口腔中生活着一个复杂的微生物群体，估计包括500多种微生物。它们通过种间相互作用竞争有限的空间和营养。变性链球菌(Streptococcus mutans)被认为是一种主要的致龋细菌，在口腔中过度增殖时因产生大量的乳酸和黏附能力强而引起龋病。但在致龋的牙菌斑中还发现了其它产酸细菌的活动，如乳杆菌属(Lactobacillus)的种和放线菌属(Actinomycetes)的成员，且流行病学调查发现在健康的牙菌斑中也能检出S. mutans和乳杆菌属的某些种。所以龋病的发生并不是某种致龋菌单一的作用，而是取决于不同菌群之间的相互作用和种群平衡的结果。因而研究口腔链球菌的种间作用机制不仅能了解自然生境中微生物的相互作用过程，同时也可为揭示龋病发生的微生物机理及其预防和治疗提供理论依据。　　 链球菌属于乳酸菌，缺乏好氧代谢的酶类，如细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等。口腔链球菌是口腔微生物菌群的主要组成部分，而口腔是个相对好氧的环境，因此对链球菌抗氧胁迫机理的研究也引起人们的广泛关注。　　 本实验室对口腔牙菌斑细菌的分子生态学调查中，在健康牙菌斑中发现了链球菌属的一个新种--寡发酵链球菌(S. oligofermentans)。该菌产酸能力低于致龋菌-S. mutans，但具有较强的黏附能力，尤其在无蔗糖时可形成生物膜，而S。mutans在此条件下不能形成生物膜。初步研究发现，S.oligofermentans和S。mutans具有一定程度的相互抑制生长，并且这种抑制作用方式是先定殖者抑制后定殖的细菌，这提示S. oligofermentans在牙菌斑形成过程中具有一定的生态学和生理学意义。本研究拟探讨正常菌群的口腔链球菌S.oligofermentans和致龋菌S. mutans间的拮抗和竞争机制，以了解细菌间的相互作用所产生的生态效应，并对龋病发病过程和预防提供指导。同时对链球菌抗氧胁迫的机制进行初步探讨，揭示某些抗氧胁迫基因的功能。　　 对S. oligofeermentans和S. mutans间拮抗和竞争机制的研究发现：　　 1.S.oligofermentans在体外生长实验中能抑制S. mutans的生长，对抑菌物质的定性检测表明，S.oligofermentans所产的抑菌物质为H2O2。检测其在不同生长时期及从不同底物产H2O2的能力，结果表明，S.oligofermentans进入对数生长早期就开始产H2O2，在对数生长后期及稳定期，其H2O2的产量达到最高。在PYG培养基中，S.oligofermentans所产的H2O2主要来源于其中的大豆蛋白胨和酵母提取物，而代谢产物乳酸也可作为H2O2产生的底物。　　 2.酶活测定结果表明S.oligofermentans具有较高的乳酸氧化酶(Lox)及NADH氧化酶(Nox)活性，说明其H2O2的产生主要依赖于这两种酶的活力。同时在S.oligofermentans中也检测到了L-氨基酸氧化酶(LAAO)的活力。　　 3.为了研究S. mutans对S.oligofermentans产H2O2的影响，将两菌混合培养，其混合培养物所产的H2O2量是S.oligofermentans单独培养时的2倍，证明S。mutans对S.oligofermentans产H2O2有刺激作用。为了探讨S. mutans刺激S。oligofermentans产H2O2的机制，由于S. oligofermentans具有较高的Lox活性，我们利用单交换同源重组技术对lox基因进行了插入失活。结果发现S. mutans对lox突变株产H2O2的刺激作用消失，同时lox突变株对S. mutans的抑制作用也减弱。在TY中加入不同浓度的乳酸盐，也能刺激S. oligofermentans产生大量的H2O2，而lox突变株则无此现象。上述结果说明S.oligofermentans利用S. mutans产生的乳酸来提高自己产H2O2的能力，反过来抑制S. mutans的生长，以提高自身在生境中的竞争力。　　 论文的第二部分旨在研究S. oligofermentans抗氧胁迫的机制。为了探讨抗氧胁迫的机制，根据其他口腔链球菌的Dpr(Dps-like peroxide resistant protein)具有抗H2O2的现象，我们也扩增到了S. oligofermentans dpr的部分基因。采用单交换同源重组技术对dpr基因进行插入失活，发现dpr突变株比野生株对H2O2更加敏感，MIC分别为2.76mM和5.51mM，并且在好氧条件下形成的菌落也略小于野生型，但与S. mutans不同的是，好氧条件下其菌落形成率并未显示出明显下降，说明dpr基因在S.oligofermentans抵抗H2O2方面发挥一定作用。