楠木軒

我們的口腔,竟然有一座“微生物城”

由 仝海燕 發佈於 科技

顯微鏡的發明第一次將人們的視野由宏觀世界拉入了微觀世界,讓當時的人們真切地看到了微生物,隨着科技水平的進步,人們對於微生物的瞭解也越來越深入,比如科學家們發現在人體之中有大量的微生物棲居。

我們的人體對於微生物而言就像一個物資富饒的“國家”,而口腔則是其中“資源豐富”的“一線大城市”之一。人體口腔中大約有上千種微生物,這些小傢伙們不僅“居住”在口腔之中,多數還會有一份“正經的工作”,為維持口腔的穩定做出自己的貢獻。想到能以一己之力為這麼多小傢伙們提供住所和工作單位,還有點小激動呢!

在口腔中的“住户”包括細菌、真菌、螺旋體等,細菌是這座“城市”的主要“住户”。口腔中的細菌類羣主要由放線菌門(Actinobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、厚壁菌門(Firmicutes)、梭桿菌門(Fusobacteria)、變形菌門(Proteobacteria)、螺旋體門(Spirochaetes)的細菌構成。這裏的“門”跟我們房間的門可不一樣,它是分類階元之一,包含了一大類近緣的微生物。

而這些細菌在口腔之中也不是均勻分佈的。對於細菌來説,口腔擁有着多種不同棲息的環境,比如:口腔粘膜、牙齦、牙齒、舌頭等。這些不同的環境就像是組成“城市”的各個“社區”,不同“社區”之中的“住户”組成也不盡相同,例如:口腔粘膜之中有 90% 左右的細菌是來自於厚壁菌門和變形菌門,而在牙齒上除了厚壁菌門、變形菌門以外,梭桿菌門、擬桿菌門也佔有相當高的比例。

不同環境之中微生物組成示意圖。圖片來自作者,圖片素材取自biorender

雖然口腔之中的食物殘渣能為細菌提供豐富的營養物質,但是口腔內的微生物要想在這座“城市”中生存下去還需要面臨一些挑戰。例如我們每天需要大量的飲水,並且唾液也是經常在流動,對我們而言微不足道的一滴水,在微生物的視角下就像是一片海!在這樣的潑天洪水下,口腔細菌又是如何保證自身不被沖走的呢?

細菌為了適應這種環境也進化出了特定的生存策略。以牙齒為例,牙齒的表面或者牙縫之中有食物殘渣和其他的養分,會吸引一批細菌“抱團”棲息於此,它們成功“定居”之後會分泌一些物質(如:多糖、蛋白質等),就像是細菌們一起“蓋了一棟房子”,這棟“房子”可以為細菌們“遮風擋雨”,我們把這整座“房子”以及處在“房子”之中的細菌統稱為生物膜

生物膜形成過程示意圖。圖片來源:biorender

經過研究發現,細菌們在不同環境之中形成了不同模樣的生物膜,科學家們使用獨特的熒光標記手段(即熒光探針)對不同的微生物進行標記,這個過程像是給不同的細菌“戴”上了各種顏色的“熒光帽子”,用特殊的熒光照射之後,就可以見到口腔中由微生物構建出來的美麗畫卷。

牙菌斑中的花椰菜結構(cauliflower structure),不同的顏色代表不同的微生物。圖片來源:Jessica L. Mark Welch et.al, 2015

生物膜為細菌們提供了“容身之所”,讓它們能夠更好地“生活”、“工作”。就比如一些乳酸桿菌(Lactobacilli),它們就是“城市”中“聲名遠揚”的“好居民代表”,它們能夠幫助我們對抗牙周疾病的病原菌。不過一些有害的細菌也由於生物膜的存在而變得難以清除,影響口腔健康。如果放任“城市”之中的“壞傢伙”(如:變形鏈球菌Streptococcus mutans)形成牙菌斑,也不及時清理牙菌斑的話可能會導致齲齒也就是大家俗稱的“蟲牙”,假如牙菌斑靠近牙齦可能導致牙齦炎,甚至有可能會導致牙周炎。

牙菌斑的刺蝟狀結構(hedgehog structure),不同的顏色代表不同的微生物。圖片來源:Jessica L. Mark Welch et.al, 2015

那麼如何能儘可能地清除牙菌斑呢?其實非常的簡單,就是養成每天早晚刷牙的好習慣,刷牙不僅能去除牙菌斑還能夠去除軟垢、食物殘渣,對於保持口腔衞生,維護牙齒和牙周組織健康有着關鍵的作用。此外,刷牙後使用牙線清潔牙齒間隙,讓間隙的牙菌斑也無處遁形。而刷牙也不能解決全部的口腔問題,假如已經形成牙結石,可以去醫院洗牙清理掉難以去除的牙菌斑、牙結石以及牙齒表面的一些着色。讓自己的口腔重新恢復健康、牙齒恢復潔白。

人們常説“民以食為天”,“人是鐵,飯是鋼”…… 吃,真的是我們生活中必不可缺的一部分,也是很多人的“心頭肉”!而擁有一個健康的口腔是能夠享用美食的前提,所以我們要多多關注口腔健康,只有現在認真刷牙齒,未來才能開心吃美食!

參考文獻:

[1] Xu X, He J, Xue J, et al. Oral cavity contains distinct niches with dynamic microbial communities. Environ Microbiol. 2015;17(3):699-710.

[2] Radaic A, Kapila YL. The oralome and its dysbiosis: New insights into oral microbiome-host interactions. Comput Struct Biotechnol J. 2021;19:1335-1360.

[3] Mark Welch JL, Rossetti BJ, Rieken CW, Dewhirst FE, Borisy GG. Biogeography of a human oral microbiome at the micron scale. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016;113(6):E791-E800.

出品|科普中國

作者|劉宇軒、林永晴 中國科學院微生物研究所

監製|中國科普博覽

選送單位:中國科學院計算機信息網絡中心

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