基于16S rRNA测序探究伊拉克Al-Najaf省女性不孕症相关细菌物种的分子鉴定及其临床意义

本研究针对发展中国家不孕症高发及细菌性阴道病(BV)对生殖健康的严重影响，通过16S rRNA基因测序技术，系统分析了伊拉克Al-Najaf省不孕女性阴道微生物组的组成特征。研究发现不孕女性阴道乳杆菌丰度显著降低（22.4% vs. 68.7%），而大肠埃希菌（Escherichia coli）、产酸克雷伯菌（Klebsiella oxytoca）等机会致病菌显著富集，α-多样性指数显著升高（Shannon:2.15 vs.1.02）。该研究为资源有限地区不孕症的分子诊断和微生态靶向治疗提供了重要依据。

　　

在全球范围内，不孕症困扰着约25%的育龄夫妇，而在发展中国家，这一问题尤为突出。细菌性阴道病（Bacterial Vaginosis, BV）作为常见的阴道感染性疾病，近年来越来越多地被认识到是导致女性生殖障碍的重要诱因之一。阴道微生物群的平衡对维持生殖健康至关重要，其失调可能通过引发炎症、损伤输卵管功能及改变局部微环境等多种机制干扰受孕过程。尽管国际上有大量研究关注阴道微生物组与不孕的关联，但在伊拉克等中东地区，基于分子技术的阴道菌群深入分析仍较为缺乏。伊拉克Al-Najaf省的这项研究，正是为了填补这一空白。

研究人员在《Middle East Fertility Society Journal》上发表了一项病例对照研究，旨在利用16S rRNA基因测序技术，对比不孕女性与健康对照者的阴道细菌组成，从而揭示与不孕相关的关键微生物物种。

该研究于2023年1月至11月间开展，共纳入310名参与者，其中包括210名经临床诊断为细菌性阴道病的不孕女性和100名年龄匹配、具有生育能力的健康对照者。所有样本均采集自阴道中部，使用FLOQSwabs?取样并置于Amies运输培养基中。通过FavorPrep?基因组DNA提取试剂盒提取总细菌DNA，使用通用引物27F和1492R对16S rRNA基因进行PCR扩增，扩增产物经纯化后采用Sanger法进行双向测序。获得序列后，经质量修剪（Q>20）和序列组装，使用BLASTn和SILVA数据库进行物种分类鉴定。进一步利用QIIME 2计算菌群相对丰度和α-多样性指数（包括Shannon和Simpson指数），并使用SPSS v25软件进行卡方检验和Mann-Whitney U检验等统计分析。

结果

Socio-demographic and clinical characteristics

不孕组与对照组在平均年龄上无显著差异（30.8±5.2岁 vs. 29.9±4.8岁，p=0.21），但不孕组的体重指数（BMI）显著较高（27.1±3.6 vs. 25.9±3.4，p=0.04）。此外，不孕组中有更高比例的患者曾有盆腔炎性疾病（PID，22.9% vs. 6.0%）和尿路感染（UTI，45.2% vs. 12.0%）病史（p<0.001）。

Bacterial identification in infertility women bacterial vaginosis patients

在210份不孕女性样本中，共鉴定出多种细菌物种及菌株，包括大肠埃希菌（Escherichia coli）菌株M159-1和AKSHG48、匙形梭菌（Clostridium cochlearium）菌株NCTC13027、惰性乳杆菌（Lactobacillus iners）菌株L116s、梭菌属物种（Clostridium sp.）菌株SYSU GA19001、粪产碱杆菌（Alcaligenes faecalis）菌株C16、卷曲乳杆菌（Lactobacillus crispatus）菌株SMP70 16S、产酸克雷伯菌（Klebsiella oxytoca）菌株L3 16S以及格氏克雷伯菌（Klebsiella grimontii）菌株AA005 16S。

Comparative abundance

不孕组中乳杆菌（Lactobacillus）的相对丰度显著低于对照组（中位数22.4% vs. 68.7%，p<0.001）。相反，机会致病菌如大肠埃希菌（45.2% vs. 8.0%）、产酸克雷伯菌（18.6% vs. 2.0%）和粪产碱杆菌（12.3% vs. 0%）在不孕组中的检出率显著较高（p<0.05）。此外，一些梭菌属物种仅在不孕组中被检测到。

Alpha-diversity analysis

α-多样性分析显示，不孕组的微生物多样性显著高于对照组（Shannon指数：2.15 vs. 1.02；Simpson指数：0.63 vs. 0.28；p<0.001），表明其阴道微生态处于严重失衡状态。

Phylogenetic relationships

通过邻接法（Neighbor-Joining）构建的系统发育树证实，本地分离株A1和A2与参考大肠埃希菌菌株聚为一类，序列一致性达99.12%–99.26%；而A7和A8则与克雷伯菌属物种聚类，一致性为86.79%–87.79%。

讨论与结论

本研究表明，不孕女性伴细菌性阴道病时，其阴道微生物组结构发生显著改变，主要表现为乳杆菌的减少和多种机会致病菌的富集。其中，大肠埃希菌作为最突出的病原体，可能与尿路感染、盆腔炎及输卵管损伤密切相关，进而导致机械性不孕。此外，梭菌、克雷伯菌等病原体的检出，进一步支持了阴道菌群失调通过直接组织侵袭或间接炎症反应参与不孕发生的机制。

尽管惰性乳杆菌（Lactobacillus iners）在以往研究中被认为可能与不良妊娠结局有关，本研究中更显著的发现是乳杆菌整体的严重耗竭。这一结果凸显了维持阴道微生态平衡对生育健康的重要性，也为临床上推广分子诊断和微生态调节疗法（如针对性益生菌干预）提供了理论依据。未来研究应进一步阐明特定病原体导致输卵管结构损伤的具体分子机制，并探索在资源有限地区实施早期筛查和预防策略的有效途径。

总之，该研究通过高通量测序技术揭示了阴道微生物组与女性不孕之间的密切联系，为中东地区不孕症的病因学研究及精准治疗提供了重要数据支持。