泌尿男生殖道微生態(tài)的研究進展

馮慶興，朱七五 綜述，孫中義 審校

(第三軍醫(yī)大學(xué)第三附屬醫(yī)院，重慶 400042)

泌尿男生殖道微生態(tài)由包括尿道、陰莖冠狀溝組成的下泌尿生殖道微生態(tài)和由前列腺液、精液組成的上泌尿生殖道微生態(tài)兩大部分構(gòu)成。對于泌尿男生殖道微生態(tài)中微生物菌落的組成及其對于兩性生殖健康影響的研究成為泌尿男生殖道微生態(tài)研究的主要內(nèi)容?，F(xiàn)對其相關(guān)研究進展綜述如下。

1 下泌尿生殖道微生態(tài)

男性下泌尿生殖道中存在微生物這一觀點已被證實、并為廣泛接受。對于冠狀溝病原學(xué)的研究大多集中于龜頭炎的病因?qū)W研究及包皮環(huán)切術(shù)對HIV、HSV和HPV等性傳播致病菌的影響；尿道病原學(xué)的研究則通常關(guān)注于檢測尿道中的性傳播致病菌和支原體。

多項臨床研究證實男性下泌尿生殖道中存在多種微生物菌落。早在1977年，BOWIE等[1]研究發(fā)現(xiàn)非淋菌性尿道炎(nongonococcalurethritis，NGU)患者尿道中存在需氧及厭氧微生物，以表皮葡萄球菌、棒狀桿菌屬、乳酸桿菌屬居多，而在正常人的尿道中則有較多的需氧乳酸桿菌、加德納菌屬陰道毛滴蟲、a-溶血鏈球菌和厭氧菌。MAZUECOS等[2]研究發(fā)現(xiàn)，葡萄球菌屬在淋菌性尿道炎(gonococcalurethritis,GU)患者中比NGU和正常人的尿道中都要少，厭氧菌在62%的GU患者中存在，且在正常人群和患病組中的檢出率相似，革蘭氏陰性厭氧菌在患有尿道炎，特別是NGU的患者中居多。馬格努斯消化鏈球菌是正常人尿道中最多的厭氧菌屬，普氏消化鏈球菌屬則是GU患者中最多的厭氧菌，普氏菌屬、擬桿菌屬和梭桿菌屬在NGU患者的尿道中顯著增多。SPAINE等[3]對于未做包皮環(huán)切且沒有尿道炎癥和尿道感染的志愿者進行尿道口、舟狀窩和陰莖海綿體3個部位的菌落進行培養(yǎng)鑒定發(fā)現(xiàn)，30位志愿者的這3個部位均檢測到微生物，且以革蘭氏陽性菌居多。

包皮環(huán)切手術(shù)對男性下泌尿生殖道中微生物的菌落變化有著重要的影響。DAVIDSON等[4]在是/否接受包皮環(huán)切的兩組男性冠狀溝和尿道口中均檢測到有酵母菌定植，其比例也較為相近(14%～17%)，但是接受包皮環(huán)切的受試者癥狀明顯較少，且酵母菌檢測陽性男性患者的女性伴侶酵母菌感染率高達80%，這一比例在酵母菌檢測陰性男性受試者的女性伴侶中僅為32%。這進一步證實了男泌尿生殖道中微生物菌落的存在。WILLéN等[5]研究發(fā)現(xiàn)，71%定植于冠狀溝的菌落同樣也出現(xiàn)在尿道中，這表明在遠端尿道定植著與冠狀溝處相似的微生物菌落，其中以凝固酶陰性葡萄球菌和鏈球菌為優(yōu)勢菌落。SCHNEIDER等[6]研究發(fā)現(xiàn)，未接受包皮環(huán)切的男性冠狀溝中可能定植革蘭氏陽性球菌(金黃色葡萄球菌、腸球菌屬)或其他的致病菌(革蘭氏陽性及陰性桿菌、梭菌屬和白色念珠菌)。PRICE等[7]研究發(fā)現(xiàn)不論男性是否接受包皮環(huán)切，假單胞菌屬和草酸桿菌屬在冠狀溝中都是最多的微生物。CHAMBERS等[8]研究中發(fā)現(xiàn)，青春期男性尿道中的厭氧微生物的種類與是否存在過早的性活動有關(guān)，真菌和脲原體只存在于性活躍的青年人群中。另外一項關(guān)于非洲男性生殖器潰瘍的研究發(fā)現(xiàn)，患者生殖道中的微生物菌落具有多樣性，厭氧菌在未接受包皮環(huán)切的患者生殖道中較為常見[9]，這說明包皮環(huán)切能夠減少冠狀溝中的厭氧菌從而降低生殖道潰瘍的發(fā)生。

尿液樣本是疾病預(yù)防控制中心基于核酸檢測基礎(chǔ)來診斷淋球菌和沙眼衣原體所推薦選用的樣本檢測類型，它對于臨床診斷具有較好的實用性，但在泌尿男生殖道微生態(tài)的研究中是否同樣有效尚不清楚。DONG等[9]研究發(fā)現(xiàn)，尿液標(biāo)本和尿道擦拭標(biāo)本的微生物菌落幾乎完全一致，且與是否有性傳播感染或尿道炎癥與否無關(guān)。RIEMERSMA等[10]運用16S rRNA基因的限制性片段多態(tài)性分析鑒定發(fā)現(xiàn)尿道微生物菌落存在多樣性以及個體間和個體內(nèi)的變異性；NELSON等[11]運用大規(guī)模16S rRNA基因測序技術(shù)對一大群性活躍的成年男性尿道微生物菌落進行研究，同樣也發(fā)現(xiàn)了主體間明顯存在有較高的變異性，并且在經(jīng)過聚類分析后發(fā)現(xiàn)，在有/無性傳播疾病的男性中，尿道微生物菌落存在顯著差異：性傳播疾病陽性的男性尿道微生物中，以厭氧微生物和非培養(yǎng)微生物為主，而這些微生物菌落卻很少出現(xiàn)在性傳播疾病陰性的男性尿道中，說明了性活動對于男性尿道微生物菌落的多樣性有一定的影響。NELSON等[12]還發(fā)現(xiàn)棒狀桿菌、葡萄球菌和氣球菌屬三類微生物在青春期男性的泌尿生殖道微生物菌落中最多，另外包括不解糖嗜胨菌、普雷沃氏菌、芬戈爾德菌(消化球菌)、卟啉單胞菌、丙酸桿菌屬和代爾夫特菌；細菌性陰道炎相關(guān)的幾種細菌(如奇異菌屬、巨球形菌屬、動彎桿菌屬、普雷沃菌屬和孿生球菌屬)在有/無性經(jīng)驗的男性冠狀溝中均可檢測到，而尿道中的一些主要微生物類群(乳酸桿菌和鏈球菌)在冠狀溝中并非主要的微生物類群，有些微生物類群只在性活躍的男性冠狀溝中存在。冠狀溝微生物菌落似乎比尿道微生物菌落更穩(wěn)定，且冠狀溝的微生物菌落受包皮環(huán)切術(shù)影響顯著。

綜上，目前對于男性下泌尿生殖道的微生物菌落組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)成的研究在不斷地深入，并且發(fā)現(xiàn)了男性下泌尿道微生物菌落的組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)成是受發(fā)育、性傳播疾病、性交活動、包皮環(huán)切與否等多種因素影響的，而且尿道微生物菌落和冠狀溝微生物菌落之間既是相互獨立、又是相互聯(lián)系的，其微生物菌落在構(gòu)成上具有多樣性。

2 上泌尿生殖道微生態(tài)

上泌尿生殖道原則上是無菌的，除非有感染的情況出現(xiàn)。多個研究證實，微生物菌群在上泌尿生殖道的出現(xiàn)是導(dǎo)致發(fā)生前列腺炎的重要原因。前列腺炎患者的精液、前列腺分泌物或者按摩后所取的前列腺液中都經(jīng)常會出現(xiàn)許多微生物菌落。美國國立衛(wèi)生研究所(National Institute of Health,NIH)曾連續(xù)召開兩屆會議確立對前列腺炎綜合癥的的新認識和分類[13]。根據(jù)病原學(xué)將其分為以下幾類：急性細菌性前列腺炎(NIHⅠ型)和慢性細菌性前列腺炎(NIHⅡ型)，致病菌主要為大腸埃希氏桿菌或其他腸桿菌、腸球菌及葡萄球菌；NIHⅢ和NIH Ⅳ型前列腺炎，其致病原因還不清楚。迄今，還未發(fā)現(xiàn)有單個因素導(dǎo)致前列腺炎的病原學(xué)機制，但是多因素和相關(guān)的級聯(lián)反應(yīng)事件導(dǎo)致前列腺炎的發(fā)生已被證實，即通過一個起始事件(感染或創(chuàng)傷等)可能導(dǎo)致免疫學(xué)刺激、炎癥反應(yīng)、神經(jīng)性刺激、神經(jīng)源性損傷傳入中樞神經(jīng)，最終導(dǎo)致疼痛[14]。從感染病原學(xué)的觀點來分析前列腺炎的病原學(xué)機制貌似有一定道理，但是應(yīng)該考慮到，男性泌尿道的常見共生體可能在一定的條件下充當(dāng)致病菌病原菌從而導(dǎo)致前列腺炎的發(fā)生。

棒狀桿菌屬細菌在泌尿男生殖道中的研究中通常會被作為共生體微生物而被忽視，但也有研究者將其與前列腺炎聯(lián)系起來[15-17]。白喉棒狀桿菌的異常作用被發(fā)現(xiàn)之后，棒狀桿菌已被認為是正常人體微生物菌落和環(huán)境污染物中微生物菌落的一部分，隨后越來越多的研究認為它是威脅人類健康的病原菌之一[18-19]。早在1995年，生殖棒狀桿菌首次在前列腺炎患者的尿道中被發(fā)現(xiàn)[20]，近期研究也證實了生殖棒狀桿菌是與尿道炎的發(fā)生密切相關(guān)[21]。棒狀桿菌屬是前列腺分泌物和尿液中最常見的細菌，特別是在前列腺炎患者中[17，22]。針對前列腺炎患者和正常健康人的研究發(fā)現(xiàn)，棒狀桿菌在76%的前列腺炎(NIH Ⅱ和NIH Ⅲ型)患者以及83%的正常健康人泌尿道中都存在。初步認為棒狀桿菌可能是泌尿男生殖道微生物菌落中的一個主要組成成分[23]。

國內(nèi)張杰等[24]對428例慢性前列腺炎患者作前列腺液細菌培養(yǎng)，248例分離出致病菌，革蘭陽性菌195例，占78.63%，其中葡萄球菌160例，89例為凝固酶陰性葡萄球菌(coagulase negative staphylococcus,CNS)，CNS中以表皮葡萄球菌為主者81例，腐生葡萄球菌3例，溶血性葡萄球菌2例，提示CNS可能為慢性前列腺炎的主要致病菌。劉政軍等[25]采用PCR方法檢測24例臨床診斷為慢性非細菌性前列腺炎(NIH Ⅲ型)患者前列腺液中革蘭陰性菌16SrRNA基因，陽性率為54%，而對照組陽性率僅為10%，這說明即便是目前診斷為慢性非細菌性前列腺炎，部分病例同樣可能由病原菌引起，只是目前的檢測手段尚不能查到而已。

精液微生物學(xué)的研究大多數(shù)主要集中在與男性不育之間的關(guān)系上，同時，男性不育也常常與白細胞精子癥相關(guān)。同樣，精液微生物學(xué)檢測也是無癥狀性前列腺炎(NIH Ⅳ型)診斷的基本指標(biāo)。有學(xué)者認為精液微生物分析是一種優(yōu)于前列腺分泌物分析的前列腺炎診斷方式[26-27]。隨后“精液是區(qū)分前列腺炎患者和正常人最為合適的檢驗樣本”這一觀點基本被認同[28-30]。通過對前列腺患者和正常男性的精液微生物的定量培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)前列腺炎可以被視為是泌尿道微生物菌落內(nèi)平衡的一種不利的改變現(xiàn)象，這也與LIU等[31]的假說相一致，即男性泌尿道微生物菌群失調(diào)可能是慢性前列腺炎潛在的最根本的誘因，而且抗生素的濫用則是誘發(fā)前列腺炎的風(fēng)險因素。

KIESSLING等[32]通過rDNA測序和PCR擴增技術(shù)對接受生育能力評估和進行輸精管結(jié)扎術(shù)的男性精液細菌進行鑒定，結(jié)果與JARVI等[33]的研究相似，65%的男性精液細菌檢測呈陽性，最常見的細菌類型包括不解糖嗜胨菌、氣球菌、大芬戈爾德菌、消化鏈球菌、棒狀桿菌、葡萄球菌、乳酸桿菌和鏈球菌，并認為精液中的大量細菌并非共生體微生物，而是由于泌尿男生殖道感染引起的。RUSZ等[34]研究發(fā)現(xiàn)，慢性尿道炎以及泌尿道的炎癥反應(yīng)對于男性精液的質(zhì)量不利，且使得男性的生育能力明顯減低。近來，HOU等[35]運用高通量DNA測序技術(shù)和生物信息學(xué)工具對正常供精者和男性不育患者的精液進行病原學(xué)鑒定，發(fā)現(xiàn)在大部分供精者和不育患者的精液中微生物菌落種類有著較大的差異，對鑒定出的眾多微生物菌落進行聚類分析，可聚為6組，但其在供精者和男性不育患者中沒有顯著差異。多元統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，氣球菌屬細菌的存在與精液質(zhì)量之間存在著顯著的負相關(guān)關(guān)系，提示氣球菌屬細菌的存在可能為精液質(zhì)量低下的一個分子標(biāo)志物。

男性上泌尿生殖道的病原學(xué)研究很好地從微生物學(xué)的觀點上為常見的復(fù)雜尿道感染、前列腺炎以及一些男性不育疾病闡述了病原學(xué)病因及其可能的機理，對于相關(guān)疾病的診斷和治療提供了可靠的依據(jù)和方案。

3 展 望

泌尿男生殖道微生態(tài)是一個較為復(fù)雜的、獨特的、多重的又具有動態(tài)變化的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的變化與平衡與男性生殖器的結(jié)構(gòu)變化(包皮環(huán)切與否)、發(fā)育階段、所接觸外部環(huán)境的變化以及性伴侶的陰道微生態(tài)都有著密切的聯(lián)系。由此導(dǎo)致了泌尿男生殖道菌落組成穩(wěn)定性差、主體間與主體內(nèi)的變異性高、菌落組成復(fù)雜難辨的特點。相信隨著現(xiàn)代新的分子生物學(xué)技術(shù)的不斷進展和分析數(shù)據(jù)歸一化的處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，泌尿男生殖道的微生態(tài)研究將會不斷深入，并對泌尿男生殖道微生態(tài)其自身的內(nèi)平衡維持及其在生殖健康和其他疾病的調(diào)控機制上提供新的策略。

參考文獻：

[1] BOWIE W，POLLOCK H，F(xiàn)ORSYTH P，et al.Bacteriology of the urethra in normal men and men with nongonococcal urethritis[J].J Cli Microbiol，1977，6(5)：482-488.

[2] MAZUECOS J，AZNAR J，RODRIGUEZ-PICHARDOA，et al.Anaerobic bacteria in men with urethritis[J].J Eur Acad Dermatol Venereol，1998，10(3)：237-242.

[3] MONTAGNINI SPAINE D,MAMIZUKA EM,PEREIRA CEDENHO A，et al.Microbiologic aerobic studies on normal male urethra[J].Urology，2000，56(2)：207-210.

[4] DAVIDSON F.Yeasts and circumcision in the male[J].Br J Vener Dis，1977，53(2)：121-122.

[5] WILLéN M，HOIST E，MYHER EB，et al.The bacterial flora of the genitourinary tract in healthy fertile men[J].Scand J Urol Nephrol，1996，30(5)：387-393.

[6] SCHNEIDER JA，VADIVELU S，LIAO C，et al.Increased likelihood of bacterial pathogens in the coronal sulcus and urethra of uncircumcised men in a diverse group of HIV infected and uninfected patients in India[J].J GlobInfect Dis，2012，4(1)：6-9.

[7] PRICE LB，LIU CM，JOHNSON KE，et al.The effects of circumcision on the penis microbiome[J].PLoS One，2010，5(1)：e8422.

[8] CHAMBERS CV，SHAFER MA，ADGE RH，et al.Microflora of the urethra in adolescent boys：relationships to sexual activity and nongonococcalurethritis[J].J Pediatr，1987，110(2)：314-321.

[9] MEHTA SD，GREEN SJ，MACLEAN I，et al.Microbial diversity of genital ulcer disease in men enrolled in a randomized trial of male circumcision in Kisumu，Kenya[J].PLoS One，2012，7(7)：e38991.

中國地大物博，氣候主要是以熱帶、亞熱帶以及溫帶氣候為主，在對玉米種質(zhì)資源進行開發(fā)的過程之中，可以嘗試引進國外熱帶、亞熱帶國家中的優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源，并將這些種質(zhì)資源和地方上的實際氣候進行結(jié)合來開展研究，以此來充分的利用這些國外的優(yōu)質(zhì)種質(zhì)，改善育種效果[3]。熱帶以及亞熱帶種質(zhì)資源在植株、果穗以及籽粒等性狀上都有著豐富的遺傳背景，因此形成較為獨特的種質(zhì)資源，可以對其進行充分的利用。

[10] RIEMERSMA WA，VAN DSCHEE CJ，VAN D MEIJDEN WI，et al.Microbial population diversity in the urethras of healthy males and males suffering from nonchlamydial，nongonococcal urethritis[J].J Clin Microbiol，2003，41(5)：1977-1986.

[11] NELSON DE，VAN D POLB，DONGQ，et al.Characteristic male urine microbiomes associate with asymptomatic sexually transmitted infection[J].PLoS One，2010，5(11)：e14116.

[12] NELSON DE，DONG Q，VAN D POLB，et al.Bacterial communities of the coronal sulcus and distal urethra of adolescent males[J].PloS one，2012，7(5)：e36298.

[13] KRIEGER JN，NYBERG JR L，NICKEL JC.NIH consensus definition and classification of prostatitis [J].JAMA，1999，282(3)：236-237.

[14] NICKEL J.The prostatitis manual[M].Oxfordshire，UK：Bladon Medical，2002.

[15] DRACH G.Problems in diagnosis of bacterialprostatitis-gram-negtive，gram-positiveand mixed infections[J].J Urol，1974，111(5)：630-636.

[16] DOMINGUE G，HUMAN L，HELLSTROM W.Hidden microorganisms in “abacterial” prostatitis/prostatodynia[J].J Urol，1997，157(243)：952.

[17] TANNER MA，SHOSKESD，SHAHEDA，et al.Prevalence of corynebacterial 16S rRNA sequences in patients with bacterial and “nonbacterial” prostatitis[J].J Clin Microbiol，1999，37(6)：1863-1870.

[19] FUNKE G，RENAUD FN，F(xiàn)RENEY J，et al.Clinical microbiology of coryneform bacteria[J].Clin Microbiol Rev，1997，10(1)：125-159.

[20] RIEGEL P，RUIMY R，D BRIELD，et al.Corynebacteriumseminale sp.nov.，a new species associated with genital infections in male patients[J].J Clin Microbiol，1995，33(9)：2244-2249.

[21] GALAN-SANCHEZ F，AZNAR-MARIN P，MARIN-CASANOVA P，et al.Urethritis due to Corynebacteriumglucuronolyticum[J].J Infect Chemoth，2011，17(5)：720-721.

[22] LEE SR，CHUNG JM，KIM YG.Rapid one step detection of pathogenic bacteria in urine with sexually transmitted disease (STD) and prostatitis patient by multiplex PCR assay (mPCR)[J].J Microbiol，2007，45(5)：453.

[23] TüRK S，KORROVITS P，PUNAB M，et al.Coryneform bacteria in semen of chronic prostatitis patients[J].Int J Androl，2007，30(2)：123-128.

[24] 張杰,楊吉偉.凝固酶陰性葡萄球菌檢測在慢性前列腺炎中的意義[J].中華泌尿外科雜志，2004，25(05)：337-339.

[25] 劉政軍,朱雪陽等.慢性非細菌性前列腺炎患者前列腺液革蘭陰性菌16SrRNA基因的檢測[J].中華泌尿外科雜志，2003,24(7)： 469-471.

[26] BUD AA，LUIS PALMER OJ，BROSETAE，et al.Value of semen culture in the diagnosis of chronic bacterial prostatitis：a simplified method[J].Scand J Urol Nephrol，2006，40(4)：326-331.

[27] SANTOIANNI JE，D PAULIS AN，CARDOSO EM，et al.Assessment in the diagnosis of male chronic genital tract infection[J].Medicina (B Aires)，2000，60(3)：331-334.

[28] KERMES K，PUNAB M，LIVUKENE K，et al.Anaerobic seminal fluid micro-flora in chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome patients[J].Anaerobe，2003，9(3)：117-123.

[29] PUNAB M，LOIVUKENE K，KERMES K，et al.The limit of leucocytospermia from the microbiological viewpoint[J].Andrologia，2003，35(5)：271-278.

[30] KORROVITS P，PUNAB M，TüRK S，et al.Seminal microflora in asymptomatic inflammatory (NIHⅣcategory) prostatitis[J].EurUrol，2006，50(6)：1338-1346.

[31] LIU L，YANG J，LU F.Urethral dysbacteriosis as an underlying，primary cause of chronic prostatitis：potential implications for probiotic therapy[J].Med Hypotheses，2009，73(5)：741-743.

[32] KiESSING AA，DESMARAIS BM，YIN HZ，et al.Detection and identification of bacterial DNA in semen[J].Fertil Steril，2008，90(5)：1744-1756.

[33] JARVI K，LACROIXJ M，JAIN A，et al.Polymerase chain reaction-based detection of bacteria in semen[J].Fertil Steril，1996，66(3)：463-467.

[34] RUSZ A，PILATZ A，WAGENLEHNER F，et al.Influence of urogenital infections and inflammation on semen quality and male fertility[J].World J Urol，2012，30(1)：23-30.

[35] HOU D，ZHOU X，ZHONG X，et al.Microbiota of the seminal fluid from healthy and infertile men[J].Fertil Steril，2013，100(5)：1261-1269.e3.