陷小鼠的动脉粥样硬化
  • PMID 32210245 — Bescos R et al., Sci Rep, 2020 — 氯己定改变唾液微生物组、降低亚硝酸盐,并与血压升高相关
  • PMID 38833520 — Laumen JGE et al., J Med Microbiol, 2024 — 含酒精漱口水(Listerine)提高Fusobacterium nucleatumS. anginosus的比例
  • PMID 35173205 — Millen AE et al., Sci Rep, 2022 — 碳水化合物摄入与龈下微生物组的丰度和多样性相关
  • PMID 11799281 — Näse L et al., Caries Research, 2001 — 随机对照试验:Lactobacillus rhamnosus GG降低儿童S. mutans与龋齿风险
口腔里的700种细菌:它们有什么用,以及如何不把它们杀光