社区成年女性膀胱健康与泌尿生殖道微生物组的关联性研究：基于RISE队列的16S rRNA测序分析

本研究首次通过经过验证的膀胱健康评估工具（BHS/BFI）结合16S rRNA测序技术，系统揭示了女性泌尿生殖道微生物组与膀胱健康状态的关联。研究发现乳酸杆菌（Lactobacillus）丰度与膀胱功能评分正相关，而普雷沃菌（Prevotella）和厌氧球菌（Anaerococcus）则与较差的膀胱健康状况相关。该研究为泌尿微生物组（Urobiome）研究提供了人群级证据框架。

　　

研究背景与方法

膀胱健康与泌尿生殖道微生物组的关系一直是女性健康研究的重要领域。传统研究多聚焦于疾病状态，缺乏对健康人群泌尿微生物组（Urobiome）的系统认知。美国预防下尿路症状（PLUS）研究联盟通过开发经过验证的膀胱健康量表（Bladder Health Scales, BHS）和膀胱功能指数（Bladder Function Indices, BFI），首次实现了对膀胱健康状态的量化评估，评分范围从0（极差）到100（最优）。

本研究作为RISE FOR HEALTH研究的一部分，纳入了435名社区居住的成年女性参与者。通过自我采集的尿液样本，经Assay Assure防腐剂处理后常温运输至中心实验室，采用专门针对低生物量样本优化的MagMAX Microbiome Ultra核酸提取试剂盒进行DNA提取。16S rRNA扩增遵循地球微生物组计划标准协议，使用515f-806r引物进行V4区测序。为控制低生物量样本的污染干扰，研究采用KatharoSeq流程设定80%检测阈值，最终274份样本（63%）达到测序质量要求。

参与者特征与微生物组成

达到测序阈值的参与者平均全球BHS得分为66.0（SD=20.1），BHS-ABA（行为适应调整版）为53.5（25.3），总BFI得分为71.3（17.0）。 taxonomic分布分析显示，乳酸杆菌属（Lactobacillus）在多数样本中占主导地位，同时存在普雷沃菌属（Prevotella）、埃希氏菌属（Escherichia）、厌氧球菌属（Anaerococcus）等多样化微生物群落。值得注意的是，样本中未发现与膀胱健康评分高低明确对应的细菌特征模式。

微生物与膀胱健康的关联性分析

采用新型贝叶斯差异丰度分析工具BIRDMAn（专门为微生物组数据设计）进行统计检验。结果显示：

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  乳酸杆菌（Lactobacillus）与较高的膀胱功能评分显著相关
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  普雷沃菌（Prevotella）和厌氧球菌（Anaerococcus）与较低的BHS和BHS-ABA评分相关
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  葡萄球菌（Staphylococcus）表现出矛盾关联：与较高BFI评分相关，但与较低BHS评分相关

微生物组合比值（正相关菌群/负相关菌群）与膀胱健康评分呈显著正相关：BHS-ABA（r=0.32, P<0.001）、全球BHS（r=0.24, P=0.004）、总BFI（r=0.20, P=0.006）。

研究意义与创新点

本研究首次在人群层面建立了泌尿生殖道微生物组与膀胱健康状态的量化关联。方法学上具有三大创新：采用经过验证的膀胱健康评估工具、应用低生物量样本处理技术（源自NASA航天器组装洁净室协议）、使用成分性数据敏感的贝叶斯统计方法。

研究结果挑战了传统"疾病vs健康"的二元划分模式，揭示了膀胱健康是一个受多种微生物群落影响的连续谱。特别是乳酸杆菌的主导地位与既往健康女性研究一致，而其在尿失禁和间质性膀胱炎患者中的减少提示了其在菌群失调中的潜在作用。

局限性与未来方向

研究的横断面设计无法推断因果关系。尿液样本可能包含来自外阴和阴道的微生物，不能完全代表膀胱微生物组。未来需要纵向研究来阐明微生物变化与膀胱健康变化的时序关系，并通过宏基因组测序等更精确的技术进一步验证特定菌种的功能作用。

这项研究为大规模人群泌尿微生物组研究建立了可行性框架，为未来探索微生物组在膀胱健康促进和功能障碍预防中的作用奠定了基础。