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ABO血型抗原通过调控宿主-微生物互作影响自发性早产风险的新机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月11日 来源:npj Biofilms and Microbiomes 9.2
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本研究针对自发性早产(sPTB)机制不明的难题,通过大规模临床队列与多组学分析,首次揭示ABO血型抗原通过调控阴道微生物组成(如Lactobacillus crispatus)和局部免疫炎症反应(如IL-1β、IL-8),影响sPTB风险。B型血人群sPTB风险显著升高,而A型血具保护作用。该发现为sPTB的个体化预测和糖靶向治疗提供了新策略。
自发性早产(spontaneous preterm birth, sPTB)是全球5岁以下儿童死亡的首要原因,但其发生机制尚未完全阐明。已知阴道微生物组组成与sPTB风险密切相关,例如以Lactobacillus crispatus为主导的群落状态类型(CST I)具有保护作用,而L. iners主导(CST III)或多样性升高(CST IV)的状态则增加风险。然而,个体间微生物组差异及免疫应答的调控因素仍不明确。ABO血型抗原作为广泛表达的糖类结构,可能通过介导微生物黏附或营养供给影响菌群定植,但其在生殖道微环境中的作用从未被探索。
为此,研究者开展了一项整合电子健康记录、宏基因组学与免疫蛋白分析的多中心研究。他们首先分析了伦敦两家医院74,913例产妇的临床数据,发现B血型人群的sPTB风险显著高于A血型(<37周:5.8% vs 4.9%, p=0.001);在高风险人群(n=2084)中,B血型与O血型均与早期sPTB(<34周)风险升高相关。多因素回归模型进一步证实,B血型是独立于种族、既往早产史和宫颈手术史的sPTB危险因素(OR=1.22)。
为揭示机制,团队通过质谱糖组学分析发现,宫颈阴道液(cervicovaginal fluid, CVF)中存在ABH血型抗原糖链,其中A抗原在O-糖链上表达最高(10-63%),且与CST I和足月分娩正相关;B抗原表达量较低且多见于早产样本。通过糖微阵列技术,他们观察到关键阴道细菌(如L. crispatus 1398、S. agalactiae 776)在pH 4条件下特异性结合A型或B型糖链,而致病菌(如G. vaginalis 540)在pH 7下优先结合H抗原,提示血型糖类可能通过pH依赖性互作调控菌群组成。
对596名高风险孕妇的微生物组测序显示,B血型人群CST III/IV比例显著高于A或O血型(p<0.01),而A血型人群L. crispatus丰度最高。值得注意的是,O血型人群中,既往有sPTB史者CST I比例显著降低(31% vs 68%, p<0.0001),且伴随IL-1β与IL-8等炎性细胞因子升高。免疫分析(n=314)进一步揭示,B血型和O血型人群在非CST I状态下炎症反应更强,而A血型人群即使菌群异常也未出现显著炎症激活。
通过典型相关分析,研究者发现A血型中L. crispatus与抗炎因子IL-10正相关,O血型中多种细菌与促炎因子关联,而B血型的炎症反应可能独立于微生物驱动。最终,研究提出三种sPTB机制模型:A血型通过促进L. crispatus定植抑制炎症;B血型因B抗原表达增强致病菌黏附且可能协同HPV感染;O血型则依赖菌群-炎症互作触发早产。
本研究首次阐明ABO血型抗原通过糖-微生物互作调控阴道微环境与sPTB风险,为开发靶向糖类的个体化干预策略(如益生菌或抗黏附疗法)提供了理论基础。论文发表于《npj Biofilms and Microbiomes》,对解决早产这一全球健康问题具有重要意义。
主要技术方法
研究基于伦敦多家医院的临床队列(n=74,913普通人群;n=2084高风险人群),采集阴道拭子进行16S rRNA测序(V1-V2区,使用改良27F-YM/388R引物)和微生物群落分型(VALENCIA算法)。宫颈阴道液(CVF)通过Softcup?采集,采用MALDI-TOF MS进行N-/O-糖链分析,Luminex?多重免疫 assay检测细胞因子(IL-1β、IL-8等)。细菌-糖互作通过共价糖微阵列(含ABH血型探针)与荧光标记活菌结合实验验证。
研究结果
B血型在普通人群和高风险人群中均与sPTB风险升高相关(<34周:10.6% vs 6.8%, p=0.016),且宫颈环扎术需求更高(1.4% vs 0.9%, p<0.001)。Logistic回归显示B血型为sPTB独立危险因素(OR=1.22)。
质谱证实CVF中存在血型抗原糖链,A抗原在O-糖链上表达量最高(达63%),且与CST I和足月分娩相关;B抗原表达量低且多见于早产样本。
B血型人群CST III/IV比例显著升高(p<0.01),A血型以CST I为主。O血型有sPTB史者CST I比例降低至31%(p<0.0001),且菌群多样性升高。
非CST I状态下,B血型和O血型人群IL-1β与IL-8浓度显著升高(p<0.05),而A血型无此现象。O血型中炎症水平与sPTB显著相关(IL-8, p=0.01)。
糖微阵列显示L. crispatus在pH 7下特异性结合A型糖,而致病菌(S. agalactiae等)在酸性环境下优先结合B或H抗原。
结论与意义
本研究揭示了ABO血型抗原通过调控阴道微生物组成和局部免疫炎症影响sPTB风险的新机制:A血型通过促进L. crispatus定植发挥保护作用;B血型因增强致病菌黏附而风险升高;O血型则依赖菌群-炎症互作途径。该发现为sPTB的个体化风险预测和糖靶向治疗(如微生物黏附抑制剂或定制益生菌)提供了重要科学依据。
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