生育难题背后,阴道菌群“暗藏玄机”!
生育难题背后,阴道菌群“暗藏玄机”!
在女性生殖健康领域,阴道菌群这一“小生态”正逐渐成为科学家们关注的焦点。女性生殖道是一个复杂的微生态系统,正常情况下,乳杆菌(Lactobacillus)是阴道菌群中的优势菌,它们通过产生乳酸维持阴道的酸性环境,抑制有害微生物的生长,从而保护女性生殖道免受感染。然而,近年来的研究发现,阴道菌群的失衡可能与女性不孕症的发生密切相关。一些研究显示,不孕女性的阴道菌群多样性显著降低,乳杆菌的相对丰度减少,而其他有害菌的相对丰度增加。这种菌群失衡不仅削弱了阴道的防御屏障,还可能影响生殖道的正常生理功能。此外,在辅助生殖过程中,阴道菌群的状态也可能对胚胎移植的成功率和妊娠结局产生重要影响。因此,深入了解阴道菌群与女性不孕及辅助生殖结局之间的关系,对于提高女性生育成功率具有重要意义。
先前研究表明,以乳杆菌优势菌群减少和厌氧菌过度增殖为特征的阴道微生态失衡,与体外受精(in vitro fertilization,IVF)临床妊娠率下降、胚胎非整倍体率升高,以及反复种植失败(recurrent implantation failure,RIF)、未足月胎膜早破(preterm premature rupture of membranes,PPROM)和早产等不良妊娠结局显著相关。然而,阴道微生物组调控不孕症发生发展及影响ART成功率的分子机制尚未完全阐明,现有研究仅初步揭示了菌群紊乱可能通过免疫微环境改变等途径干扰生殖过程,其确切作用机制仍有待深入探索。因此,深入研究阴道微生物在不同人群尤其是不孕症患者中的分布特征、功能及微生物间的相互作用,不仅有助于揭示不孕症的潜在病因,还可能为不孕症的预防和治疗提供新的思路和靶点。
2025年5月5日,海军军医大学第二附属医院(上海长征医院)孙宁霞主任及其团队在Genomics, Proteomics & Bioinformatics (GPB)发表题为“The Implication of The Vaginal Microbiome in Female Infertility and Assisted Conception Outcomes”的研究性论文。该研究探讨了健康女性与不孕症女性阴道微生物组的差异特征,分析了阴道微生物组与不孕症和辅助生殖技术结局的关联,揭示了健康女性和不孕症女性阴道微生物组的差异特征,为阐明阴道菌群影响不孕症的发生及辅助生殖技术治疗结局的机制提供了新的科学依据,并进一步发现阴道中特定微生物类群的失衡可能是导致胚胎反复种植失败的关键因素。
图1 文献基本信息
图2 全文摘要
在该研究中,作者采用PCR技术对194名不孕女性和100名健康女性的阴道分泌物进行16S rRNA扩增,通过高通量测序比较正常女性与不孕女性的阴道微生物组成特征,发现不孕女性阴道菌群结构与健康女性阴道菌群结构存在显著差异,不孕女性阴道菌群α多样性升高,伯克霍尔德菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)和普雷沃菌属(Prevotella)等致病菌丰度显著增加,双歧杆菌属(Bifidobacterium)和乳杆菌属(Lactobacillus)等阴道有益菌的丰度显著降低。这种菌群失衡可能削弱了阴道的防御屏障,增加了感染的风险,从而影响女性的生育能力。
随后,作者结合典型相关分析解析菌群与输卵管病变、排卵障碍及RIF的关联。研究发现,特定的阴道菌群结构与这些生殖障碍之间存在显著的相关性。某些有害菌属(如加德纳菌属Gardnerella和阿托波菌属Atopobium)的相对丰度增加与输卵管病变的严重程度呈正相关,提示这些菌群可能通过引发炎症反应或破坏生殖道微环境,间接影响输卵管的正常功能。此外,排卵障碍患者的阴道菌群多样性显著降低,且乳酸杆菌的相对丰度减少,这可能削弱了阴道微生态的稳定性和防御能力,进而影响内分泌平衡和卵巢功能。在反复种植失败的患者中,研究还发现阴道菌群的组成与胚胎种植成功率之间存在密切联系,一些特定菌群的存在可能抑制子宫内膜的容受性,从而降低胚胎着床的可能性。
与此同时,作者还基于菌属丰度构建机器学习模型来预测不孕症,并进一步利用PICRUSt算法探讨与不孕症及ART结局相关的代谢通路。通过分析阴道菌群的菌属丰度,机器学习模型能够以较高的准确率预测不孕症的发生,这表明阴道菌群的组成可以作为潜在的生物标志物,用于早期筛查和诊断不孕症。此外,PICRUSt分析揭示了与不孕症及ART结局密切相关的代谢通路,不孕女性的阴道菌群在某些关键代谢通路的活性上与健康女性存在显著差异,例如,与乳酸生成相关的代谢通路在不孕女性中显著下调,这可能与乳酸杆菌丰度降低有关,进而影响阴道的酸性环境和抗菌能力;而在辅助生殖过程中,成功妊娠的女性其阴道菌群中与短链脂肪酸(SCFAs)合成相关的代谢通路更为活跃,短链脂肪酸被认为具有抗炎和免疫调节作用,可能有助于改善子宫内膜的容受性和胚胎着床环境。此外,研究还发现与氧化应激相关的代谢通路在反复种植失败(RIF)患者中显著上调,这可能表明氧化应激在胚胎着床失败中扮演了重要角色,而阴道菌群的失衡可能通过影响氧化应激水平间接影响ART结局。
阴道菌群在女性不孕症的发生以及辅助生殖结局中扮演着重要角色。乳杆菌作为阴道菌群中的优势菌,对维持阴道微生态平衡和促进生殖健康具有关键作用。而阴道菌群的失衡可能导致不孕症的发生,并影响辅助生殖的成功率。
对临床实践的启示
1. 个性化治疗方案:在辅助生殖治疗前,医生可以对患者的阴道菌群进行检测,根据菌群状态制定个性化的治疗方案。例如,对于阴道菌群失衡的患者,可以通过调节菌群来提高辅助生殖的成功率。
2.预防感染:鉴于阴道菌群失衡可能导致感染风险增加,医生应加强对不孕患者生殖道感染的预防和治疗,以改善患者的生殖健康。
对未来研究的启示
1. 深入探索菌群机制:未来的研究可以进一步探讨阴道菌群与女性生殖健康之间的具体机制,例如乳杆菌如何通过调节免疫反应来影响生殖过程。
2.多组学联合研究:结合基因组学、代谢组学等多组学技术,全面解析阴道菌群与女性生殖健康的相互作用,为不孕症的治疗提供更有力的理论支持。
阴道菌群这一“小生态”在女性不孕与辅助生殖领域具有重要的研究价值和临床意义。随着研究的不断深入,相信我们能够更好地利用这一“小生态”来改善女性的生殖健康和辅助生殖结局!
参考文献:
Xiuju Chen, Yanyu Sui, Jiayi Gu, et al. The Implication of The Vaginal Microbiome in Female Infertility and Assisted Conception Outcomes. Genomics Proteomics Bioinformatics.2025-05-05:qzaf042. DOI: 10.1093/gpbjnl/qzaf042.
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