在研究了女性阴道的微生物后 他们发现一些研究是错误的

2020-06-12 15:13 来源:环球科学

照片来源:皮克斯贝文章|莫尼克布鲁伊莱特

董梦媛

审校|小果

说到微生物,大多数人的第一反应是肠道菌群、益生菌或粪便微生物移植。但事实上,微生物群是指与人体共生的微生物(包括真菌、细菌和病毒)的总遗传物质。人类女性的阴道中也有微生物群,但其研究落后于身体其他部位。

然而,这个研究领域可能很快就会受到关注。马里兰大学医学院的研究人员最近发布了一个新的数据库VIRGO,它可以以前所未有的分辨率绘制人类女性阴道的微生物群落。处女座总结了过去十年中从许多不同研究中收集的数据,包括生活在阴道中的大约一百万个细菌、病毒和真菌的基因序列。

微生物学家詹妮弗费特威是弗吉尼亚联邦大学阴道人类微生物项目的负责人。“这项研究非常重要,因为它加快了阴道疾病新诊断测试和治疗方法的发现,”她说。Fettweis没有参与这项研究,她认为VIRGO作为一个公共数据库,有助于促进这一领域的发展。“我认为他们的研究工作非常重要,”她说。

在过去的十年中,包括人类微生物学项目(HMP)在内的研究成果已经阐明了生活在人体内的微生物数量已经达到的程度。最近的评估表明,人体内细菌的数量大约等于人体细胞的数量。这些细菌不会被动地停留在人体内。在肠道中,微生物参与各种重要的生命活动,如消化、身体免疫甚至维生素生产。科学家认为微生物在阴道中扮演着同样重要的角色,但是它们的功能还不清楚。因此,许多人希望VIRGO数据库能改变这种情况。

该数据库整合了马里兰大学研究小组收集的264份阴道拭子样本的宏基因组数据和308个阴道菌株的全基因组序列。宏基因组测序可以帮助科学家了解阴道的微生物组成,而元转录测序可以帮助他们找到活跃表达的基因。最后,该数据库包含100万个细菌基因,这也意味着阴道中有300种不同的微生物。

在VIRGO的早期应用案例中,科学家展示了它如何帮助我们理解难治性阴道疾病的原因。在这项研究中,一名妇女患有细菌性阴道病,这是一种由有害细菌过度生长引起的疾病,可导致不适甚至严重并发症,如早产和不孕。

通过在感染过程的不同阶段收集女性的阴道样本,研究人员精确地绘制了感染过程中细菌基因活性的变化。在症状出现之前,惰性乳酸菌的微生物活性会增加。尽管惰性乳酸菌的数量仅占微生物群落的1%,但其活性极高,所产生的基因产物占微生物样品中总基因产物的20%。尽管这一观察仅基于一名患者,但先前的大规模研究报告了惰性乳酸杆菌和细菌性阴道病之间的联系。然而,这是研究人员第一次发现这种微生物的活性在症状出现之前就增加了。

马里兰大学医学院的微生物学家雅克拉威尔说:“这是一个重大发现。”他解释说,VIRGO能够发现微生物的功能,即使微生物的数量相对较少,这是这个工具的主要优势。作为论文的合著者,拉威尔也是LUCA Biologics的联合创始人和首席科学家,他看到了利用VIRGO开发诊断测试技术的潜力。这家生物技术公司致力于开发实时疗法来帮助女性保持健康。

莫莉斯托特是华盛顿大学医学院的产科医生,她没有参与这项研究,她说,“处女座不仅能评估细菌群落的组成,还能检测这些细菌的功能。”费特威对此表示同意,她的研究小组正试图补充阴道微生物群中的“暗物质”。2012年,他们发布了一个数据库,对阴道中存在的所有细菌种类进行分类。她说,处女座还能提供更高的分辨率来区分同一物种中的不同菌株。

一种常见的细菌,大肠杆菌,——,可以帮助你理解为什么鉴定菌株如此重要。大肠杆菌包括数百种菌株,其中大部分生活在人类和动物的肠道内,被认为对健康有益。其中一些可以帮助消化食物。然而,至少有200种大肠杆菌是致病的,可以引起食源性疾病、腹泻、尿路感染,甚至某些类型的脑膜炎。

在阴道中,同一种细菌的不同菌株可能对健康有益或引起疾病。脆乳杆菌一直被认为是阴道健康的标志,因为它能产生乳酸,并为阴道维持有益的酸性环境。然而,当科学家通过VIRGO首次发现,并不是所有的乳酸杆菌犯罪证据菌株都是相同的——,并且它们的基因表达具有很大的多样性。

拉威尔说:“这意味着每一个女人体内乳酸杆菌的成分都是不同的。”这一发现可能会挑战当前的一些研究,例如基于细菌序列设计益生菌。拉威尔解释说,每种菌株都有不同的功能,这是一种“研究阴道微生物群的新方法”。

Fettweis希望像VIRGO这样的数据库能扩大未来对女性健康的研究。随着越来越多的研究小组建立微生物目录并公布他们的数据,她相信这将加快阴道微生物的研究进程。“我们的最终目标是把所有的研究信息汇集在一起,”她说。