改变阴道微生物菌丛,可望推动全球女性健康

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一份由美国国家卫生研究院、哈佛大学的爱滋病研究中心(Harvard University Center for AIDS Research, CFAR)、哈佛科学与工程研究计划(Harvard Program for Research in Science and Engineering)、哈佛微生物科学计划(Harvard Microbial Sciences Initiative)、比尔和梅琳达盖兹基金会(Bill and Melinda Gates Foundation ),以及其他多个研究机构共同努力下,确立了改变阴道微生物组的潜在方法,这方法将更有效地治疗细菌性阴道疾病并改善全球女性的健康状况。

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分离培养技术揪出引发阴道炎凶手:惰性乳酸杆菌

女性的阴道存在许多不同的微生物,卷曲乳酸杆菌( Lactobacillus crispatus, L.crispatus )为健康成年女性私密处最常见的菌种且最具保护力,乳酸杆菌附着在阴道上皮细胞,制造乳酸以维持阴道酸性的环境,有助于维持阴道内的生态系统,避免其他致病菌的感染。但某些细菌物种菌丛则容易引起阴道炎,如细菌性阴道炎( bacterial vaginosis, BV )、念珠菌阴道炎(vulvovaginal candidiasis)或滴虫感染阴道炎(trichomonas vaginitis)。

其中,BV 容易传染且复发率高,且会增加爱滋与孕妇早产风险,因此在一些较落后的地区, BV 成为当地女性相当沉重的负担。惰性乳酸杆菌( Lactobacillus iners )是女性生殖道中最常见的细菌种类,与 BV 和其他不良健康后果的风险增加有关,但由于难以在实验室培养,因此难以研究。

现在,研究人员发现了一种在培养惰性乳酸杆菌的简单方法。研究团队在《 Nature Microbiology 》上发表的论文中表明,惰性乳酸杆菌具有独特的营养需求,可以将其与卷曲乳酸杆菌区分开来,可以选择性地阻止惰性乳酸杆菌的生长,促进卷曲乳酸杆菌的生长,这可能使其成为新治疗策略的目标。

阴道乳酸杆菌需要外部半胱氨酸供应

研究人员分析了来自四大洲 300 多名女性的 1200 多个阴道乳酸杆菌基因组的新集合时,并没有一个任何物种能够制造自己的半胱氨酸 ( cysteine )。因此,研究团队先假设“所有阴道乳酸杆菌,都需要来自外部的半胱氨酸”,并测量了 BV 率高的南非女性阴道液体样本中的半胱氨酸浓度,发现以乳酸杆菌为主的微生物群落会出现较多的阴道半胱氨酸,而低半胱氨酸则与 BV 有关。

研究人员对于这些发现相当兴奋,因为它们提出了一种通过“阻断 L. iners 的生长”,来改善 BV 治疗的方法,有利于卷曲乳酸杆菌等更多与健康相关的物种。

为了验证这一想法,研究团队在实验室中建构了混合细菌群落,包括卷曲乳酸杆菌、惰性乳酸杆菌和各种 BV 相关细菌。然后,他们使用常用于 BV 治疗的抗生素、胱氨酸摄取抑制剂或两者的组合对菌丛进行治疗。他们的结果表明,两者组合的治疗效果比单独使用抗生素更好。

这也显示目前尚无有效 BV 治疗方法的原因,是因为没有使用正确的工具来研究实验室中的阴道微生物组,一旦开发出在实验室中培养惰性乳酸杆菌的正确工具,将望改善 BV 疗法。研究团队强调,虽然目前仍然存在几个重要问题,如尚不清楚惰性乳酸杆菌如何从其环境中吸收半胱氨酸,因此在该策略用于治疗患者之前,还需要开发更有效的抑制剂版本。但即便如此,这项研究对于这种常见但难以治疗的疾病来说,仍是向前迈出了颇具希望的一步。

延伸阅读:肠道微生物新发现:自闭症与肠道发炎有关?CRISPR “集体编辑”微生物基因组

参考资料:
1. https://www.nature.com/articles/s41564-022-01070-7

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