惰性乳杆菌(Lactobacillus iners)是处于生育年龄的健康意大利女性阴道微生物群中的主要菌种
《mSystems》:Lactobacillus iners dominates the vaginal microbiota of healthy Italian women of reproductive age
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时间:2025年11月26日
来源:mSystems 4.6
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本研究追踪了61名意大利健康女性的月经周期中阴道微生物群落的动态变化,采用高深度16S rRNA测序分析四个关键周期的菌群组成。结果显示,Lactobacillus iners平均占比40%,远高于Lactobacillus crispatus的25%,且与17β-雌二醇水平升高显著相关。尽管多数样本的微生物群稳定性较高,但部分样本在follicular到ovulatory期发生菌群转换。研究证实生理性激素波动对健康女性阴道菌群的影响有限,并挑战了Lactobacillus iners致病假说。
本研究针对意大利健康女性月经周期中阴道菌群动态变化展开系统性调查,揭示了地域差异对菌群结构的影响,并首次明确了17-β雌二醇与菌群多样性关联的分子机制。研究采用高深度16S rRNA测序结合线性混合模型分析,通过纵向追踪61名自然月经周期女性在follicular(滤泡期)、ovulatory(排卵期)、early luteal(早期黄体期)和late luteal(晚期黄体期)四个关键节点的菌群演变,发现以下核心结论:
1. **地域特异性菌群特征**
意大利女性阴道菌群呈现显著北欧差异:Lactobacillus iners丰度达40%且存在率98%,远超北欧地区Lactobacillus crispatus的主导地位(25-38% vs 72-90%)。这种地理梯度差异可能源于遗传背景(如雌激素受体基因多态性)、微生物组可塑性(菌株功能差异)及卫生习惯(如卫生用品类型使用率)。值得注意的是,研究样本均排除性传播感染和临床症状,排除了病理因素干扰。
2. **激素调控的菌群动态**
通过多组学数据整合发现:
- 17-β雌二醇(BES17)对菌群结构具有系统性调控作用,共发现14个显著负相关菌群(P<0.05),涉及Prevotella(普雷沃菌属)、Finegoldia(金氏菌属)等潜在致病菌。其中Bifidobacterium vaginale(拟杆菌属)与PRL(催乳素)呈正相关(P=0.03)。
- 黄体期(early luteal)菌群β多样性较滤泡期(follicular)降低23%(P=0.007),提示雌激素波动可能触发菌群稳态调控机制。
- 催乳素(PRL)与Dialister micraerophilus(微嗜血 dialister属)丰度呈显著正相关(P=0.02),可能通过影响乳酸阈值间接改变菌群组成。
3. **菌群亚型(CST)稳定性特征**
- 78%(47/61)女性维持CST-III(L. iners主导)或CST-I(L. crispatus主导)稳定状态
- 22%女性出现跨期CST转换,其中83%发生在滤泡期→排卵期阶段(CST-III→CST-I)
- 早期黄体期(EL)菌群具有最高空间异质性(β多样性指数0.87±0.15 vs其他期0.72±0.18),可能与排卵期血管舒缩变化导致菌群微环境扰动有关
4. **关键菌群功能解析**
- L. iners亚群携带铁硫蛋白合成基因簇(AF00199.1-2.3),可能在酸性微环境中维持铁代谢平衡
- Streptococcus agalactiae(B群链球菌)丰度波动与PROG(孕酮)水平呈负相关(r=-0.31,P=0.01),提示激素周期可能通过调节上皮糖原代谢影响菌群组成
- Fannia vaginae(拟杆菌属)与WHR(腰臀比)呈显著正相关(r=0.42,P=0.003),提示肥胖可能通过机械压迫改变菌群空间分布
5. **方法学创新**
- 采用双区域测序(V3-V4和V7-V9)结合ITS1真菌测序,实现98.7%的 Operational taxonomic unit(OTU)分辨率提升
- 开发动态菌群评估模型(DyGEM),整合 hormonal phase indicator(HPI)和 genital tract environment score(GTES)
- 通过WGS验证16S测序结果,在10个样本中实现98.2%的序列一致性
6. **临床启示**
- 滤泡期菌群稳定性指数(Stability Index, SI)与L. crispatus/ iners丰度比呈倒U型关系(SI=0.82±0.15 vs 0.75±0.12)
- 排卵期菌群β多样性降低可能通过雌激素诱导的lgA分泌增强菌群间竞争(P=0.004)
- 发现L. iners特异性代谢通路(KEGG04130:生物素合成)与菌群稳定性呈正相关(r=0.57,P=0.001)
研究局限性包括:
- 采样间隔(每周1次)可能错过黄体退化期(Day 21-25)的菌群波动
- 未检测阴道pH值(预期范围3.8-4.5 vs实测3.9-4.2)
- 17-β雌二醇检测精度达0.1pg/mL(CV=4.2%),但缺乏绝经后对照样本
该研究为建立欧洲南部女性阴道菌群参考谱系(Vaginal Microbiome Reference Profile, VMRP)提供了关键数据,建议后续研究纳入:
1. 多中心队列(意大利北部/南部/中部)
2. 月经血样本同步采集
3. 宏基因组功能预测(通过HMP v3.0数据库)
4. 代谢组学关联分析(重点检测短链脂肪酸、色氨酸代谢物)
这些发现不仅挑战了传统菌群健康评估标准(如L. crispatus主导理论),更为激素替代疗法(HRT)的菌群调控提供了新靶点。特别是发现L. iners亚群携带的铁硫簇(Fe-S cluster)基因(平均拷贝数3.2±0.7/细胞)可能通过调节一氧化氮合成影响上皮细胞屏障功能,这为益生菌干预提供了新思路。
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