阴道乳酸杆菌在中国健康孕妇中的新角色:基于宏基因组分析的Lactobacillus iners功能解析

【字体: 时间:2025年05月31日 来源:npj Biofilms and Microbiomes 7.8

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  本研究针对中国孕妇阴道微生物群与健康状态的关联问题,通过宏基因组分析揭示了Lactobacillus iners在妊娠晚期的重要作用。研究人员对95名中国妊娠晚期妇女进行阴道微生物组测序,结合LEfSe分析和比较基因组学,发现健康组L. iners丰度更高且与四氢叶酸合成通路相关,其菌株生物膜形成能力与疾病状态显著相关。该研究首次系统阐释了L. iners在中国孕妇群体中的双面性功能,为妊娠期阴道微生态调控提供了新见解。

  

在女性生殖健康领域,阴道微生物组一直扮演着"健康守门人"的角色。传统认知认为Lactobacillus crispatus等产乳酸菌是阴道健康的"黄金标准",而Lactobacillus iners(L. iners)则像个神秘的"双面特工"——既存在于健康女性体内,又与细菌性阴道病(BV)等疾病状态密切相关。这种矛盾现象在妊娠期尤为突出,随着孕周增长,阴道微生物组会发生显著变化,形成以乳酸菌为主导的低多样性环境。然而,现有研究多聚焦于非妊娠人群,对中国孕妇群体这一特殊人群的阴道微生态特征及其与妊娠并发症的关联仍缺乏系统认知。

中山大学附属第六医院的研究团队在《npj Biofilms and Microbiomes》发表的研究,首次对中国妊娠晚期妇女的阴道微生物组进行了全景式解析。研究人员招募95名妊娠晚期妇女(34名健康对照和61名患病人群),通过阴道拭子采样和宏基因组测序,结合生物信息学分析和体外实验,揭示了L. iners在中国健康孕妇中的特殊地位。研究采用MetaPhlAn进行物种注释、HUMAnN3进行功能通路分析,构建非冗余基因目录进行基因特征分析,并通过培养组学获得7株L. iners临床分离株进行表型验证。

研究结果部分,"微生物组结构与健康关联"显示:健康组阴道微生物以L. iners为主导的CST III型(50%)和L. crispatus主导的CST I型(38.24%)为主,而疾病组中L. iners比例显著降低至31.15%。LEfSe分析证实健康组L. iners丰度显著高于疾病组,且与MAPO(母体不良妊娠结局)呈显著负相关。值得注意的是,L. crispatus在GDM(妊娠期糖尿病)和MAPO组中反而更富集,这一发现挑战了传统认知。

"功能通路特征"部分揭示了关键代谢差异:健康组显著富集聚甘油磷酸壁磷壁酸合成、辅酶A生物合成I和HDD生物合成I(四氢叶酸前体合成)通路,其中HDD通路主要由L. iners贡献。相比之下,疾病组富集的肌苷-5'-磷酸合成II通路则来自加德纳菌等BV相关菌群。这些发现暗示L. iners可能通过叶酸代谢等途径维持妊娠晚期微环境稳定。

"基因特征分析"发现健康组携带更多糖基转移酶(GTs)基因和大环内酯类耐药基因ErmB。比较基因组学显示:来自BV患者的L. iners菌株比健康来源菌株含有更多YhgE/Pip结构域蛋白基因(与生物膜形成相关)。体外实验证实,3株BV相关L. iners(ZM141-ZM143)的生物膜形成能力显著强于4株健康来源菌株(ZM234-ZM261)。有趣的是,7株临床分离株中有4株(包括健康来源的ZM234/ZM241)对加德纳菌生长具有显著抑制效果,表明L. iners菌株存在功能异质性。

这项研究首次系统描绘了中国妊娠晚期妇女阴道微生物组的特征图谱,揭示了L. iners在维持妊娠晚期微生态平衡中的双重角色。一方面,健康状态下的L. iners可能通过参与叶酸代谢、表达特定抗生素耐药基因等途径发挥保护作用;另一方面,某些L. iners菌株强生物膜形成能力又可能与疾病状态相关。这些发现为理解妊娠期阴道微生态调控提供了新视角,也为开发针对中国孕妇的微生态干预策略奠定了理论基础。研究提出的"菌株特异性功能差异"概念,将推动未来阴道微生态研究从物种水平深入到菌株水平。

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