細菌性陰道病(BV)一種常見且高度復發的宮頸陰道疾病,影響到近30%的15至44歲女性。它與產科和婦科的不良後果有關,如早產、獲得性傳播感染的新增,以及潜在婦科癌症。然而至今,細菌性陰道病的病理生理機制仍是個謎。雖然導致這種疾病的因素有很多,但研究人員對主要參與的細菌功能和影響及其如何改變宮頸陰道微環境仍知之甚少。
近日,發表在《npj | Biofilms and Microbiomes》上的一項新研究中,來自美國亞利桑那大學領導研究團隊確定了一個特定的細菌家族,並揭示其成員如何破壞陰道微環境並導致細菌性陰道病。該研究識別出多種細菌對女性生殖健康的複雜交互作用,為細菌性陰道病的預防和治療策略開闢了新的思路。人粘膜上定植著多樣化和動態的細菌群落,菌群平衡代表健康,失衡將導致疾病狀態,這取決於菌群的組成。在宮頸陰道微環境中,乳酸菌的優勢與最佳生殖健康有關。乳酸是乳酸菌發酵的副產物,是維持宿主防禦和保護宮頸陰道粘膜上皮免受性傳播病原體和機會性共生菌感染的重要代謝物。而多種厭氧菌的過度生長和乳酸桿菌耗竭是宮頸陰道微環境中細菌性陰道病的特徵。該研究團隊在去年開發了一個人3D宮頸上皮細胞模型,表明早期定植菌,如陰道加德納氏菌(Gardnerella vaginalis)和普雷沃特菌(Prevotella bivia)在宮頸陰道上皮建立生物膜支架,並表現出低促炎特性。該模型提出,隨著生物膜成熟,乳酸菌豐度降低,次級定植菌與生物膜相關聯,從而導致炎症。隨著乳酸菌的耗竭,與細菌性陰道病相關的細菌產生多胺,導致pH值升高。這項研究首次明確了Veillonellaceae細菌家族在細菌性陰道病中的作用。研究人員發現,Veillonellaceae細菌家族成員有助於新增炎症和細胞死亡,並改變宮頸微環境的酸度。這些變化為支持細菌性陰道病,並為隨後的婦科疾病(如性傳播感染和癌症)創造有利條件。研究人員利用人3D宮頸上皮細胞模型,結合非靶向代謝組學和免疫蛋白質組學分析確定了三種細菌對宮頸微環境的代謝貢獻,它們分別是Veillonella atypica、Veillonella montpellierensis和Megasphaera micronuciformis。研究人員發現,V. atypica和V. montpellierensis减少了乳酸,為感染病原體提供了條件。這兩種細菌還新增了在細菌性陰道病相關陰道氣味中發揮作用的物質。此外,M. micronuciformis通過新增炎症和通過產生某些脂肪分子促進細胞死亡,從而進一步推動疾病進展。 研究通訊作者、亞利桑那大學鳳凰城醫學院基礎醫學科學副教授Melissa Herbst-KralovetzHerbst-Kralovetz博士說:“我們發現不同的細菌具有不同的貢獻,囙此我們也希望根據它們對女性生殖道的獨特影響對各種與細菌性陰道病相關的細菌進行分類。最終,這項研究和其他類似的研究可以幫助我們瞭解治療和干預策略。”她說:“最重要的是要知道誰是主要參與者,以及它們是如何影響生理過程和疾病的,這樣我們就可以製定有針對性的策略來治療細菌性陰道病,並預防隨後的婦科感染和癌症。”論文連結:
https://www.nature.com/articles/s41522-021-00229-0
原文刊載於【中國生物技術網】公眾號
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