分享

【女性生殖系统菌群之二】影响阴道菌群和群落特征的因素

 Mobio_Lab_Sun 2022-05-26 发布于上海

1. 种族对阴道菌群分布的影响

PMPM女性阴道菌群分布与种族关系密切。80%-90%亚裔和白人女性阴道以乳酸杆菌为主,而西班牙裔和非裔美国女性中只有约60%是这种情况。西班牙裔和非裔美国女性的阴道pH值较高(>4.5)。

多年来,人们一直假设阴道菌群以生物膜的形式存在于阴道上皮细胞上,但未有具体证据得以支持这一观点。使用荧光原位杂交(FISH)对阴道菌群的结构进行了研究,发现它主要由阴道上皮粘液层中的非结构化群落组成(图1)——在健康人中几乎没有形成生物膜的证据。然而,阴道生物膜似乎在患有阴道炎的人中形成。

图1 健康人阴道活检FISH显示与阴道粘膜表面有关的生物体

2. 阴道菌群组成在月经周期中有所变化

在月经周期中,阴道环境在pH值、营养供应和氧气含量方面发生了巨大的变化,这影响了菌群分布。最显著的变化是在月经期,包括:乳酸菌(lactobacilli)的比例减少,卷曲乳酸杆菌(L. crispatus)为优势物种转变为惰性乳酸杆菌(L. iners)为优势物种,普氏菌属(Prevotella spp.)的比例增加,脆弱拟杆菌(B. fragilis)的比例减少,以及与细菌性阴道炎(BV)有关的物种出现,如阴道加德纳(G. vaginalis)、链球菌(streptococci)和/或其他革兰氏阳性球菌。尽管在月经期间发生了变化,许多女性在月经中期的阴道群落组成又回到了与上一个月经中期类似的状态。

3.绝经期改变了阴道环境影响菌群组成

更年期导致了阴道的结构和生理变化,包括由于雌激素水平低而导致阴道上皮糖原含量减少,由于糖原减少利用过程中产生的酸减少而导致pH值增加。阴道上皮变薄,先天和(/或)适应性免疫反应的变化,阴道液分泌的改变从而影响细菌对营养的可利用性,以及宫颈和阴道液总量的减少导致阴道干燥。

阴道环境的变化不可避免地影响到常驻菌群群落组成。在未接受雌激素替代治疗的绝经女性中,可培养的阴道菌群主要变化是:乳酸菌(lactobacilli)、阴道加德纳杆菌(G. vaginalis)、酵母菌和支原体的检测出现频率低于PMPM女性,而GNAB、GPAC、草绿色链球菌群和大肠杆菌的检测出现频率更高。在此类阴道环境中,乳酸菌很少成为阴道菌群中的主要微生物。大肠杆菌在阴道菌群中的存在率高可能与绝经后女性尿毒症患病频率增加有关。

4. 更年期后主导的群落状态类型(CSTs)发生变化

非培养学菌群研究报告称,与PMPM女性相比,绝经后女性的乳酸菌总体水平较低,以及L. crispatus水平降低和乳酸菌的多样性减少。绝经后发现主要群落类型也发生了变化,在PMPM女性中,以L. crispatusL. iners为主的群落占主导地位,而在绝经后女性中,厌氧菌为主的群落则常被检测到(图2)。在围绝经期女性(那些有月经但月经周期长短不一的女性)中,乳酸杆菌为主的群落类型最常被检测到。

图2 绝经前、围绝经期和绝经后女性中发现的阴道群落类型

在接受雌激素替代治疗的绝经后女性中,阴道pH值比不接受激素的女性低,而且阴道菌群中乳酸菌的比例相应增加,专性厌氧菌的比例减少。

5. 怀孕也会导致阴道菌群变化

在怀孕期间,由于激素的变化,糖原和乳酸的浓度都会增加,这促进了乳酸菌的增殖,在孕妇的阴道菌群中比非孕女性更容易检测到乳酸菌(图3)。从图中可以看出,不以乳酸菌为主的阴道菌群在非孕女性中出现的频率远远高于怀孕女性。孕妇比非孕女性有更多的L. jenseniiL. inersL. crispatus和阴道乳杆菌(Lactobacillus vaginalis)。

图3 在孕妇和非孕女性中发现的群落类型

在怀孕女性中发现了一系列群落类型,其中一些在妊娠期表现群落结构稳定,而在其他一些群体中,群落类型则发生波动。当波动发生时,它们通常涉及从一个以乳酸菌为主的群落到另一个以不同乳酸菌为主的群落。在整个妊娠期,以乳酸菌为主的群落类型通常比不以乳酸菌为主的群落更稳定。阴道菌群类型不以乳酸菌为主,但以各种厌氧菌为主的女性,早产的风险较大。分娩后,大多数女性的阴道菌群发生了显著变化,呈现出多样性增加。一般来说,乳酸杆菌的丰度降低,而厌氧菌的丰度增加,尤其是消化道嗜血杆菌、普氏菌和厌氧球菌。无论婴儿是通过阴道分娩还是通过剖宫产,产后阴道菌群都会发生这种变化。

女性生殖系统菌群系列:

【女性生殖系统菌群之一】女性生殖系统结构、生理与内环境

【女性生殖系统菌群之二】生殖系统菌群受年龄和系统生理学变化的影响

【女性生殖系统菌群之二】女性性成熟时期生殖系统菌群

【女性生殖系统菌群之二】阴道菌群群落状态及类型


参考文献

Brown CJ, Wong M, Davis CC et al. (2007). Preliminary characterization of the normal microbiota of the human vulva using cultivation-independent methods. J Med Microbiol 56:271–276.

Cicinelli E, Ballini A, Marinaccio M et al. (2012). Microbiological findings in endometrial specimen: our experience. Arch Gynecol Obstet 285:1325–1329.

Drell T, Lillsaar T, Tummeleht L et al. (2013). Characterization of the vaginal micro-and mycobiome in asymptomatic reproductive-age Estonian women. PLOS ONE 8:e54379.

Fettweis JM, Serrano MG, Girerd PH et al. (2012). A new era of the vaginal microbiome: advances using next-generation sequencing. Chem Biodivers 9:965–976.

Hickey RJ, Zhou X, Pierson JD et al. (2012). Understanding vaginal microbiome complexity from an ecological perspective. Transl Res 160:267–282.

Hickey RJ, Zhou X, Settles ML et al. (2015). Vaginal microbiota of adolescent girls prior to the onset of menarche resemble those of reproductive-age women. MBio 6 pii:e00097–15.

Huang B, Fettweis JM, Brooks JP et al. (2014). The changing landscape of the vaginal microbiome. Clin Lab Med 34:747–761.

Lamont RF, Sobel JD, Akins RA et al. (2011). The vaginal microbiome: new information about genital tract flora using molecular based techniques. BJOG 118:533–549.

Martin DH & Marrazzo JM (2016). The vaginal microbiome: current understanding and future directions. J Infect Dis 214(Suppl 1): S36–S41.

McGuire MK & McGuire MA (2016). Got bacteria? The astounding, yet not-so-surprising, microbiome of human milk. Curr Opin Biotechnol 44:63–68.

Mendling W (2016).Vaginal Microbiota. Adv Exp Med Biol 902: 83–93.

Mitchell CM, Haick A, Nkwopara E et al. (2015). Colonization of the upper genital tract by vaginal bacterial species in nonpregnant women. Am J Obstet Gynecol 212:611.e1-9.

Miyamoto T, Akiba S, Sato N et al. (2013). Study of the vulvar skin in healthy Japanese women: components of the stratum corneum and microbes. Int J Dermatol 52:1500–1505.

Muhleisen AL & Herbst-Kralovetz MM (2016). Menopause and the vaginal microbiome. Maturitas 91:42–50. Prince AL, Chu DM, Seferovic MD et al. (2015). The perinatal micro-biome and pregnancy: moving beyond the vaginal micro-biome. Cold Spring Harb Perspect Med 5 pii:a02305.

Rampersaud R, Randis TM & Ratner AJ (2012). Microbiota of the upper and lower genital tract. Semin Fetal Neonatal Med 17: 51–57.

Shiraishi T, Fukuda K, Morotomi N et al. (2011). Influence of menstruation on the microbiota of healthy women’s labia minora as analyzed using a 16S rRNA gene-based clone library method. Jpn J Infect Dis 64:76–80.

van de Wijgert JH, Borgdorff H, Verhelst R et al. (2014). The vaginal microbiota: what have we learned after a decade of molecular characterization? PLOS ONE 9:e105998.

Wassenaar TM & Panigrahi P (2014). Is a foetus developing in a sterile environment? Lett Appl Microbiol 59:572–579.

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多