白桑提取物和鼠李糖乳杆菌对阴道微生物群及SAP基因（1–10）表达的影响研究：以白色念珠菌外泌体为干预因素在大鼠体内的实验

《MicrobiologyOpen》：Determination of Effect of Morus alba Extract and Lactobacillus rhamnosus on Vaginal Microbiota and SAP Gene (1–10) Profile With Candida albicans Exosome Administration in Rats

本研究探讨了白藜芦醇（MA）和乳杆菌（LR）对念珠菌exosome（CAE）诱导的阴道菌群失衡模型的协同治疗效果。结果显示，联合治疗显著抑制了SAP1–10基因表达（0.8–1.1倍），降低了IL-6、TLR4和Caspase-3水平，减轻了卵巢炎症，并恢复了Lactobacillales丰度。PCoA分析表明，联合治疗有效维持了微生物多样性，而单独使用MA可能导致菌群异常。该研究为阴道念珠菌感染的联合治疗提供了新策略。

　　### 研究背景与意义

阴道微生态是维持女性生殖系统健康的重要组成部分，它不仅参与黏膜免疫调节，还对抵御病原体侵袭、维持生殖道微环境稳定起着关键作用。正常情况下，阴道微生态以乳酸杆菌为主导，其代谢产物如乳酸能够维持阴道低pH环境，从而抑制有害微生物的过度增殖。然而，当这种微生态平衡被破坏时，可能会导致菌群失调，增加机会性感染的风险，特别是由白色念珠菌（*Candida albicans*）引起的感染。白色念珠菌是一种常见的真菌病原体，其致病机制复杂，涉及多种毒力因子，如分泌型天门冬氨酸蛋白酶（SAP）家族。这些蛋白酶不仅有助于真菌黏附宿主组织，还能够破坏组织结构，促进炎症反应和免疫逃逸，从而加重感染症状。

近年来，研究人员开始关注通过调节阴道微生态来治疗真菌感染的潜在策略。益生菌（如乳酸杆菌）和植物提取物（如桑树提取物）因其天然来源、较低的副作用和良好的生物相容性，成为研究的重点。益生菌通过促进有益菌群的生长，增强宿主的免疫反应，从而抑制病原体的侵袭；而植物提取物则可能通过其多酚类化合物的抗氧化、抗炎和抗微生物特性，对真菌产生抑制作用。因此，研究益生菌与植物提取物联合应用的协同效应，可能为阴道菌群失调和白色念珠菌感染提供新的治疗思路。

### 研究方法与实验设计

本研究采用大鼠模型，模拟白色念珠菌外泌体（CAE）引起的阴道微生态失衡，并评估桑树提取物（MA）和乳酸杆菌（LR）对感染的治疗效果。实验设计包括七个组别，其中对照组（Group I）接受生理盐水处理，CAE组（Group II）接受白色念珠菌外泌体的注射，而MA组（Group III）和LR组（Group IV）分别接受桑树提取物和乳酸杆菌的治疗。CAE+MA组（Group V）和CAE+LR组（Group VI）则分别接受两种治疗方式的联合干预，CAE+MA+LR组（Group VII）则接受三种干预的综合治疗。

实验过程中，研究人员通过多种技术手段评估治疗效果，包括聚焦离子束-扫描电子显微镜（FIB-SEM）分析外泌体的形态特征，纳米粒子追踪分析（NTA）评估外泌体的粒径分布和聚散性，实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测SAP基因表达水平，以及16S rRNA测序分析微生物群落的组成和多样性。此外，还进行了组织病理学和免疫组化分析，以评估治疗对卵巢组织的保护作用。

### 研究结果与分析

#### 1. 外泌体的形态与特性

通过FIB-SEM技术，研究人员观察到白色念珠菌外泌体呈现球形和无定形结构，确认了其作为纳米颗粒的特征。这些外泌体的平均直径为99.3?±?31.1纳米，显示出较高的粒径异质性（PDI = 0.31），表明CAE的物理特性较为复杂。这种异质性可能与其在宿主中的作用机制有关，例如不同的蛋白组成可能影响其对宿主免疫系统的激活程度。此外，NTA分析显示，CAE中约有10%的颗粒直径小于44.1纳米，50%的颗粒直径小于90.2纳米，90%的颗粒直径小于146.7纳米，进一步证实了其广泛的粒径分布。外泌体的浓度和密度也有所记录，显示出其在体内的可检测性和潜在的生物活性。

#### 2. SAP基因表达变化

qRT-PCR结果显示，CAE处理显著上调了SAP1–10基因的表达水平，其中SAP4的上调幅度最大，达到5.1倍。这种上调可能与白色念珠菌的毒力增强有关，导致宿主免疫反应的激活和炎症的发生。相比之下，MA单用能够显著抑制SAP6基因表达（1.7倍），而LR单用则对SAP4表达有抑制作用（1.3倍）。这表明，两种成分在抑制不同SAP基因方面具有一定的特异性。然而，当MA和LR联合使用时，其对所有SAP基因的抑制效果更加显著，能够将SAP基因表达水平降低至0.8–1.1倍，说明两者在抑制白色念珠菌毒力方面具有协同效应。

#### 3. 阴道微生物群落的变化

16S rRNA测序结果显示，CAE处理导致阴道菌群的多样性下降，而MA和LR的使用能够部分恢复菌群平衡。具体而言，MA处理显著减少了*Mycobacteriales*类群的丰度，这一类群通常与病原菌相关，而LR处理则有助于维持*Lactobacillales*的丰度，这是正常阴道菌群的重要组成部分。此外，MA组的Shannon指数（H）较低（H = 3.242），表明其对微生物多样性的影响较为显著，而LR组的Shannon指数较高（H = 5.493–5.598），说明其对维持微生物生态平衡具有积极作用。CAE+MA+LR组的微生物多样性与对照组接近，表明两者联合使用能够有效恢复阴道菌群的稳定状态。

#### 4. 炎症与组织病理学变化

组织病理学分析显示，CAE组的卵巢组织出现了严重的炎症、水肿和坏死现象，表明其对宿主组织具有显著的破坏性。相比之下，MA和LR组的卵巢组织保持正常结构，没有明显的病理变化。而CAE+MA和CAE+LR组的炎症程度有所减轻，但未完全恢复，说明单用MA或LR对炎症的抑制作用有限。CAE+MA+LR组的炎症程度最低，显示其对炎症的抑制效果最为显著，且能够有效减少IL-6、TLR4和Caspase-3的表达水平。IL-6是一种重要的促炎细胞因子，其表达水平的下降可能意味着炎症反应的减弱。TLR4是宿主识别病原体的重要受体，其表达的抑制可能有助于减少免疫系统的过度激活。Caspase-3则与细胞凋亡密切相关，其表达的减少可能意味着对组织损伤的保护作用。

#### 5. 免疫组化与免疫荧光分析

免疫组化分析进一步验证了上述结果，显示CAE组的IL-6表达显著增强，而MA和LR组的IL-6表达水平接近于对照组。免疫荧光分析则显示，CAE组的Caspase-3和TLR4表达水平显著升高，而MA和LR组的表达水平明显降低，CAE+MA+LR组的表达水平最低。这表明，MA和LR不仅能够抑制炎症反应，还能够减少细胞凋亡和免疫激活，从而保护宿主组织免受损伤。

### 研究讨论与意义

本研究首次揭示了桑树提取物与乳酸杆菌联合使用在抑制白色念珠菌外泌体引起的阴道菌群失调和炎症反应中的潜在作用。白色念珠菌外泌体作为真菌细胞外囊泡，能够通过多种机制影响宿主免疫系统，包括促进SAP基因表达、激活TLR4受体以及诱导Caspase-3介导的细胞凋亡。这些过程共同作用，导致宿主炎症反应增强和组织损伤。然而，MA和LR的使用能够有效抑制这些病理变化，显示出其在调节宿主免疫和恢复微生态平衡方面的潜力。

从微生物群落的角度来看，乳酸杆菌的使用能够显著恢复*Lactobacillales*的丰度，而桑树提取物则可能通过其多酚类成分影响病原菌的生长和代谢。然而，MA单用可能导致*Mycobacteriales*的异常增殖，这提示在使用植物提取物时需要考虑其对宿主微生物的影响。此外，MA和LR的联合使用不仅能够恢复*Lactobacillales*的丰度，还能够减少*Mycobacteriales*的增殖，从而在整体上促进阴道菌群的稳定。

从免疫调节的角度来看，MA和LR的使用能够显著降低IL-6、TLR4和Caspase-3的表达水平，这可能与其抗炎、抗细胞凋亡和免疫调节特性有关。IL-6的表达下降可能意味着免疫系统的过度激活被抑制，从而减少炎症反应。TLR4的表达下降可能意味着宿主对病原体的识别能力被减弱，减少了免疫系统的攻击性反应。Caspase-3的表达下降则可能意味着对细胞凋亡的抑制，从而减少组织损伤。

本研究的发现不仅为阴道菌群失调和白色念珠菌感染的治疗提供了新的思路，也为益生菌和植物提取物的联合应用提供了科学依据。此外，研究还表明，MA和LR的使用能够通过多靶点作用，有效抑制白色念珠菌的毒力因子，从而减少其对宿主的伤害。这种多靶点作用可能比单一治疗更具优势，因为其能够同时调节微生物群落、抑制炎症反应和减少细胞凋亡。

### 研究的局限性与未来展望

尽管本研究提供了重要的科学证据，但仍然存在一些局限性。首先，实验是在大鼠模型中进行的，虽然能够提供一定的生理相关性，但其结果是否适用于人类仍需进一步验证。其次，本研究主要关注了SAP基因的表达变化，而SAP家族中的不同成员可能在不同的病理过程中发挥不同的作用，因此未来的研究可以进一步探讨SAP1–10各基因的具体功能及其在不同治疗条件下的表达模式。此外，研究中使用的MA和LR剂量可能需要优化，以确定最佳治疗方案。最后，本研究的样本量较小，可能无法全面反映不同治疗组之间的差异，未来研究可以扩大样本规模，提高实验的统计效力。

综上所述，本研究揭示了桑树提取物和乳酸杆菌在抑制白色念珠菌外泌体引起的阴道菌群失调和炎症反应中的协同作用。这些发现不仅有助于理解白色念珠菌的致病机制，也为开发新的治疗方法提供了理论支持。未来的研究可以进一步探索这两种成分的分子机制，并将其应用于临床治疗中，以改善阴道健康和预防真菌感染。