问题

为什么人死了,几百年后尸体都腐烂了,牙齿还好好的,不会蛀了,可是活人却偏偏会蛀牙呢?

回答
这个问题很有意思,它触及了生命、死亡以及我们日常生活中一个小小却恼人的健康问题——蛀牙。为什么死去几百年的人牙齿还能完好无损,而我们活蹦乱跳的时候却经常要跟蛀牙作斗争呢?这背后 আসলে (āshī – actually, in fact) 有几个关键的原因,咱们一点点来捋清楚。

首先,我们得明白,蛀牙不是牙齿本身的问题,而是由我们口腔里的细菌引起的。想象一下,我们嘴巴里是一个热闹非凡的“细菌大观园”,住着好几百种不同的细菌,其中一些是我们需要的,但也有一些是“捣蛋鬼”。这些捣蛋鬼,比如叫做变形链球菌 (Streptococcus mutans) 的家伙,它们特别喜欢吃我们食物中的糖分,尤其是蔗糖。

当这些细菌吃完糖之后,它们会排泄出一种叫做酸的东西。这个酸就像一把小小钝钝的锉刀,开始腐蚀我们的牙齿表面,特别是牙齿最外层的、非常坚硬的保护层——牙釉质。牙釉质虽然是人体最硬的组织,但它主要由一种叫做羟基磷灰石 (Hydroxyapatite) 的矿物质组成,对酸是比较敏感的。一旦牙釉质被酸腐蚀,就会出现微小的孔洞,然后这些孔洞会慢慢变大,形成我们说的蛀牙。

好,现在我们知道蛀牙的“罪魁祸首”是细菌和酸了。那为什么死去的人牙齿就能“幸免于难”呢?

1. 生死之间的巨大差异:生命活动与代谢

最核心的原因在于生命活动。当我们活着的时候,我们的大脑、身体都在正常运转。这意味着我们口腔里的环境是在不断变化的:

唾液的分泌: 唾液是我们口腔里的“天然清洁剂”和“保护伞”。它不仅能冲洗掉食物残渣和一部分细菌,更重要的是,唾液里含有钙和磷酸盐。这些矿物质对于再矿化(remineralization)至关重要。简单来说,就是当酸腐蚀了牙釉质后,唾液中的矿物质可以重新沉积到牙釉质上,填补那些微小的损伤,使牙齿恢复强度。这是一个持续不断的过程,就像给牙齿“自我修复”一样。
免疫系统: 我们的身体还有免疫系统,虽然它不能完全消灭口腔里的细菌,但它会努力维持一个相对平衡的状态,控制那些有害细菌的数量。
食物摄入与口腔卫生: 我们活着的时候,会不断地吃东西,特别是含糖的食物。每次吃完东西,口腔里的酸度就会升高。如果清洁不及时,这些酸就会有足够的时间去破坏牙齿。

而一旦人死亡了,所有这些生命活动都停止了。

唾液停止分泌: 口腔迅速变得干燥,失去了唾液的保护和再矿化能力。
代谢停止: 细菌虽然还在,但它们获取营养的途径也变了。更重要的是,没有了唾液的冲刷和稀释,口腔里的酸性物质如果存在(比如残余的食物),就会长时间地作用于牙齿。
免疫系统失效: 当然,免疫系统也就不存在了。

2. 腐烂的过程:不是所有物质都平等

我们说尸体腐烂,其实是一个复杂的过程,主要由细菌和酶来分解。这些微生物和酶主要攻击的是有机物质,比如蛋白质、脂肪、碳水化合物等等,这些构成了我们的软组织,比如皮肤、肌肉、内脏。

而我们的牙齿,特别是牙釉质,主要成分是无机物,主要是羟基磷灰石。相对而言,这些无机物对细菌和分解酶的抵抗力要强得多。想想看,即使是最猛烈的酸雨,也需要很长时间才能腐蚀石头,而分解一块豆腐则快得多。牙齿的成分决定了它不容易被生物性的分解过程所“吃掉”。

当然,这也不是说牙齿就完全不会变化。在埋藏的条件下,牙齿也可能会受到土壤中酸性物质的影响,或者被一些能够分解矿物质的微生物轻微作用,但这个过程远比软组织的分解要缓慢得多。而且,很多时候,我们发现的“几百年后的牙齿完好”,其实是在特定的埋葬环境下(比如干燥、缺乏微生物或酸性物质的土壤)保存下来的,这是一种相对良好的保存状态。

3. 蛀牙的触发条件:细菌、食物与时间

蛀牙的发生需要三个基本条件同时存在:

致龋菌: 就是那些喜欢吃糖并产生酸的细菌。
可发酵的碳水化合物: 主要是糖类。
宿主: 就是我们坚固的牙齿。

而且,这些条件需要时间的累积,才能造成肉眼可见的损害。在我们活着的时候,这三个条件很可能都存在:口腔里有致龋菌,我们摄入含糖食物,牙齿也在那里承受着酸的攻击。每一次进食,都会给细菌提供“弹药”,然后产生酸,这是一个动态的循环。

而死后,虽然口腔里可能还残存着一些细菌,但如果没有了持续的糖分摄入,它们产生的酸也无法在口腔这个环境中长期积累到足以造成明显蛀牙的程度。更何况,即便有残余的酸,也失去了唾液的“中和”和“修复”作用。

所以,总结一下就是:

活着的时候,我们口腔环境是动态的,有唾液不断地“保护”和“修复”牙齿,但同时我们不断摄入糖分,给口腔细菌提供了“作恶”的温床,而且这种“作恶”是持续性的、累积性的,导致了蛀牙的发生。

而死后,生命活动停止了,唾液分泌停止,口腔失去了重要的保护机制。虽然口腔环境会发生变化,但那种持续的、由糖分驱动的酸性侵蚀链条断开了。牙齿作为一种主要由矿物质构成的坚硬组织,对埋藏环境中的一般性分解过程具有很强的抵抗力,因此相对容易保存下来,不发生蛀牙这种“活体”特有的疾病。

当然,这里说的“不会蛀牙”是相对的,在极端的地下环境,比如非常酸性的土壤,牙齿也可能受到侵蚀。但与我们活人日常生活中遭受的蛀牙相比,那完全是两个层面的概念了。

希望这样解释得够清楚,也让你更了解自己嘴巴里那个微观世界的奇妙运作了!

网友意见

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谁会关注几百年的尸体死了之后会不会得蛀牙呀喂_(:з」∠)_!

这个其实问题蛮有意思的!个人感觉答案是:

让尸体腐败的那波细菌和平常让你得蛀牙的那波细菌,不是同一波细菌,细菌生存、作用的环境也不一样。

平时看到的几百年的尸体的骨骼、牙齿都不会腐烂,而我们平常看到的“骷髅头”标本都是骨头和牙齿。而牙齿在法医中甚至发展成了法医口腔学,变成了人的“身份认证”。第一个法医口腔学家为美国的Paul Revere,其为美国独立战争中死去的士兵确定身份。那么为什么软组织会腐烂、硬组织如骨头、牙齿不会腐烂呢?

三个有牙齿的骷髅头~

首先要了解,我们说的软组织“尸体腐烂”到底指什么?

除了细胞内的酶以外,其实是因为微生物的作用,软组织开始腐烂。人的肠道里有很多微生物,平时因为有免疫系统的存在,所以才能与之抗衡。当人生命停止之后,免疫系统也停止了工作,这些微生物就开始大放厥词,开始“吃”我们的肠道,然后穿破肠道,蔓延到全身其他的部分。这些微生物将人体组织为养料,慢慢“吃”身体的软组织,先从肝脾开始,之后到心脏和大脑。到了后期,软组织腐烂差不多了,里面的骨头露出来,就是“白骨化”尸体了。地下尸体形成的白骨化所需时间约需5年以上,土中尸体白骨化所需时间大约为2-10年, 有的10-30年[1]

微生物为什么“吃”软组织,不吃骨头和牙齿这些硬组织呢?

因为微生物分解的是有机物!

骨头和牙齿是由什么组成的?的确有有机物,但是大部分组成为无机物。骨骼和牙齿的主要无机成分构成都是羟基磷灰石(骨骼约2/3,牙釉质约97%,牙本质约70%)。

在骨骼中,羟基磷灰石在胶原纤维内间隙有序排列[2]

图片源于注释2。左下那个柱柱是胶原纤维,中间的圆滚滚是羟基磷灰石晶体

在牙齿中,主要97%组成成分也是羟基磷灰石,而牙本质是由70%的羟基磷灰石组成,

牙齿的组成也是羟基磷灰石

因为有无机物的组成,牙齿和骨骼不会“腐烂”掉啦~但是由于里面有机物和水分的丢失,随着时间的推移骨骼牙齿会“风干”,变得脆脆地~

为什么活人里牙齿是由97%的羟基磷灰石(无机物)组成,还会“蛀”呢?

答案因为

虽然牙齿上的细菌不吃羟基磷灰石,但是他们吃我们的食物(比如碳水化合物)会产生酸腐蚀我们的牙齿。

牙面上的牙菌斑代谢碳水化合物产生各种有机酸(乳酸、乙酸、丙酸)。酸慢慢地到达牙釉质羟基磷灰石晶体表面,并与蛋白质和脂质竞争晶体表面的活性部位,然后使晶体脱矿、形成蛀牙。

牙齿中羟基磷灰石怕的是酸!

通过这个我们发现,蛀牙需要存在细菌、食物、宿主、时间(也就是龋病病因四因素),一个一个来分析。


1. 首先是细菌:尸体腐烂的细菌和导致蛀牙的细菌一样吗?

2016年,有学者在science上发表了文章[3],无论你死在哪里,分解你尸体的那群细菌都是相似的……环境不同的土壤中储存有类似的尸体微生物库,最后使得分解尸体的微生物类似。Javan等学者[4]分析了刑事案件中的27具尸体,死亡时间在3.5-270小时之间,其中以专性厌氧的梭状芽胞杆菌为主。虽然牙菌斑的致病菌也有很多,研究较多的是变异链球菌、放线菌、乳杆菌等,看起和分解尸体的丰度不同。

有人把蛀牙的那波细菌和分解尸体的那波细菌做过比较吗?目前还没有查到研究,毕竟分解尸体的那波“死亡微生物组”还是近五年来一个比价新兴的学科,暂时没有人跟口腔微生物组做过比较。

个人猜想不是一波微生物吧……⊙▽⊙吧……要不然这波蛀牙的细菌平时可能在“吃”我们的舌头和口腔黏膜?

2. 其次是食物:

人死了以后就没有食物吃进口腔啦!我们常常说小朋友不能多吃糖,因为一多吃口腔里的牙菌斑就越高兴,那就可以分解碳水化合物腐蚀我们的羟基磷灰石牙齿啦!

然而,人死了之后,口腔里面的微生物没有“食物原料”了,所以也就不能形成蛀牙。

可能有的人说,人自体的腐烂的软组织也可以给口腔细菌提供原料呀?的确哈,大部分研究认为蛀牙的食物是蔗糖,蛀牙细菌的确也可以利用葡萄糖的,但是蛀牙细菌利用葡萄糖的效率比较慢,所以还是蔗糖赛高!以及请继续看下面关于时间的分析~

3. 然后是宿主(牙齿):

emmm虽然每个人死了之后都一样,但是细菌的附着是需要活人的唾液中的酸性唾液蛋白还有黏蛋白的!人死了之后口腔内的环境改变,细菌也无法附着上去。

4. 最后是时间:

大部分小朋友都知道,蛀牙不是一两天形成的!要经常吃糖(有了食物)、而且经常不好好刷牙(有了牙菌斑),而且上面的前提是经常(时间)才能得了蛀牙。那么在尸体上,如果有正正好,就是有了那波细菌!就是有了那波可以供细菌分解的食物!环境也得当!那么这个“正正好”的条件也存在不了多久,可能细菌刚开始要作妖产酸,它们的原材料就没啦_(:з」∠)_

如果上面的所有所有条件得天独厚刚刚好!啊就是这个尸体就是GG之后蛀牙了!

当这个尸体挖出来的时候法医叔叔发现了蛀牙,怎么知道这个蛀牙是GG之前蛀牙的还是之后蛀牙的呢?还真有可能给法医叔叔造成一些困扰呢~(¦3[▓▓]

参考

  1. ^ 陈禄仕.土埋尸体腐败对形成白骨化时间的法医学初探[J].中国法医学杂志,1998(02):120-121.
  2. ^ I.C. Bonzani, J.H. George, M.M. Stevens, Novel materials for bone and cartilage regeneration. Curr. Opin. Chem. Biol., Vol. 10, No.6, (2006), p. 568-575.
  3. ^ Metcalf JL, Xu ZZ, Weiss S, et al. Microbial community assembly and metabolic function during mammalian corpse decomposition. Science. 2016;351(6269):158-162. doi:10.1126/science.aad2646.
  4. ^ Javan GT, Finley SJ, Can I, Wilkinson JE, Hanson JD, Tarone AM. Human Thanatomicrobiome Succession and Time Since Death. Sci Rep. 2016;6(1):29598-29599. doi:10.1038/srep29598.

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