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口腔细菌会破坏阴道菌群平衡,引发细菌性阴道病...奇怪的知识又增加了

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目前普遍认为细菌性阴道病(bacterial vaginosis, BV)发生的机制主要是阴道内缺乏乳杆菌,导致阴道生态失衡期间的病原菌增加引起的。

近期美国一项研究提出了一种颠覆性的观点:具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum,FN)与其他阴道细菌之间可通过互利互惠关系促进有害病原体的生长,并有助于维持阴道菌群失衡的特征。

FN 作为一种口腔中存在的细菌,竟然会有助于维持阴道菌群的失衡?!


嗯,没错!

你没想错!

也就是说,某种不良性行为(kou jiao)可能会引起阴道细菌感染,从而引发一系列临床症状。


01

FN 是如何维持阴道菌群失衡的呢?

密苏里州圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员将相关研究过程发表在《PLOS Biology》杂志上。具体看看怎么研究的吧?

01

FN 明明是一种常见的口腔细菌,在阴道环境适合「定居」吗?

研究人员首先通过在含有唾液酸聚糖的培养基中,分别添加、不添加唾液酸酶,体外培养 FN。结果发现FN 在唾液酸转运蛋白(siaT)及唾液酸酶的帮助下对唾液酸进行分解代谢,从而促进 FN 的定植,并使其在产生唾液酸酶的微生物群落中「居住」得更久。

图 1. FN 消耗环境中的游离唾液酸


注:F.n. WT 为具有唾液酸转运蛋白(siaT)的 FN 菌株;F.n. ΩsiaT 为 saiT 被破坏的 FN 菌株;

C:F.n. WT 在没有唾液酸酶的培养基中生长缓慢,而在含有外源唾液酸酶的情况下增长更明显;

D:在加入唾液酸酶的培养基中, F.n. WT 消耗被释放成游离形式的唾液酸,环境中游离和总唾液酸浓度变化更明显。

恰好,细菌性阴道病的生化特征之一是阴道分泌液中存在唾液酸酶活性。所以,像阴道这种产生唾液酸酶的环境中理论上是适合 FN「定居」的。

02

小鼠动物实验验证

研究人员通过分别在小鼠阴道与小鼠阴道群落接种 FN 来验证上述结果。

图 2. FN 在小鼠阴道内接种后,通过分解代谢唾液酸促进其在小鼠阴道内定植


注:B:接种 FN 之前,对小鼠阴道洗液中的唾液酸酶活性进行分析,两个感染组的唾液酸酶活性均相似;

C:接种 72 小时后,F.n.ΩsiaT 在小鼠阴道内中存活的菌落数开始低于 F.n.WT;

D:接种后 6 天直至 8 天后,F.n.ΩsiaT 小鼠阴道中存活的菌落数明显低于 F.n.WT。

结果表明:阴道细菌分解产生唾液酸,有益于 FN 在唾液酸酶阳性的阴道环境中的定植和持久性。

图 3.加入 FN 的小鼠阴道冲洗液群落中的唾液酸酶活性增加。



注:每个「微生物群库」均由培养的 4 - 5 只共同饲养的小鼠的阴道冲洗液培养而成的阴道群落组成。在 4 个微生物群落的培养物中,接受 FN(WT 或 ΩsiaT)的细菌唾液酸酶活性水平都明显高于未培养 FN 的相同细菌,表明有具核梭杆菌存在时,小鼠阴道内唾液酸酯酶活性增加。

同时,研究人员发现 FN 的存在也会导致来源于微生物的唾液酸酶活性增加。这表明,FN 和产生唾液酸酶的阴道细菌是一种互惠互利的关系。

03

人类阴道微生物群落验证

研究团队人员又将 FN 接种到由 21 位妇女的阴道拭子培养而成的人类阴道微生物群落中。

培养发现,添加了 FN 的人阴道群落的唾液酸酶活性水平明显高于未添加的阴道群落。

进一步分析表明,当存在 FN 时,阴道加特纳菌(Gardnerella Vaginalis,导致细菌性阴道病的关键角色)在人类阴道菌群中所占比例明显增高。

图 4. 人类阴道菌群验证


注:B:添加了 FN 的人类阴道群落在培养后唾液酸酶活性显著高于未添加 FN 的阴道群落;

C:基于 16S 核糖体亚基编码基因的菌群分析,当存在 FN 时,阴道加特纳菌在群落中所占比例显著高于在相同条件下未添加 FN 的阴道菌群;

D:通过 qPCR 对阴道加特纳菌的定量分析,当存在 FN 时,阴道加特纳菌的含量显著高于在相同条件下未添加 FN 的阴道菌群。

也就是说,与未加 FN 共培养的相同阴道微生物群落相比,添加了 FN 共培养的群落显示出更高的细菌性阴道病关键指标水平。

总结来说,这项研究表明,FN 与阴道内细菌之间的互惠互利能够促进病原菌在阴道内的定植,并促使阴道生态失衡,从而促进疾病的发生发展。

02

FN 究竟是何方神圣?

FN 是一种革兰阴性(G-)专性厌氧杆菌,广泛分布于人类及其他生物体内,尤其是在口腔中检出率极高。

最初认为其是一种口腔正常菌群,随着研究的深入,发现它不断出现在病变标本中,后经研究证实该菌为条件致病菌,它具有较强致病能力,广泛存在于病变牙髓、牙周及其他口腔炎性病灶中。

生物学特性:

1. FN 的主要代谢产物是丁酸,丁酸可抑制人类牙龈成纤维细胞的增殖,可渗入牙龈上皮细胞并在牙菌斑中不断积聚。FN 可以利用氨基酸分解代谢产物提供能量,这种特性有助于它在口腔环境中生存。

2. FN 的黏附性:FN 可以结合从原核细胞到真核细胞的细胞外分子,侵入体外的上皮细胞和内皮细胞。口腔的 FN 在黏附蛋白 fadA 的帮助下,可以与口腔黏膜 KB 细胞的表面蛋白结合,引起牙周病。

3. 内毒素是存在于革兰阴性细菌细胞壁外膜中的脂多糖成分,对维持细菌外膜的稳定性和通透性以及在其致病机制中发挥着重要作用。FN 产生的内毒素具有引起组织出血性坏死、抑制细胞生长等毒性作用,FN 还可产生蛋白酶和硫酸脂酶以及一些有机酸等,造成牙周组织的破坏。

03

FN 致病能力惊人!

01 牙周疾病


牙菌斑在形成时可与 FN 产生共聚效应。FN 作为梭杆菌的一种,在菌斑生物膜形成中期定植于牙齿表面,能很大程度上促进引起龋病的细菌和引起牙周组织破坏的细菌的共聚反应,与牙龈卟啉单胞菌、福赛斯拟杆菌、伴放线嗜血菌和变异链球菌等的混合感染中起协同作用。

02 结直肠癌

FN 可促使肠上皮细胞的 DNA 损伤,增加机体对结直肠癌的易感性,并且在癌变过程引起肠道微生态的改变,这种改变有利于某些条件致病菌的增殖生长,其对肠道肿瘤的发生发展可能有促进作用。

03 宫内感染、早产


FN 还是宫内厌氧菌感染的常见菌,可在早产孕妇羊水中分离到,很大比例的自发性流产和早产都是口腔细菌定植诱发的宫内感染造成的。 但目前具体发病机制尚不明确。

04 细菌性阴道病

FN 通过与阴道内细菌互利互惠,促进病原菌在阴道内生长和定植,从而引起阴道微生态的改变,引发细菌性阴道病。

同时,患有细菌性阴道病的女性更容易在阴道内定植与宫内感染相关的潜在病原体。

这么看来,具核梭杆菌简直「无处不在」,真是活得「随意任性又致命」!

最后,友情提醒:为爱鼓掌需谨慎,口腔卫生同样重要!(滴~请下车)

参考文献:

[1] Eisele Yannick,Mallea Patrick M,Gigic Biljana et al. Fusobacterium nucleatum and Clinicopathologic Features of Colorectal Cancer: Results From the ColoCare Study.[J] .Clin Colorectal Cancer, 2021, undefined: undefined.

[2] Agarwal Kavita,Robinson Lloyd S,Aggarwal Somya et al. Glycan cross-feeding supports mutualism between Fusobacterium and the vaginal microbiota.[J] .PLoS Biol, 2020, 18: e3000788.

[3] Han Y W , Ikegami A , Rajanna C , et al. Identification and characterization of a novel adhesin unique to oral fusobacteria.[J]. Journal of Bacteriology, 2005, 187(15):5330-40.

[4] 谢晓婷, 王以玲, 肖水清. 具核梭杆菌的致病性与其可引起的口腔疾病 [J]. 中国医学创新,2017 (10).

[5] 郭杨 (综述), 张玉杰 (综述), 肖水清 (审校). 具核梭杆菌生物学特性及检测手段的研究进展 [J]. 国际口腔医学杂志,2012, 39 (6):770-774.

来源:检验时间

编辑:笪文武 审校:陈雪礼

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