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【女性生殖系统菌群之三】女性生殖系统(FRS)菌群的微生物活性

 Mobio_Lab_Sun 2022-05-31 发布于上海

代谢组学研究表明,阴道内存多种代谢物(超过120种)。多是由阴道菌群产生,要么作为代谢终产物(二氧化碳、乳酸、乙酸、丁酸、琥珀酸和氨);要么是通过其细胞外酶对宿主分子的作用产生,它们包括氨基酸、脂肪酸、胺、有机酸、SCFAs、含氮碱和单糖,所有这些都可以作为阴道菌群成员的营养来源。

1. FRS中产生的粘蛋白被常驻菌群水解,产生一系列营养物质

粘蛋白是宫颈、阴道和子宫分泌物的主要成分,许多定植于FRS的微生物产生有助于粘蛋白降解的酶。虽然单一物种通常只能实现这种复杂分子的部分水解,但菌群成员的协同作用可以实现粘蛋白的完全降解,从而释放出一系列氨基酸和碳水化合物。表1列出了常驻菌群成员产生的一些相关酶。

表1 生殖系统常驻菌群成员产生的酶能够促进粘液蛋白的水解

蛋白质是FRS分泌物中另一个有价值的营养来源,可被各种阴道微生物降解(表1)。糖原在阴道上皮细胞中含量丰富,从垂死和死亡的上皮细胞中释放出来。一些乳酸菌和双歧杆菌可以将糖原水解为葡萄糖,这是许多阴道微生物重要的碳源和能量来源。此外,在阴道分泌物中检测到淀粉酶,它可以将糖原分解为麦芽糖、麦芽三糖、麦芽五糖和麦芽糊精,许多乳酸菌可以进一步水解产生葡萄糖。

2. 微生物代谢终产物是其他微生物的一个重要营养来源

一个物种的代谢终产物往往可以被群落的另一个成员作为营养物质或能量来源。此外,宿主大分子的酶水解产物也可以发挥类似的功能。表2概述了一种微生物的生物活性可以使其他微生物受益的其他方式。

表2 栖息在女性生殖系统微生物之间潜在有益的相互作用

3. FRS中的微生物可以通过各种方式相互竞争

多年来,乳酸菌主导FRS菌群的能力一直被广泛研究。然而,对其他物种的拮抗活动知之甚少,在表4中提供了一些例子。在多数情况下,相互竞争所涉及的机制尚不明确,但观察到的拮抗作用可能是源于细菌素、脂肪酸、过氧化氢或产生不利的环境导致。众所周知,乳酸菌也能够与其他微生物竞争上皮细胞的粘附位点。例如,副乳酸杆菌能够与金黄色葡萄球菌竞争阴道上皮细胞的粘附位点,从而减少体外粘附葡萄球菌的数量,也可以将已经粘附的葡萄球菌从上皮细胞中移出(图1)。

表3 阴道菌群成员的拮抗作用(除乳酸菌外其他成员的拮抗活动)
图1 副干酪乳杆菌竞争性排除金黄色葡萄球菌

 

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