阴道菌群与细菌性阴道病研究进展

张瑞芬，朱宝利

阴道菌群与细菌性阴道病研究进展

张瑞芬，朱宝利

健康妇女阴道菌群结构以乳酸杆菌为主，以弯曲乳酸杆菌或詹氏乳酸杆菌为优势菌的妇女阴道菌群结构比较稳定，不易出现阴道微生态菌群紊乱和感染等阴道疾患。如果乳酸杆菌的优势地位被大量厌氧菌取代，则会引起细菌性阴道病（bacterialvaginosis,BV），BV患者易出现反复流产、早产等不良妊娠结局，而且感染HIV的风险显著增高。治疗BV主要依靠抗生素，但疗效欠佳且容易复发。在常规抗生素治疗后，再补充从健康妇女阴道分离的优势乳酸杆菌菌株，可防止BV复发。本文就健康育龄妇女阴道菌群的特点及其与BV发病及复发关系的研究进展进行综述，以期为治疗BV复发提供新的方向和靶点。

阴道病，细菌性；阴道；微生物群；乳杆菌属

细菌栖息在人体几乎每一个部位，数量数以万亿，可达1014个，约为人体细胞总数的10倍。据粗略估计在人体胃肠道中有近千种细菌[1-3]。与肠道菌群相比，阴道菌群种类更简单，育龄期妇女阴道四周的侧壁黏膜上可存在约40种菌属的专性和兼性厌氧细菌，包括乳杆菌、阴道阿托波氏菌、巨球菌、棒状杆菌、大肠杆菌、韦荣球菌和加德纳菌等[4-5]。这些阴道菌群可粗略分为“有益菌”和“条件致病菌”两大类。健康育龄女性阴道菌群数量上最多的细菌种属（即占优势地位的）是乳杆菌，它是维持阴道微生态平衡的有益菌，对抑制条件致病菌的侵入以及预防各种阴道感染具有重要的作用。如果某些因素导致有益菌数量减少，可致某一种或几种条件致病菌异常增殖，引起微生态失衡，容易出现各种阴道感染[6]。

1 人体微生态菌群研究的新方法

过去研究人体生态环境菌群主要依赖细菌培养方法，但是人体内的细菌只有约10%能够在实验室中培养，绝大多数细菌是厌氧菌，营养条件要求苛刻，很难进行纯培养和分离鉴定[7]。因此，凭传统的培养方法对人体生态环境菌群的特征和认识十分有限，存在一定的偏差。

近十年来，随着高通量测序成本的降低，高通量测序技术已广泛应用于各种人体生态环境菌群的研究。该技术可对数百万个DNA分子进行同时测序，因此可对一个生态环境菌群基因组进行深度细致的分析，也称为深度测序或下一代测序技术[8]。2007年末，美国国立卫生研究院投资上亿美元启动了为期5年的人类微生物基因组计划，主要采用高通量测序技术分析人体不同部位的微生态环境（如口腔、皮肤、消化道和生殖道等）的菌群落结构（某一微生态环境菌群中所有细菌种类的多少，即存在哪些种属的细菌以及每个种属细菌所占的丰度比例情况），探讨人体不同部位菌群结构的变化与疾病的关系[9-10]。某一微生态环境菌群中所有细菌种类的多少可以称为菌群多样性，这是一个重要的研究菌群结构的微生态学指标。女性阴道微生态环境的研究是该计划的重要组成部分，也是目前的研究热点。近年来，科研人员多采用高通量测序技术对阴道菌群的细菌核糖体16S rRNA基因序列进行分析，研究确定阴道菌群的结构特点。16S rRNA基因为所有细菌共有，其序列既含有保守区又含有可变区，不同细菌间保守区序列无差别，而可变区序列在不同细菌的科、属、种间有不同程度的差异。因此，利用保守区的通用引物，PCR扩增16S rRNA基因并测序分析，可获悉阴道菌群的结构特点。该计划的完成将对人类认识自身、提高健康水平、推动医学和生命科学的发展具有重要意义。

2 健康妇女阴道菌群的类型

研究人员很早就通过细菌培养发现，健康妇女阴道内存在大量乳酸杆菌，其他种属的细菌极少；相反，许多阴道炎症患者的乳酸杆菌含量明显减少或缺失，其他种属的细菌却大量繁殖。随后的研究证实，乳酸杆菌可以分解阴道黏膜上皮细胞内的糖原，产生乳酸和过氧化氢，使阴道保持酸性环境（pH值为3.8～4.2）。阴道的酸性环境和过氧化氢对抑制其他厌氧菌、条件致病菌和粪便来源的细菌的侵入和繁殖具有重要的防御作用。因此，乳酸杆菌是维持阴道正常微生态环境最重要的有益细菌，在某种程度上有益菌可以看作是人体免疫系统之外的第二套防御致病菌入侵的保护屏障[11]。

近年来，高通量测序技术改变了对健康妇女阴道菌群仅存在大量乳杆菌的这样一种单一组成的认知[12]。对阴道菌群的细菌核糖体16S rRNA基因进行高通量测序表明，健康妇女阴道菌群结构可粗略分为2种类型：最常见的是单一种属乳酸杆菌绝对优势型，其特点是阴道菌群以单一种类乳酸杆菌为主，其数量比例可占阴道细菌总量的90%以上，这些优势乳酸杆菌可以是弯曲乳酸杆菌、詹氏乳酸杆菌、惰性乳酸杆菌或加氏乳酸杆菌这4种乳酸杆菌中的任意一种；第二种类型是阴道菌群种属多样型，其特点是乳酸杆菌极少或缺如，阴道中却存在不同数量比例的阿托波菌、巨球菌、棒状杆菌、大肠杆菌、韦荣球菌、加德纳菌和其他种类细菌[13]。健康妇女阴道菌群结构具有种族差异，90%左右的高加索裔白人和亚裔妇女属于单一种属乳酸杆菌优势型，而第二种多样型比例约为10%。大约70%的非洲和西班牙裔妇女阴道菌群属于单一种属乳酸杆菌优势型，第二种类型比例较高，可达30%。耐人寻味的是，黑人妇女阴道感染的发病率明显高于高加索白人和亚裔妇女[14]。进一步研究发现，在单一种属乳酸杆菌绝对优势型妇女中，以弯曲乳酸杆菌或詹氏乳酸杆菌为优势菌的妇女阴道菌群结构更稳定，不易出现菌群紊乱和感染等阴道疾患；而以惰性乳酸杆菌和加氏乳酸杆菌占优势，或乳酸杆菌缺失的妇女罹患阴道感染的风险明显升高[15]。这可能与不同阴道乳酸杆菌的特点有关，弯曲乳酸杆菌或詹氏乳酸杆菌详细的保护机制还有待进一步研究。

3 阴道菌群失衡与细菌性阴道病(bacterial vaginosis,BV)

育龄期妇女阴道内细菌会随着生理状态和局部环境的改变而改变。很多因素可影响阴道的微生态环境，如长期应用抗生素、机体免疫力低下、阴道灌洗和频繁更换性伴侣等。BV是一种以明显的阴道微生态环境紊乱为主要特征的阴道感染性疾病，约占育龄妇女阴道感染的15%～30%，黑人妇女发病率偏高[16]。BV主要临床表现为阴道分泌物异常并伴有异味。BV妇女患盆腔炎、淋病和感染HIV的风险明显升高，而且BV孕妇易出现反复流产、早产或产后子宫内膜炎等不良妊娠结局[17-19]。

利用高通量测序方法进行阴道微生态分析发现，BV患者阴道菌群结构的多样性明显增加。通过对50名健康妇女和50例BV患者的阴道菌群进行全面的分析，研究人员发现我国健康妇女阴道菌群的种类单一，乳酸杆菌占绝对优势；BV患者阴道菌群的种类多样性明显增多，以阴道加德纳菌、阴道阿托波菌、巨球菌和梭菌占较大比例，且无乳酸杆菌[20]。这提示健康妇女和BV患者阴道菌群结构存在明显差异，但与BV发病密切相关的特征性细菌谱尚未明确，在健康妇女中也能检测到这些细菌。如前所述，在健康妇女阴道菌群中还存在一定比例的第二种类型即阴道菌群种属多样型，虽然其菌群多样性类似于BV患者，但无临床症状，许多研究者认为这些阴道菌群多样型妇女在免疫力降低等情况下可能容易出现阴道感染等[21]。因此应该对无症状的第二种类型即阴道菌群种属多样型妇女是否会发展为有症状的BV进行前瞻性研究。

4 BV的治疗和复发

BV主要依靠抗生素治疗，目前常用甲硝唑或克林霉素连续治疗5～7 d，治疗后7～14 d复诊，短期治愈率可达70%～80%，患者临床症状缓解，患者阴道中的加德纳菌、阿托波菌、巨球菌和梭菌的数量明显减少或消失；但长期（3个月或更长时间后复诊）治愈率偏低，仅为50%左右，表现为临床症状重新出现，BV相关的阴道菌群如加德纳菌、阿托波菌、巨球菌和梭菌等细菌的数量反弹至较高水平[22-23]。

BV复发一直困扰着妇科医生和患病妇女，患者备受身心折磨，医生苦于无应对良策。BV复发是阴道致病菌重新感染，还是乳酸杆菌尚未在阴道重新定植尚无定论。BV患者与其性伴侣同时进行治疗并不能降低BV复发率，提示BV复发与重新感染关系较小，乳酸杆菌尚未重新定植使阴道条件致病菌乘虚而入，导致BV复发的可能性更大。既然BV复发常与上次治疗后阴道内微生态环境尚未较快恢复有关，则可以利用抗生素清除致病菌后，直接补充从健康妇女阴道内分离的乳酸杆菌菌株，尽快重建乳酸杆菌占优势的阴道菌群结构，防止BV复发。

5 防治BV的乳酸杆菌制剂

国内外一直在努力研制开发用于防治阴道感染的益生菌——乳酸杆菌制剂。益生菌又称微生态调节剂，是对人体健康有益的活细菌。益生菌的有效性与菌种本身的性能密切相关，评价主要基于以下几点：菌株最好是来源于健康人体微生态环境的优势菌株；同时益生菌一般应能够粘附或定植于肠道或生殖道；益生菌的代谢产物通常应具有抑菌活性，能够在数量上补充或调节肠道和生殖道菌群结构，或者具有一定的免疫调节能力[24]。

目前，我国已有乳酸杆菌制剂产品用于治疗BV，据报道乳杆菌活菌胶囊制剂（定君生）治疗54例BV患者，短期疗效（3 d～3个月，平均18 d）显著，治疗有效率达到96.7%，能有效改善阴道内微生态环境[25]。但尚无3个月以上长期疗效评估的研究报道。虽然定君生已经取得了一定的疗效，但尚未达到人们预期的效果，这可能与其菌株种类有关。定君生是分离自健康妇女阴道的保加利亚德氏乳杆菌，并非我国妇女阴道菌群中的优势乳杆菌。如上所述，我国健康育龄期妇女阴道菌群以弯曲乳酸杆菌或詹氏乳酸杆菌为优势菌，是保持阴道微生态平衡的“卫士菌”。分离自阴道的非优势菌不易在大多数妇女阴道中定植下来，外用乳杆菌制剂只有在阴道内定植下来并不断增殖，才能发挥持久的抗菌保护作用。

6 展望

BV为妇女常见但未受到重视的多发病，发病率高且容易复发，防止BV复发是目前妇科感染领域亟待解决的难题。BV反复发作是否与抗生素应用后，优势乳酸杆菌重新恢复较慢有关？如果抗生素治疗后，再补充从健康妇女阴道内分离的乳酸杆菌益生菌菌株，是否可以防止BV复发？这些问题还有待进行深入探索和验证。因此，研发有效的阴道益生菌制剂对防止BV复发具有重要的意义。

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（2015-05-20收稿2015-06-12修回）

（责任编委李军本文编辑陈玉琪）

Recent advances in association between vaginal flora and bacterial vaginosis

ZHANG Rui-fen*,ZHU Bao-li
Institute of Microbiology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China
*Corresponding author,E-mail:zhangrf@im.ac.cn

The vaginal flora inmosthealthy women is dominated by Lactobacillus species.Vaginalmicrobial ecosystem dominated by Lactobacillus crispatus or Lactobacillus jensenii is stable,and thus abnormalities in vaginal flora,vaginal infections and other kindsofvaginosisare not likely to occur.Depletion of Lactobacilli in the vagina results in bacterial vaginosis(BV),where the predominated Lactobacillus is replaced by lots of Obligate anaerobes.BVmay cause adverse pregnancy outcome such as recurrentabortion and premature labor,and increase the risk for HIV acquisition.The antibiotic treatment for BV is not effective and may be likely to lead to reoccurrence of BV.Research studieshave shown that the use of Lactobacillus probiotics isolated from healthywoman can reduce reoccurrence of BV after routine antibiotic treatment.This review focuses on the recentadvances in the characteristicsofvaginal flora and its association with BV pathogenesis and reoccurrence in healthy women of childbearing age,so as to provide new approaches and targets for the treatmentof BV reoccurrence.

vaginosis,bacterial;vagina;microbiota;Lactobacillus

R711.73

A

1007-8134(2015)04-0203-04

10.3969/j.issn.1007-8134.2015.04.004

100101北京，中国科学院微生物研究所（张瑞芬、朱宝利）

张瑞芬，E-mail:zhangrf@im.ac.cn