陰道菌群與細菌性陰道病研究進展

張瑞芬，朱寶利

陰道菌群與細菌性陰道病研究進展

張瑞芬，朱寶利

健康婦女陰道菌群結(jié)構(gòu)以乳酸桿菌為主，以彎曲乳酸桿菌或詹氏乳酸桿菌為優(yōu)勢菌的婦女陰道菌群結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，不易出現(xiàn)陰道微生態(tài)菌群紊亂和感染等陰道疾患。如果乳酸桿菌的優(yōu)勢地位被大量厭氧菌取代，則會引起細菌性陰道病（bacterialvaginosis,BV），BV患者易出現(xiàn)反復流產(chǎn)、早產(chǎn)等不良妊娠結(jié)局，而且感染HIV的風險顯著增高。治療BV主要依靠抗生素，但療效欠佳且容易復發(fā)。在常規(guī)抗生素治療后，再補充從健康婦女陰道分離的優(yōu)勢乳酸桿菌菌株，可防止BV復發(fā)。本文就健康育齡婦女陰道菌群的特點及其與BV發(fā)病及復發(fā)關(guān)系的研究進展進行綜述，以期為治療BV復發(fā)提供新的方向和靶點。

陰道病，細菌性；陰道；微生物群；乳桿菌屬

細菌棲息在人體幾乎每一個部位，數(shù)量數(shù)以萬億，可達1014個，約為人體細胞總數(shù)的10倍。據(jù)粗略估計在人體胃腸道中有近千種細菌[1-3]。與腸道菌群相比，陰道菌群種類更簡單，育齡期婦女陰道四周的側(cè)壁黏膜上可存在約40種菌屬的專性和兼性厭氧細菌，包括乳桿菌、陰道阿托波氏菌、巨球菌、棒狀桿菌、大腸桿菌、韋榮球菌和加德納菌等[4-5]。這些陰道菌群可粗略分為“有益菌”和“條件致病菌”兩大類。健康育齡女性陰道菌群數(shù)量上最多的細菌種屬（即占優(yōu)勢地位的）是乳桿菌，它是維持陰道微生態(tài)平衡的有益菌，對抑制條件致病菌的侵入以及預防各種陰道感染具有重要的作用。如果某些因素導致有益菌數(shù)量減少，可致某一種或幾種條件致病菌異常增殖，引起微生態(tài)失衡，容易出現(xiàn)各種陰道感染[6]。

1 人體微生態(tài)菌群研究的新方法

過去研究人體生態(tài)環(huán)境菌群主要依賴細菌培養(yǎng)方法，但是人體內(nèi)的細菌只有約10%能夠在實驗室中培養(yǎng)，絕大多數(shù)細菌是厭氧菌，營養(yǎng)條件要求苛刻，很難進行純培養(yǎng)和分離鑒定[7]。因此，憑傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法對人體生態(tài)環(huán)境菌群的特征和認識十分有限，存在一定的偏差。

近十年來，隨著高通量測序成本的降低，高通量測序技術(shù)已廣泛應用于各種人體生態(tài)環(huán)境菌群的研究。該技術(shù)可對數(shù)百萬個DNA分子進行同時測序，因此可對一個生態(tài)環(huán)境菌群基因組進行深度細致的分析，也稱為深度測序或下一代測序技術(shù)[8]。2007年末，美國國立衛(wèi)生研究院投資上億美元啟動了為期5年的人類微生物基因組計劃，主要采用高通量測序技術(shù)分析人體不同部位的微生態(tài)環(huán)境（如口腔、皮膚、消化道和生殖道等）的菌群落結(jié)構(gòu)（某一微生態(tài)環(huán)境菌群中所有細菌種類的多少，即存在哪些種屬的細菌以及每個種屬細菌所占的豐度比例情況），探討人體不同部位菌群結(jié)構(gòu)的變化與疾病的關(guān)系[9-10]。某一微生態(tài)環(huán)境菌群中所有細菌種類的多少可以稱為菌群多樣性，這是一個重要的研究菌群結(jié)構(gòu)的微生態(tài)學指標。女性陰道微生態(tài)環(huán)境的研究是該計劃的重要組成部分，也是目前的研究熱點。近年來，科研人員多采用高通量測序技術(shù)對陰道菌群的細菌核糖體16S rRNA基因序列進行分析，研究確定陰道菌群的結(jié)構(gòu)特點。16S rRNA基因為所有細菌共有，其序列既含有保守區(qū)又含有可變區(qū)，不同細菌間保守區(qū)序列無差別，而可變區(qū)序列在不同細菌的科、屬、種間有不同程度的差異。因此，利用保守區(qū)的通用引物，PCR擴增16S rRNA基因并測序分析，可獲悉陰道菌群的結(jié)構(gòu)特點。該計劃的完成將對人類認識自身、提高健康水平、推動醫(yī)學和生命科學的發(fā)展具有重要意義。

2 健康婦女陰道菌群的類型

研究人員很早就通過細菌培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，健康婦女陰道內(nèi)存在大量乳酸桿菌，其他種屬的細菌極少；相反，許多陰道炎癥患者的乳酸桿菌含量明顯減少或缺失，其他種屬的細菌卻大量繁殖。隨后的研究證實，乳酸桿菌可以分解陰道黏膜上皮細胞內(nèi)的糖原，產(chǎn)生乳酸和過氧化氫，使陰道保持酸性環(huán)境（pH值為3.8～4.2）。陰道的酸性環(huán)境和過氧化氫對抑制其他厭氧菌、條件致病菌和糞便來源的細菌的侵入和繁殖具有重要的防御作用。因此，乳酸桿菌是維持陰道正常微生態(tài)環(huán)境最重要的有益細菌，在某種程度上有益菌可以看作是人體免疫系統(tǒng)之外的第二套防御致病菌入侵的保護屏障[11]。

近年來，高通量測序技術(shù)改變了對健康婦女陰道菌群僅存在大量乳桿菌的這樣一種單一組成的認知[12]。對陰道菌群的細菌核糖體16S rRNA基因進行高通量測序表明，健康婦女陰道菌群結(jié)構(gòu)可粗略分為2種類型：最常見的是單一種屬乳酸桿菌絕對優(yōu)勢型，其特點是陰道菌群以單一種類乳酸桿菌為主，其數(shù)量比例可占陰道細菌總量的90%以上，這些優(yōu)勢乳酸桿菌可以是彎曲乳酸桿菌、詹氏乳酸桿菌、惰性乳酸桿菌或加氏乳酸桿菌這4種乳酸桿菌中的任意一種；第二種類型是陰道菌群種屬多樣型，其特點是乳酸桿菌極少或缺如，陰道中卻存在不同數(shù)量比例的阿托波菌、巨球菌、棒狀桿菌、大腸桿菌、韋榮球菌、加德納菌和其他種類細菌[13]。健康婦女陰道菌群結(jié)構(gòu)具有種族差異，90%左右的高加索裔白人和亞裔婦女屬于單一種屬乳酸桿菌優(yōu)勢型，而第二種多樣型比例約為10%。大約70%的非洲和西班牙裔婦女陰道菌群屬于單一種屬乳酸桿菌優(yōu)勢型，第二種類型比例較高，可達30%。耐人尋味的是，黑人婦女陰道感染的發(fā)病率明顯高于高加索白人和亞裔婦女[14]。進一步研究發(fā)現(xiàn)，在單一種屬乳酸桿菌絕對優(yōu)勢型婦女中，以彎曲乳酸桿菌或詹氏乳酸桿菌為優(yōu)勢菌的婦女陰道菌群結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，不易出現(xiàn)菌群紊亂和感染等陰道疾患；而以惰性乳酸桿菌和加氏乳酸桿菌占優(yōu)勢，或乳酸桿菌缺失的婦女罹患陰道感染的風險明顯升高[15]。這可能與不同陰道乳酸桿菌的特點有關(guān)，彎曲乳酸桿菌或詹氏乳酸桿菌詳細的保護機制還有待進一步研究。

3 陰道菌群失衡與細菌性陰道病(bacterial vaginosis,BV)

育齡期婦女陰道內(nèi)細菌會隨著生理狀態(tài)和局部環(huán)境的改變而改變。很多因素可影響陰道的微生態(tài)環(huán)境，如長期應用抗生素、機體免疫力低下、陰道灌洗和頻繁更換性伴侶等。BV是一種以明顯的陰道微生態(tài)環(huán)境紊亂為主要特征的陰道感染性疾病，約占育齡婦女陰道感染的15%～30%，黑人婦女發(fā)病率偏高[16]。BV主要臨床表現(xiàn)為陰道分泌物異常并伴有異味。BV婦女患盆腔炎、淋病和感染HIV的風險明顯升高，而且BV孕婦易出現(xiàn)反復流產(chǎn)、早產(chǎn)或產(chǎn)后子宮內(nèi)膜炎等不良妊娠結(jié)局[17-19]。

利用高通量測序方法進行陰道微生態(tài)分析發(fā)現(xiàn)，BV患者陰道菌群結(jié)構(gòu)的多樣性明顯增加。通過對50名健康婦女和50例BV患者的陰道菌群進行全面的分析，研究人員發(fā)現(xiàn)我國健康婦女陰道菌群的種類單一，乳酸桿菌占絕對優(yōu)勢；BV患者陰道菌群的種類多樣性明顯增多，以陰道加德納菌、陰道阿托波菌、巨球菌和梭菌占較大比例，且無乳酸桿菌[20]。這提示健康婦女和BV患者陰道菌群結(jié)構(gòu)存在明顯差異，但與BV發(fā)病密切相關(guān)的特征性細菌譜尚未明確，在健康婦女中也能檢測到這些細菌。如前所述，在健康婦女陰道菌群中還存在一定比例的第二種類型即陰道菌群種屬多樣型，雖然其菌群多樣性類似于BV患者，但無臨床癥狀，許多研究者認為這些陰道菌群多樣型婦女在免疫力降低等情況下可能容易出現(xiàn)陰道感染等[21]。因此應該對無癥狀的第二種類型即陰道菌群種屬多樣型婦女是否會發(fā)展為有癥狀的BV進行前瞻性研究。

4 BV的治療和復發(fā)

BV主要依靠抗生素治療，目前常用甲硝唑或克林霉素連續(xù)治療5～7 d，治療后7～14 d復診，短期治愈率可達70%～80%，患者臨床癥狀緩解，患者陰道中的加德納菌、阿托波菌、巨球菌和梭菌的數(shù)量明顯減少或消失；但長期（3個月或更長時間后復診）治愈率偏低，僅為50%左右，表現(xiàn)為臨床癥狀重新出現(xiàn)，BV相關(guān)的陰道菌群如加德納菌、阿托波菌、巨球菌和梭菌等細菌的數(shù)量反彈至較高水平[22-23]。

BV復發(fā)一直困擾著婦科醫(yī)生和患病婦女，患者備受身心折磨，醫(yī)生苦于無應對良策。BV復發(fā)是陰道致病菌重新感染，還是乳酸桿菌尚未在陰道重新定植尚無定論。BV患者與其性伴侶同時進行治療并不能降低BV復發(fā)率，提示BV復發(fā)與重新感染關(guān)系較小，乳酸桿菌尚未重新定植使陰道條件致病菌乘虛而入，導致BV復發(fā)的可能性更大。既然BV復發(fā)常與上次治療后陰道內(nèi)微生態(tài)環(huán)境尚未較快恢復有關(guān)，則可以利用抗生素清除致病菌后，直接補充從健康婦女陰道內(nèi)分離的乳酸桿菌菌株，盡快重建乳酸桿菌占優(yōu)勢的陰道菌群結(jié)構(gòu)，防止BV復發(fā)。

5 防治BV的乳酸桿菌制劑

國內(nèi)外一直在努力研制開發(fā)用于防治陰道感染的益生菌——乳酸桿菌制劑。益生菌又稱微生態(tài)調(diào)節(jié)劑，是對人體健康有益的活細菌。益生菌的有效性與菌種本身的性能密切相關(guān)，評價主要基于以下幾點：菌株最好是來源于健康人體微生態(tài)環(huán)境的優(yōu)勢菌株；同時益生菌一般應能夠粘附或定植于腸道或生殖道；益生菌的代謝產(chǎn)物通常應具有抑菌活性，能夠在數(shù)量上補充或調(diào)節(jié)腸道和生殖道菌群結(jié)構(gòu)，或者具有一定的免疫調(diào)節(jié)能力[24]。

目前，我國已有乳酸桿菌制劑產(chǎn)品用于治療BV，據(jù)報道乳桿菌活菌膠囊制劑（定君生）治療54例BV患者，短期療效（3 d～3個月，平均18 d）顯著，治療有效率達到96.7%，能有效改善陰道內(nèi)微生態(tài)環(huán)境[25]。但尚無3個月以上長期療效評估的研究報道。雖然定君生已經(jīng)取得了一定的療效，但尚未達到人們預期的效果，這可能與其菌株種類有關(guān)。定君生是分離自健康婦女陰道的保加利亞德氏乳桿菌，并非我國婦女陰道菌群中的優(yōu)勢乳桿菌。如上所述，我國健康育齡期婦女陰道菌群以彎曲乳酸桿菌或詹氏乳酸桿菌為優(yōu)勢菌，是保持陰道微生態(tài)平衡的“衛(wèi)士菌”。分離自陰道的非優(yōu)勢菌不易在大多數(shù)婦女陰道中定植下來，外用乳桿菌制劑只有在陰道內(nèi)定植下來并不斷增殖，才能發(fā)揮持久的抗菌保護作用。

6 展望

BV為婦女常見但未受到重視的多發(fā)病，發(fā)病率高且容易復發(fā)，防止BV復發(fā)是目前婦科感染領(lǐng)域亟待解決的難題。BV反復發(fā)作是否與抗生素應用后，優(yōu)勢乳酸桿菌重新恢復較慢有關(guān)？如果抗生素治療后，再補充從健康婦女陰道內(nèi)分離的乳酸桿菌益生菌菌株，是否可以防止BV復發(fā)？這些問題還有待進行深入探索和驗證。因此，研發(fā)有效的陰道益生菌制劑對防止BV復發(fā)具有重要的意義。

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（2015-05-20收稿2015-06-12修回）

（責任編委李軍本文編輯陳玉琪）

Recent advances in association between vaginal flora and bacterial vaginosis

ZHANG Rui-fen*,ZHU Bao-li
Institute of Microbiology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China
*Corresponding author,E-mail:zhangrf@im.ac.cn

The vaginal flora inmosthealthy women is dominated by Lactobacillus species.Vaginalmicrobial ecosystem dominated by Lactobacillus crispatus or Lactobacillus jensenii is stable,and thus abnormalities in vaginal flora,vaginal infections and other kindsofvaginosisare not likely to occur.Depletion of Lactobacilli in the vagina results in bacterial vaginosis(BV),where the predominated Lactobacillus is replaced by lots of Obligate anaerobes.BVmay cause adverse pregnancy outcome such as recurrentabortion and premature labor,and increase the risk for HIV acquisition.The antibiotic treatment for BV is not effective and may be likely to lead to reoccurrence of BV.Research studieshave shown that the use of Lactobacillus probiotics isolated from healthywoman can reduce reoccurrence of BV after routine antibiotic treatment.This review focuses on the recentadvances in the characteristicsofvaginal flora and its association with BV pathogenesis and reoccurrence in healthy women of childbearing age,so as to provide new approaches and targets for the treatmentof BV reoccurrence.

vaginosis,bacterial;vagina;microbiota;Lactobacillus

R711.73

A

1007-8134(2015)04-0203-04

10.3969/j.issn.1007-8134.2015.04.004

100101北京，中國科學院微生物研究所（張瑞芬、朱寶利）

張瑞芬，E-mail:zhangrf@im.ac.cn