重塑“秘密花园”：华大等揭秘人工阴道菌群演化之谜

华大集团BGI · 公众号 · 生物 · 2024-09-19 17:04

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女性健康一直是备受关注的话题，而阴道菌群作为守护女性健康的重要成员，其重要性也日益凸显。近日，华大生命科学研究院与北京协和医院、深圳罗湖区人民医院合作，在国际期刊《自然·通讯》（Nature Communications）上发表研究论文，首次采用人工阴道深入探究了菌群在阴道环境中从无到有的生长演化过程，从全新的视角阐述了阴道菌群的建立机制。

Nature Communications官网截图

想象一下，我们的身体就像是一个充满生机的星球，而生活在其中的微生物就像是一个个“迷你居民”，它们组成了一个个“微生物群落”，也就是我们常说的“菌群”。阴道菌群就是生活在女性阴道内的微生物群落，它们对维持阴道健康、抵御病原体入侵至关重要。

本研究以MRKH综合征女性为对象，MRKH综合征是一种先天性疾病，患者没有阴道或阴道发育不全。研究通过对39名接受腹膜法阴道成形术的MRKH患者长达4年的跟踪随访，并在术前、术中和术后开展多时间点、多部位采样，进行了组织学分析及高深度宏基因组学测序分析。

结果显示，人工阴道在初建时几乎是一个空白的生态位，邻近区域的微生物成为了人工阴道的“种子库”。随着时间的推移，人工阴道内环境发生了动态变化，渐渐形成与正常女性阴道相同的组织结构。而人工阴道的营养条件也经历了从“极度贫瘠”到“类似于绝经期女性（较贫瘠）”再到“育龄期女性状态（充足）”的转变。

在“种子库”的影响和环境选择的共同作用下，阴道菌群也在不断发生变化。术后14天的人工阴道菌群表现出更多的随机特征，个体差异较大，一些耐药菌明显增殖。术后3个月，微生物群开始逐步向正常阴道菌群结构发展，但类似于健康绝经期女性的状态，乳杆菌较少、多种厌氧菌共存。随着营养条件的逐渐改善，人工阴道开始接近健康育龄女性的状态，乳杆菌含量逐步增加，并在术后2-4年演变为类似于术前阴道浅凹菌群的稳态结构。

MRKH女性术前、术后多时间阴道菌群变化趋势及与健康女性的比较

值得注意的是，尽管术后2-4年，人工阴道的菌群结构与术前阴道浅凹的菌群相似，但仍具有其独特的特征。比如，以普雷沃菌P. timonensis为核心的菌群网络在术后90天开始初步形成，但是其仅在术后2-4年占主导地位。这表明P. timonensis在人工阴道菌群结构中扮演着关键角色。

“大量研究表明，阴道菌群对女性生殖健康至关重要。但在此之前，我们很难找到一个合适的模型来探索菌群在这一部位的建立机制。”文章的通讯作者陈晨博士表示，“这项研究发现，健康女性中最重要的益生菌——卷曲乳杆菌（Lactobacillus crispatus）在人工阴道中的定植主要是源于术前阴道浅凹部位。这提示我们，在术前阴道浅凹或术后人工阴道早期引入卷曲乳杆菌，可能有助于促进这种益生菌的定殖，并有利于术后微生物群落的形成。这为改善MRKH综合征女性和变性女性的人工阴道菌群提供了重要的科学依据，对术后管理具有重要指导意义。”

北京协和医院的朱兰教授、深圳华大生命科学研究院的陈晨博士和武汉华大生命科学研究院的张涛博士、丹麦哥本哈根大学的Karsten Kristiansen教授为该论文的共同通讯作者，北京协和医院的陈娜、深圳华大生命科学研究院的郝梨岚、张喆、揭著业，以及深圳罗湖医院的秦成路为该论文的共同第一作者。项目通过了伦理审查及中国人类遗传资源管理等相关审批，严格遵循相关法规和伦理准则执行。

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