【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

从女性生殖系统(FRS)中培养出多种微生物,包括乳酸杆菌属(Lactobacillus spp.)、葡萄球菌属(Staphylococcus spp.)、棒状杆菌属(Corynebacterium spp.)、链球菌属(Streptococcus spp.)、肠球菌属(Enterococcus spp.)、白色念珠球菌(Can. albicans)、双歧杆菌属(Bifidobacterium spp.)、阴道加德纳杆菌(Gardnerella vaginalis)、丙酸杆菌属(Propionibacterium spp.),革兰氏阳性厌氧球菌(Gram-positive anaerobic cocci,GPAC)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、拟杆菌属(Bacteroides spp.)、卟啉菌属(Porphyromonas spp.)、普雷沃特拉菌属(Prevotella spp.)、梭状芽胞菌属(Clostridium spp.)、梭杆菌属(Fusobacterium spp.)、韦荣氏球菌属(Veillonella spp.)、尿素菌属(Ureaplasma spp.)和支原体(Mycoplasma spp.)。基于非培养学方法检测到的序列对应于600多个种水平分类群。

尽管检测识别到大量物种,然而基于培养和非培养学方法研究均表明,孕龄健康女性阴道和宫颈菌群仅由少数物种(通常少于10个)主导。

1.多数女性中乳酸杆菌是阴道和宫颈菌群的重要成员

自1892年Doderlein从阴道中分离出一种乳酸杆菌以来,尤其是在月经初潮和绝经(PMPM)个体中,乳酸杆菌被认为是阴道的主要菌种。该物种最初被称为“Doderlein杆菌”,但在1928年被命名为嗜酸乳杆菌,因为它能够产生乳酸,导致阴道pH值低。50多年后,人们意识到该微生物不是一个单一物种,而是一组密切相关的物种群,被称为“嗜酸乳杆菌复合体”。在DNA同源性的基础上,这个复合体的成员被确定为嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)、詹氏乳杆菌(Lactobacillus jensenii)、惰性乳酸杆菌(L. iners)、卷曲乳酸杆菌(L. crispatus)、解淀粉乳酸杆菌(Lactobacillus amylolyticus)、噬淀粉乳杆菌(Lactobacillus amylovorus)、母鸡乳杆菌(Lactobacillus gallinarium)、格氏乳杆菌(L. gasseri)和约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsoni)。在阴道中发现的大多数乳酸菌均是该复合体的成员,但除了以上乳酸菌外,在阴道中还发现了另外10种乳酸菌。乳酸菌虽然分布如此广泛,但只有少数物种在阴道菌群中占主导地位,它们分别是卷曲乳酸杆菌(L. crispatus)、詹氏乳杆菌(L. jensenii)、格氏乳杆菌(L. gasseri)和惰性乳酸杆菌(L. iners)。乳酸菌有一些特性(详见表1),使它们能够在阴道和宫颈中得以生存,并时常占据主导地位。


表1 有助于乳酸杆菌在女性生殖系统内生存的特点

1.1 生殖系统菌群的获取和生存

源于母亲的雌激素经胎盘转移至新生儿,因而新生儿阴道上皮细胞与PMPM女性阴道上皮细胞相似。因此,新生儿阴道上皮细胞糖原含量较高,且由于乳酸和乙酸的产生,pH值大约为4.5。对于经阴道自然分娩的新生儿来说,乳酸菌在出生后24小时内可以在新生儿阴道内发现,这种阴道环境是乳酸菌和母亲阴道菌群其他成员定植的理想环境。然而,对于那些非耐酸性和不能忍受缺氧环境的微生物来说,构成了一个相当恶劣的生态。对于剖宫产分娩的新生儿而言,许多环境中的微生物在新生儿阴道也难以定植。

2.FRS菌群随着FRS与年龄有关的结构和生理学变化而随之产生响应

目前对新生儿、婴儿或年轻女孩阴道菌群进行非培养性研究鲜有报道。因此,对这些年龄组阴道菌群的了解是基于培养学的研究结果。新生儿的阴道菌群最初以乳酸菌为主,与初潮后女性的菌群相似。然而,在最初的3-4周内,随着雌激素水平的下降,阴道上皮的厚度及其糖原含量减少,导致pH值逐渐上升到约7.0。菌群也相应发生变化,变得高度混沌,没有特定的优势物种。从初潮前女孩阴道中分离出的物种平均数量通常少于10个,其中近一半是专性厌氧菌。常见分离微生物是革兰氏阳性厌氧球菌(GPAC)、凝固酶阴性葡萄球菌(CNS)、革兰氏阴性兼性杆菌(GNFB)和类白色念球菌。由于这些微生物普遍存在于皮肤或肠道中,意味着这些身体部位的菌群是初潮前女孩阴道微生物的主要来源。

在月经来潮前约2年,雌激素水平上升,导致阴道上皮增厚,糖原堆积,pH值下降。这就为PMPM女性的群体特征创造了一个合适的环境。

在成年人中,阴道微生物定植的其他来源可能是在性交和前戏的过程中,由阴茎和口腔引入。

伴随着绝经期的雌激素水平下降,导致阴道上皮变薄,糖原含量减少,pH值升高。因宫颈阴道分泌物减少,微生物可利用的营养供给也发生了巨大变化。阴道菌群则变得更加多样化。

宫颈菌群来自于阴道微生物定植,而外阴可能来源于阴道、皮肤和肠道微生物定植。

2.1 栖息在生殖系统内不同部位的微生物群落性质

身体任何部位的菌群组成受多种因素影响,包括年龄、性别、个人卫生、穿衣类型、气候等等。FRS的情况则更加复杂,因为有各种额外因素在起作用,影响FRS内各区域的环境,从而影响菌群组成。这些因素包括性成熟度、是否怀孕、PMPM个体的生殖周期阶段、是否性活跃、从事的性活动类型、是否使用避孕药具及使用方法、是否使用激素替代疗法(绝经后的个体)以及是否使用阴道冲洗剂。

女性阴道菌群系列:

【女性生殖系统菌群之一】女性生殖系统结构、生理与内环境

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.

你可能感兴趣的:(【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)