《Life》：Parental Dysbiosis and Nutritional Imbalance in Recurrent Implantation Failure: Potential Microbiome–Epigenome Links in Early Embryonic Programming
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亲代微生物组构成及营养与代谢状态已在体外受精（in vitro fertilization，IVF）研究中得到探讨，但其对反复种植失败（recurrent implantation failure，RIF）的贡献仍不确定。本叙述性综述考察了母方与父方微生物谱、
亲代微生物组构成及营养与代谢状态已在体外受精（in vitro fertilization，IVF）研究中得到探讨，但其对反复种植失败（recurrent implantation failure，RIF）的贡献仍不确定。本叙述性综述考察了母方与父方微生物谱、营养、炎症、氧化应激及表观遗传调控，并区分了人类观察性与干预性研究、动物实验、体外研究及所提出的机制。文献检索在PubMed/MEDLINE、Scopus和Web of Science中进行，覆盖2000年至2026年的出版物。检索概念包括“体外受精”“反复种植失败”“生殖道微生物群”“肠道微生物组”“亲代营养”“氧化应激”和“精子表观遗传学”。生殖道微生物谱与妊娠结局之间的关联在不同人群和分析方法中有所差异。子宫内膜研究需特别谨慎，因为低微生物生物量增加了污染易感性。将亲代肠道微生物群与人类植入前胚胎表观遗传编程联系起来的证据仍属间接，父方肠道–睾丸机制主要得到实验研究的支持。随机益生菌研究结果不一致，且尚未在IVF人群中建立可重复的种植率或活产率改善。营养充分性及相关代谢紊乱的管理属于既定的孕前保健范畴，而微生物组检测、靶向微生物调控及所提出的表观遗传干预对RIF而言仍处于研究阶段。现有证据支持进一步研究这些关系，但既未确立亲代菌群失调为RIF的病因，也未证明微生物组修饰能够预防种植失败。
3. 反复种植失败及其与IVF失败的区分
IVF周期失败可涉及未能获得合适卵母细胞、受精失败、无可移植胚胎或移植后未能建立妊娠。反复种植失败（RIF）特指移植后反复未能建立种植，需个体化评估，并不涵盖所有失败的IVF周期。单次移植失败属于个体治疗结局，本身不足以确立RIF。复发性流产涉及已建立妊娠后的丢失。免疫与子宫内膜研究仅涉及这一更广泛临床背景的一部分。子宫内膜容受性随激素暴露、年龄及治疗背景而变化，种植窗（window of implantation，WOI）是一个生理学概念而非每位患者完全相同的固定区间。子宫内膜容受性检测旨在识别容受状态的分子特征，但检测的生物学依据必须与其改善活产的能力相区分。子宫自然杀伤（uterine natural killer，uNK）细胞、巨噬细胞及其他免疫细胞群参与组织重塑与妊娠适应，这些生理作用并不能证明将每种测得的免疫差异解释为病理状态或常规使用免疫导向治疗是合理的。活性氧（reactive oxygen species，ROS）具有生理信号功能，而过度的氧化暴露可损伤生殖细胞。蜕膜化基质细胞具有调节氧化应激的适应机制，其损伤具有生物学相关性，但并未确定上游微生物原因。脂质代谢与子宫内膜功能相互关联，代谢紊乱可能伴随不良生殖结局。孕酮抵抗已在多种妇科疾病中被研究，但这些疾病特异性机制不应泛化至所有RIF。胚胎形态学与形态动力学分析提供发育信息，但不能全面表征胚胎能力。分子容受性研究涵盖细胞因子、黏附蛋白及激素响应性转录。子宫内膜微小RNA（microRNAs，miRNAs）综述描述了更多候选调控机制。前瞻性容受性研究、昼夜节律实验研究及移植方案比较提供了互补信息，但均未确定失败移植中可归因于母方子宫内膜因素的固定比例。
4. 生殖道微生物群及所提出的种植相关机制
回顾性子宫内膜研究报道了微生物谱与RIF妊娠结局之间的关联，但此类发现并不能确立特定谱导致种植失败。纵向阴道研究考察IVF及早期妊娠期间的微生物变异，因卵巢刺激、激素暴露、药物及妊娠本身均可能改变微生物环境。微生物代谢物如短链脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFAs）通过受体介导信号及组蛋白去乙酰化酶抑制等表观遗传机制影响上皮屏障功能、免疫反应及细胞代谢，但肠道或生殖道来源的SCFAs直接调控人类子宫内膜蜕膜化与种植的程度仍属新兴研究领域。慢性子宫内膜炎与基于测序的子宫内膜微生物谱是相关但不应互换的诊断。HOXA10参与子宫内膜分化，蛋白质精氨酸甲基转移酶5介导的HOXA10修饰实验研究提供了上皮容受性调控机制。肠道微生物β-葡萄糖醛酸酶参与雌激素代谢，但尚不能确立肠道雌激素循环控制人类IVF种植。uNK细胞、巨噬细胞、树突状细胞及调节性T细胞参与种植周围的组织重塑与免疫调节，人类uNK细胞功能异质性明显，RIF中报道的差异不一致，不支持常规细胞计数或免疫导向治疗。微生物代谢物影响多个非生殖系统的免疫功能，将这些机制应用于种植属于需在生殖组织中验证的假说。基质金属蛋白酶参与母胎界面组织重塑，相关实验研究支持暴露特异性细胞机制，但均未直接确立微生物介导的人类种植失败原因。子宫内膜微生物谱已与容受性指标相关联，阴道菌群失调研究的系统综合显示生殖关联存在显著变异。Jepsen等人发现特定益生菌乳杆菌与安慰剂相比未能改善不良阴道微生物群，因此微生物关联不能视为补充剂可纠正该状态或改善生殖的证据。容受性、炎症或微生物组组成的生物标志物需针对临床有意义结局特别是活产进行前瞻性验证，在分析有效性、超越既定临床因素的预测能力及干预获益得到证实之前，这些检测不应作为RIF的常规个体化管理呈现。
5. 母方肠道微生物组及所提出的代谢–表观遗传联系
肠道微生物组与宿主代谢及免疫相互作用，为研究间接生殖效应提供了依据，但这些一般生理关系并不能确立母方肠道微生物组决定种植成功。膳食纤维的微生物发酵产生乙酸、丙酸和丁酸，其效应因组织而异，粪便丰度本身并不能确定到达子宫内膜细胞或胚胎的浓度。SCFAs可通过宿主受体发出信号并影响免疫细胞功能，但在肠道或炎症性疾病中的获益不能直接转移至IVF。丁酸可在实验系统中修饰巨噬细胞反应并抑制组蛋白去乙酰化酶，其染色质效应已在肥胖和炎症中得到研究，但该机制的存在并不能证明对人类植入前胚胎具有等效的表观遗传效应。SCFAs的免疫反应随实验条件和组织背景而变化，巨噬细胞极化研究涉及诱导型一氧化氮合酶等调控通路，但均不支持增加SCFA产生可改善子宫内膜容受性的统一预测。线粒体对饮食的反应已在肠上皮中研究，生殖研究分别考察卵母细胞线粒体功能障碍及胚胎线粒体生物学，这些组织中线粒体的参与并不能证明SCFA介导的因果链将母方肠道与胚胎能力联系起来。人类卵巢衰老研究确定氧化损伤和线粒体功能障碍，但未确立微生物原因。肠道通透性和全身炎症提供另一可能的暴露途径，但自然发生的母方肠道变异转化为种植失败的证据仍属间接。游离脂肪酸暴露可实验性影响巨噬细胞炎症反应，慢性炎症与胰岛素抵抗通过相互作用的细胞通路相连，其重叠为代谢对生殖的贡献提供了假说，但并未在人类IVF中将肠道菌群失调隔离为上因。在猪子宫内膜上皮细胞中，丁酸增加了容受性相关指标并伴随组蛋白H3赖氨酸9乙酰化；在人类上皮细胞模型中，脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）影响滋养层球体附着与外延生长。前者为动物细胞证据，后者为人类体外证据，均不能证明临床IVF人群中种植的改善或损害。代谢综合征包含肥胖、胰岛素抵抗和炎症等多项相关暴露，肠道微生物组变异虽在这些背景下被观察到，但混杂和反向因果使生殖结局推断复杂化。细胞代谢物为染色质修饰酶提供底物和辅因子，确立了一般的代谢–表观遗传界面，其与人类RIF的相关性属于机制推断而非经验证的临床通路。一碳代谢提供与DNA甲基化相关的甲基供体，人类胎盘研究将营养标志物与特定甲基化模式关联，但胎盘结果不能直接外推至人类植入前胚胎或RIF。早期胚胎发育涉及从基因组激活到谱系特化的协调表观遗传调控，这确立了染色质重塑的生物学重要性，但并未确立亲代微生物组作为发育异常的上游原因。母方肠道代谢物–人类胚胎表观基因组–RIF连续通路仍属需直接暴露、分子及临床证据的拟议模型。
6. 父方及精液因素：人类关联与实验机制
父方健康可影响精子参数并可能与辅助生殖结局相关，但各拟议通路的证据并不等同。人类研究支持某些代谢和精液特征与生殖终点的关联，而父方肠道微生物组–精子–胚胎序列主要得到实验模型的支持。“肠道–睾丸轴”描述了肠道微生物群、全身代谢、免疫和睾丸功能之间拟议的相互作用，这是一个有用的实验框架，而非人类IVF中经临床验证的诊断或治疗通路。饮食、肥胖、药物及其他暴露可能与肠道微生物谱和精液特征均相关，使混杂成为主要问题。微生物产物可在实验系统中激活先天免疫反应，但父方肠道通透性和内毒素血症能否解释人类IVF队列中的精子异常仍不确定，尤其当肥胖、炎症和饮食共存时。氧化应激已在男性不育和精子功能障碍中被研究，其生物学相关性并不能将肠道微生物组确定为暴露来源。精子膜易受脂质过氧化影响，氧化标志物与精子功能受损相关，但这些观察并未将肠道微生物组确定为氧化暴露的特异性来源。精子线粒体功能与运动力和能量代谢相关，将父方肠道微生物变化与特定人类精子线粒体异常联系起来的大多数证据仍属间接或临床前。精子DNA碎片化升高在某些研究中与不良生殖结局相关，但效应大小和临床效用因人群、检测方法和治疗背景而异，未经直接证据不能归因于菌群失调。标准精液分析不能测量精子DNA完整性和表观遗传状态的所有方面，这一局限支持进一步研究，但不能确立对每对IVF失败夫妇进行常规肠道微生物组谱分析或广泛分子检测。雄激素信号与肠道微生物群已在拟议的肠道–睾丸框架内被考察，但证据不能确定特定肠道谱为人类种植或活产的经验证预测因子。男性肥胖与若干生殖及后代结局相关，但肥胖、饮食和微生物组成是相关但不同的暴露，肥胖证据不应被引用为改变父方肠道微生物群可恢复生育力的直接证明。一项人类肠道免疫细胞研究证明丁酸可通过组蛋白去乙酰化酶和受体相关信号修饰T细胞功能，这是肠道免疫细胞中的直接证据而非精子证据。精子DNA碎片化、DNA甲基化改变和小RNA变化是不同的分子发现，不应视为菌群失调的可互换指标。随机叶酸和锌补充研究考察精子DNA甲基化作为分子结局，甲基化发现本身不能确立胚胎发育改善或活产，补充剂也不能解释为RIF的经临床验证的表观遗传治疗。动物实验将父方肥胖与后代代谢改变及Igf2/H19甲基化变化联系起来，这些发现支持暴露特异性实验机制，不应外推至人类种植改变。精子携带多类小非编码RNA，饮食扰动可在动物实验中改变精子RNA和后代表型，但对人类IVF或后代健康的可比因果效应仍未确认。精液微生物组研究报道了与精液参数的关联，但采样、污染控制和菌群失调定义各异，特定精液细菌谱通过母方免疫信号改变种植或活产的证据不足。地中海式饮食依从性在观察性研究中与某些有利精液指标相关，此类发现支持将饮食评估作为一般孕前保健的一部分，而非特定饮食可恢复精子表观遗传稳定性或预防RIF的主张。精子DNA碎片化与ART结局的伞状综述说明了检测方法和生殖终点之间的变异，临床评估应区分男性因素评估与未经验证的父方肠道微生物组或表观遗传检测，连续的父方肠道–精子–胚胎通路仍以实验证据为主。
7. 亲代营养：既定健康措施与不确定的IVF效应
孕前营养有助于一般生殖和妊娠健康，饮食与辅助生殖的研究报道关联，但饮食测量、混杂和结局的差异限制了因果结论。地中海饮食模式已在辅助生殖中被考察，抗氧化补充研究涉及精子参数和DNA碎片化，这些与种植和活产仍属不同终点。叶酸、胆碱和维生素B12参与一碳代谢，在孕前营养评估中具有重要意义，甲基供体的可用性为表观遗传效应提供了生物学合理性，但不能确立在营养充足的夫妇中补充可改善IVF活产。微量营养素–抗氧化干预已在ART期间被研究，微量元素具有不同的生理和毒理学特性，剂量和基线状态具有相关性。维生素D与IVF的系统综述报道异质性证据，需区分基线状态与治疗效应。母方碘研究涉及甲状腺依赖性胎儿发育包括神经发育，这些既定营养考量不应作为补充可预防种植失败的直接证据。观察性ART研究评估了女性和男性的omega-3摄入，但此类研究不能确定最佳omega-6/omega-3比例或通用补充方案。膳食纤维发酵将营养与SCFA依赖性黏膜免疫调节联系起来，但通过膳食纤维诱导的微生物变化直接改善人类种植仍未确立。胆汁酸及其受体参与胃肠和代谢信号，微生物色氨酸代谢物与肠道免疫通路相互作用，其拟议的生殖相关性需要独立证据。微生物代谢物可影响肠道屏障功能和宿主免疫，在动物肠道–睾丸模型中，粪菌移植在高脂饮食相关生殖损伤中被研究，此实验不应解释为支持人类IVF中粪菌移植或等效微生物治疗。既定孕前保健为评估相关健康和营养风险提供了框架，这些原则并不确立特定饮食、补充剂或微生物谱通过表观遗传修饰预防RIF。
8. 临床意义与证据局限性
微生物组发现已在辅助生殖中引起研究兴趣，但生殖道关联、肠道假说和实验性表观遗传观察属于不同证据类别，均不能单独确立常规微生物组检测可改善治疗决策或活产。卵母细胞线粒体生物学确定了潜在治疗问题，但不能确立特定饮食或益生菌治疗。辅助生殖中益生菌的综述描述了发展中的且不一致的临床证据基础，改变微生物或细胞指标的能力不足以确立生殖获益。Lactovag随机研究报道了有利解释，但其组间妊娠比例总体差异无统计学显著性。Thanaboonyawat等人的随机研究发现阴道益生菌补充后生化及临床妊娠率相当，其报道的流产率降低和有利囊胚移植亚组发现需结合总体结果并独立重复考虑，不能确立一般益生菌类别效应或RIF常规治疗指征。一项随机RIF研究中，阴道内益生菌未改善妊娠率；另一项观察性研究发现阴道群落状态类型不能预测IVF结局，这些结果挑战了广泛的乳杆菌主导分类普遍具有预测性或改变其必然改善生殖的假设。益生元是被宿主微生物选择性利用的底物，其效应取决于配方和生理背景，肠道微生物丰度或代谢物的变化属于替代结局，IVF中的临床获益需评估生殖终点的试验。益生菌、益生元和合生元干预已在炎症性肠病中被研究，说明其适应症特异性证据，菌株、剂量、途径、持续时间和基线疾病均不同于IVF背景。ART中的饮食证据需按干预、患者人群和终点评估，营养充分性和临床相关缺乏的纠正应与特定饮食通过微生物或表观遗传改变改善种植的主张相区分。地中海饮食研究报告与女性生殖健康的关联，但涵盖不同人群和结局。一项随机饮食干预试验评估了不育男性的性功能和精液参数，精液结局应与种植、临床妊娠和活产相区分。限制营养贫乏食物可属于一般孕前咨询的一部分，但减少超加工食品逆转菌群失调并预防RIF的主张未经干预试验确立。肥胖和胰岛素抵抗可能与不良生殖结局共存，但效应因患者群体和终点而异，代谢疾病的临床管理是适当的，但“代谢调理”不应暗示经验证的IVF治疗方案。超重或肥胖女性的饮食干预必须结合基线状态、营养结局和生殖终点进行评估，咨询不应暗示生育治疗必须推迟至达到未经验证的微生物或代谢目标。线粒体功能对配子和胚胎生物学至关重要，但特定营养干预改变线粒体生物标志物从而改善人类IVF活产的证据不足。
当前证据的局限性方面，大部分临床文献属观察性研究，易受年龄、身体质量指数（body mass index，BMI）、多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome，PCOS）、不育诊断、代谢状态、抗生素暴露、饮食、种族、药物、吸烟及其他生活方式因素的混杂影响。IVF方案、胚胎特征、移植时机和终点定义进一步使比较复杂化。阴道、子宫内膜、胃肠道和精液样本代表不同生态位，不能解释为亲代菌群失调的可互换指标。采样和分析变异影响结果，尤其在低生物量子宫内膜标本中，背景试剂DNA、宫颈携带污染、测序平台差异和生物信息学分类可产生看似不同的群落而不证明活微生物存在或生物活性。阳性关联必须与矛盾证据一并考虑，阴道群落状态类型不能预测结局的研究挑战了广泛的微生物分类，无微生物谱或妊娠率改善的随机研究削弱了补充对非选择患者有益的假设。反向因果是可能的：内分泌疾病、炎症、治疗暴露或生殖功能障碍可能改变微生物组成，而非微生物变化启动疾病。直接证明亲代微生物变异修饰人类植入前胚胎表观遗传尤为有限，动物实验、人类细胞培养发现和临床关联回答不同问题，不能仅因涉及相似信号分子而确立等效人类通路。未来研究应将探索性关联与外部验证的预测和干预获益分开，治疗前前瞻性采样、预设混杂调整和严格污染控制将提高可解释性，干预试验应优先考虑活产、报告不良事件并考虑胚胎和治疗特征。
