在恒河猴模拟人类免疫缺陷病毒（SHIV）传播的模型中，用于表征阴道微生物组的方法发现与上皮组织相关的普雷沃氏菌（Prevotella）富集现象

《Current Research in Microbial Sciences》：Methods to characterize the vaginal microbiome in a rhesus macaque model of Simian Human Immunodeficiency Virus (SHIV) transmission uncover epithelium-associated enrichment of Prevotella

阴道微生物组多样性及采样方法差异对HIV传播的影响研究。采用CVL、阴道拭子和黏膜组织三种采样方法，结合16S rRNA和ITS测序，发现黏膜组织富含Prevotella和Helicobacter，α多样性显著高于其他样本，且sialidase活性最高。通过PICRUSt2功能预测和改良糖苷酶活性检测，揭示黏膜样本代谢特征与HIV传播风险相关。研究强调采样方法对微生物组分析的重要性，黏膜样本揭示了传统方法未检测的独特菌群及功能。

　　
该研究聚焦于恒河猴阴道微生物组在不同采样方法下的特征差异及其对HIV传播的影响。研究团队通过采集 cervicovaginal lavage（CVL）、阴道拭子和阴道黏膜组织三种样本，结合16S rRNA和ITS测序技术，系统分析了SHIV感染恒河猴的阴道微生物组成与功能，揭示了采样方法对微生物群表征的显著影响，并首次在灵长类模型中明确了黏膜层中Prevotella等菌属的潜在作用。

### 关键发现解析
1. **采样方法对微生物群表征的差异**
研究发现，三种采样方法获取的微生物群存在显著差异。阴道黏膜组织样本（tis）展现出最高的α多样性（OTU均值为719），显著高于CVL（341 OTU）和阴道拭子（370 OTU）。这种差异在具体菌属分布上尤为明显：
- **CVL与拭子样本**：以Sneathia、Porphyromonas和Negativicoccus等潜在致病菌为主，其丰度在两种采样方法中高度一致。
- **黏膜组织样本**：富含Prevotella、Helicobacter等菌属，且发现独特的双菌共生现象（如Fusobacterium与Actinotignum的协同分布）。
- **真菌群落**：虽无显著多样性差异，但Aspergillus penicilloides和Basidiomycota unclassified在黏膜层丰度最高。

2. **代谢功能与HIV传播的关联性**
通过PICRUSt2预测代谢通路，发现黏膜组织样本中sialidase（唾液酸酶）相关基因丰度显著高于其他采样组（组织：199.4 vs CVL：199.8 vs 拭子：78.6，p<0.05）。这一发现与人类研究中sialidase通过降解黏液糖蛋白促进HIV穿透的机制相呼应。实验进一步通过荧光显色法验证了CVL样本中α-和β-糖苷酶的活性，其中α-Fucosidase活性最高（138.56 RFU），而sialidase活性相对较低（13.96 RFU），表明黏膜表面的sialidase活性可能更局限于局部组织而非释放到腔液中。

3. **微生物-宿主互作机制**
研究揭示了黏膜层特异性菌群（如Helicobacter spp.）与真菌（Aspergillus penicilloides）的强正相关性（r=0.99）。这种跨界王国的协同作用可能通过代谢产物调控黏液结构。例如，Helicobacter的过表达可能增强sialidase活性，而Aspergillus的真菌代谢产物可能促进Prevotella的定植。此外，发现Sneathia丰度在黏膜组织显著降低，而其在CVL和拭子样本中表现稳定，提示黏膜层可能存在独特的免疫屏障机制。

### 方法学创新与局限性
1. **多维度采样策略**
首次将阴道黏膜皱襞组织分离技术引入灵长类模型，通过物理解剖分离出上皮细胞层，突破传统CVL和拭子仅采集表层液体的局限。此方法成功捕获了黏膜深层菌属（如Prevotella_9_unclassified），其丰度在组织样本中较CVL提高3-5倍。

2. **代谢组学与功能预测的整合**
采用PICRUSt2结合荧光酶活检测，构建了微生物组功能图谱。值得注意的是，黏膜样本中sialidase基因丰度与HIV载量呈负相关（p=0.039），提示该酶可能通过降解宿主黏液糖蛋白增强病毒穿透能力。

3. **研究局限性**
样本量较小（n=5），且无法进行纵向追踪。虽然发现黏膜层菌群特征，但无法排除采样损伤导致的表型偏移。此外，16S rRNA测序对古菌和部分低丰度真菌的分辨率不足，未来需结合宏基因组测序提升分析深度。

### 对阴道微生物组研究的启示
1. **采样方法的选择原则**
传统方法（CVL+拭子）可能低估黏膜层菌群的真实丰度。该研究证实，在评估HIV传播风险时，需特别注意黏膜皱襞处的菌群特征，尤其是Prevotella和Helicobacter的协同作用。

2. **功能代谢研究的突破性进展**
sialidase活性的空间异质性（黏膜层>腔液）为靶向干预提供了新靶点。已证实oseltamivir（奥司他韦）等抗流感药物可通过抑制sialidase活性降低HIV炎症反应（Singh et al., 2025），这提示黏膜局部给药可能成为阻断HIV传播的新策略。

3. **跨物种研究的局限性**
尽管恒河猴模型在免疫应答机制上与人类高度相似，但其黏膜菌群结构（如高丰度Prevotella）与人类存在显著差异。未来需建立跨物种比较模型，尤其是针对亚洲人群常见的 Prevotella_9_unclassified亚群。

### 研究展望
1. **技术优化方向**
- 开发黏膜表面微流控采样装置，实现活体样本的连续监测
- 结合光声显微镜与宏基因组测序，解析空间分辨率>1mm的菌群分布

2. **机制深化需求**
- 建立sialidase-黏液糖蛋白-病毒包膜的三元互作模型
- 探索黏膜菌群与树突状细胞迁移的时空关联

3. **转化医学应用**
- 评估阴道黏膜菌群移植（Vaginal Microbiota Transplantation, VMT）对HIV传播的阻断效果
- 开发黏膜特异性sialidase抑制剂（如靶向黏膜皱襞的纳米载体）

该研究通过创新性的采样策略和代谢组学分析，揭示了阴道黏膜作为HIV传播的关键界面，其菌群结构具有独立于腔液环境的独特性。这为开发基于黏膜免疫微环境的抗HIV策略提供了重要的生物学依据，同时也提示临床评估应引入黏膜层采样标准。后续研究需结合单细胞测序和代谢流分析，深入解析菌群-宿主-病毒的三向作用机制。