**变形链球菌（Streptococcus mutans）**

物种名：变形链球菌

拉丁学名：Streptococcus mutans

分类学地位：细菌界Bacteria；芽孢杆菌门Bacillota；

芽孢杆菌纲Bacilli；乳杆菌目Lactobacillales；

链球菌科Streptococcaceae；链球菌属Streptococcus

变形链球菌（Streptococcus mutans），也称作变异链球菌，是口腔天然菌群中占比最大的一类链球菌属细菌，为牙斑的主要成分之一。能分解糖分获取能量，并产生酸性环境，使牙齿表层结构脱矿，瓦解牙齿的涂层，然后溶解钙分子，形成龋洞。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

变形链球菌在不同培养基中生长时形态不同。在Lombard-Dowell（LD）肉汤培养基中菌细胞呈短杆状或球杆状，成对或链状排列，链长中等或短，无运动性（图1A）；在血琼脂平板上菌落呈圆形，乳白色，稍凸起，表面光滑，直径为0.5-1 mm，周围有窄的溶血圈（图1B）^[1]。

图1 变形链球菌在LD琼脂培养基^[2]（A）和血琼脂平板^[3]（B）上的生长情况

1.1.2形态学特征

变形链球菌革兰染色阳性（图2A），属于兼性厌氧菌，在扫描电镜下，可观察到菌体呈球形，直径为0.5-0.75 μm，少部分呈杆状（图2B）^[1]。

图2 变形链球菌革兰氏染色^[4]（A）和扫描电镜^[5]（B）下照片

1.1.3生化特征

变形链球菌能发酵葡萄糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖、菊糖、山梨醇和甘露醇，能从蔗糖合成较多的葡聚糖和少量果聚糖，多数菌株能合成和利用细胞内多糖。产酸耐酸性能力强，生长最低pH为5，酵解最低pH为3.5，产酸快，可使pH迅速下降到5以下^[1]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

变形链球菌是龋病的主要致病菌，对牙齿有很高的亲和力，牙齿是变形链球菌在口腔内的主要定居部位。它的传播方式多种多样，主要包括母系传播、父系传播和其他的横向传播方式^[6]。

1.2.2致病性

变形链球菌不仅是冠部龋病的主要致病菌，也是根部龋的主要致病菌。变形链球菌可通过牙齿表面的白垩状白斑来识别，白垩状白斑表明牙釉质脱矿，通常称为龋损。随着病变进一步脱矿，它会变成褐色，最终形成龋齿（图3）^[7]。根据变形链球菌细胞壁抗原成分不同，分血清型（a-h）8种；根据菌细胞DNA中鸟嘌呤和胞嘧啶含量分遗传型（I-Ⅵ）6种^[8]。

变形链球菌致龋的相关毒力因子主要有三种：黏附素、乳酸脱氢酶和葡糖基转移酶^[9]。

（1）黏附素：变形链球菌对牙面的黏附包括蔗糖非依赖性黏附和蔗糖依赖性黏附。①蔗糖非依赖性黏附：变形链球菌表面的黏附素（表面蛋白PAe，壁相关蛋白AWapA）与牙面获得性膜中受体（黏蛋白、富脯蛋白、淀粉酶等）特异性结合，起始细菌对牙面的黏附，不需要蔗糖的存在。②蔗糖依赖性黏附：在蔗糖存在的情况下，细菌合成葡聚糖，与牙面的葡聚糖受体结合，从而使变形链球菌黏附于牙面。

（2）乳酸脱氢酶（LDH）：利用乳酸脱氢酶合成乳酸，乳酸是其代谢糖的主要酸性产物，它的堆积是导致牙菌斑内pH降低的主要原因^[10]。

（3）葡糖基转移酶（GTF）：变形链球菌用于合成葡聚糖的酶，是变形链球菌的固有酶，只能利用蔗糖作为底物，有较强的pH适应性，在pH 5.2-7.0有活性，以pH=5.5时最佳。

图3 变形链球菌导致龋齿照片^[11]

1.3检测方法

传统方法：取25 g牙菌斑或唾液样本接种到225 mL轻型唾液链球菌液体培养基（MSB）中进行均质后，置于37℃±1℃微需氧环境（80%N₂、10% H₂、10% CO₂）培养18 h-24 h进行增菌，将增菌后的培养物分别划线接种到MSB固体平板和TYCSB平板。两种平板均置于37℃±1℃微需氧环境培养24 h-48 h，观察菌落形态进行初步鉴定（MSB平板上典型菌落呈深蓝色、质硬、边缘不齐；TYCSB平板上典型菌落呈灰白色、表面具颗粒感）。随后进行革兰氏染色镜检（革兰阳性球菌，成双或短链排列）和生化试验（七叶苷水解试验阳性、触酶试验阴性、耐酸试验阳性）。若平板菌落形态符合变形链球菌特征，且染色镜检、生化试验结果均为阳性，则可判定该样品中检出变形链球菌^[12]。
分子生物学方法：Yano^[13]等人的研究，针对变形链球菌葡萄糖基转移酶基因gtfB和gtfC的保守区域，设计特异性引物建立了SYBR Green实时荧光定量PCR检测方法。采用玻璃珠破碎法提取DNA，优化两步法扩增条件。该方法特异性强，仅扩增变形链球菌靶片段，线性定量范围跨越6-7个数量级，检测限约10 fg模板DNA，与传统MSB培养法计数结果高度相关（r=0.914-0.976，P<0.01），可快速、精准定量唾液及水环境样本中变形链球菌含量。

表1变形链球菌实时荧光定量PCR引物序列

名称	序列（5′→3′）
Sm F5	AGCCATGCGCAATCAACAGGTT
Sm R4	CGCAACGCGAACATCTTGATCAG

1.4典型案例

Neeharika等^[14]对90名14-16岁青少年的调查显示，饮用水氟浓度与唾液中变形链球菌水平呈负相关。在氟斑牙患者中，尽管高氟环境可能引发牙齿损伤，但其唾液中变形链球菌CFU计数（10²-10³ CFU/mL）仍显著低于非氟区人群（10⁴-10⁵ CFU/mL）。氟离子通过抑制细菌产酸酶（如乳酸脱氢酶）和促进牙釉质再矿化，降低龋齿发生率。

广州市某老旧小区因二次供水水箱破损，导致污水渗入。水质检测显示，水箱水中变形链球菌浓度达5.2×10⁴ CFU/mL，且携带多种耐药基因（如ermB和tetM）。3个月内，小区内17名老年人和糖尿病患者被确诊为感染性心内膜炎，血液培养显示82%菌株与水箱污染菌同源^[15]。

1.5防治对策

经常清洁牙面可中和变形链球菌所需的低pH值的环境，使变形链球菌增殖下降。可以使用洗必泰凝胶或含5%氟化牙膏清洁牙齿，这对菌斑上的细菌有很好的抑菌作用。

参考文献

[1] 岳松龄. 岳松龄现代龋病学. 北京: 科学技术文献出版社, 2009.

[2] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=16900.

[3] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=16899.

[4] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=1070.

[5] MicrobeWiki. https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Streptococcus_mutans.

[6] Simon L. The role of Streptococcus mutans and oral ecology in the formation of dental caries. Journal of the Young Investigators, 2007, 2: 1-6.

[7] WebMD. https://www.webmd.com/oral-health/tooth-decay-prevention.

[8] 张佐. 口腔临床实践指导. 北京: 阳光出版社, 2017.

[9] Kuramitsu HK. Virulence factors of mutans streptococci: role of molecular genetics. Critical Reviews in Oral Biology & Medicine, 1993, 4: 159-176.

[10] 杨德琴, 刘天佳, 周学东等. 不同龋敏感人群变形链球菌分离株乳酸脱氢酶活性的初步研究. 华西口腔医学杂志, 2005, 23: 116-118.

[11] http://www.oralanswers.com/2011/07/risk-factors-dental-cavities/. p.

[12] 王成龙, 苏东华, 刘佼佼等. 不同基因型变异链球菌临床分离株的分离和鉴定. 华西口腔医学杂志, 2013, 31: 80-85.

[13] Yano A, Kaneko N, Ida H et al. Real-time PCR for quantification of Streptococcus mutans. FEMS Microbiology Letters, 2002, 217: 23-30.

[14] Neeharika Ravuru, B. Ajay Reginald, Basireddy Siva Reddy et al. Relationship between dental fluorosis, dental caries and salivary levels of Streptococcus mutans. Journal of Oral and Maxillofacial Pathology, 2023, 27: 603-604.

[15] 刘成, 曾德才, 高育明等. 二次供水突发水污染事件案例分析. 环境卫生学杂志, 2014, 4: 461-463, 467.