全球超一半女性会得的细菌性阴道病有新进展！Cell｜科学家发现油酸可恢复健康的阴道微生物组
全球超过一半的女性在其一生中至少会经历一次细菌性阴道病（BV），这是一种由于生殖道内天然微生物失衡而导致的常见疾病。BV会引起不适的症状，如疼痛和异常分泌物，并且虽然可以通过抗生素治疗，但常常容易复发。若不加以治疗，BV还可能引发孕期并发症，并增加性传播感染（包括HIV）的风险。
在一项新的研究中，来自布罗德研究所、拉根研究所和圣犹大儿童研究医院的研究人员发现，油酸（oleic acid）——人体内最丰富的脂肪酸之一，能在细菌性阴道病实验室模型中恢复阴道微生物的健康平衡。
相关研究结果于2024年8月19日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Vaginal Lactobacillus fatty acid response mechanisms reveal a metabolite-targeted strategy for bacterial vaginosis treatment”。
研究结果显示，油酸及其他几种不饱和长链脂肪酸（uLCFA）不仅构成细胞膜的重要部分，还具有抗菌特性，能够抑制与不良健康结果相关的阴道微生物生长，同时促进与健康女性生殖道相关的其他微生物种类的生长。这种促进微生物平衡的治疗方法未来或许可以帮助预防阴道反复感染。
论文的第一作者表示：“现有的治疗方法就像抛硬币一样，这种情况在40多年的医疗实践中并未改变，因此我们需要新的方法来帮助患者。”
神奇的油酸
人类女性的生殖道通常由乳杆菌属的微生物定植。抗生素治疗BV会导致乳杆菌的平衡失调，使得惰性乳杆菌（Lactobacillus iners）增多，而这种菌种会导致BV更易复发。
在本研究中，研究人员致力于寻找促进卷曲乳杆菌（Lactobacillus crispatus）生长的方法，因为这种菌种能够创建比惰性乳杆菌更为稳定的微生物环境。他们计划利用布莱尼实验室开发的一种大规模筛选技术来研究不同化合物对卷曲乳杆菌的影响。但在筛选开始前，研究人员发现了一个重要的线索：培养乳杆菌所用的培养基中的一种成分破坏了筛选方法，如果没有这种成分，乳杆菌则不能在培养基中生长。
在排查问题时，研究人员发现许多乳杆菌需要培养基中的一种成分——油酸——才能生长。当他们用油酸培养不同的乳杆菌菌株时，发现油酸抑制了惰性乳杆菌的生长，同时促进了与健康微生物群相关的乳杆菌菌株（如卷曲乳杆菌）的生长。
研究团队利用RNA测序技术，并与布罗德研究所代谢组学平台以及圣犹大儿童研究医院的合作团队合作，确定了一组参与处理uLCFA的基因，这些基因仅存在于非惰性乳杆菌菌种中。其中一个基因编码油酸水合酶（oleate hydratase），该酶能够将稀有资源uLCFA转化为只有拥有这种酶的细菌才能利用的形式。另一个基因编码脂肪酸外排泵，这是细菌应对高浓度油酸所必需的。
图片来自Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.07.029
本文第一作者Zhu说：“我们使用了最先进的遗传学工具，尽管这些工具是任何机制研究的‘金标准’，但很多阴道微生物学研究人员还没有机会使用。这是该领域向前迈出的一大步。”她补充说，阴道微生物学领域并未像其他微生物学领域那样获得同等的资源。
研究团队还通过混合培养与BV相关的细菌以及惰性乳杆菌和卷曲乳杆菌，模拟了油酸如何影响BV患者的阴道微生物组。油酸有效抑制了惰性乳杆菌和大多数BV相关细菌的生长，包括一些对抗生素治疗有抗药性的菌株。这表明油酸可能是恢复女性生殖道中稳定、健康微生物组的有效手段。
论文的共同通讯作者塞斯·布鲁姆（Seth Bloom）表示：“这项研究展示了了解关键细菌核心代谢需求和功能可以直接引导新疗法的诞生，使我们能够调整微生物组以改善健康状况。”
在拉根研究所，克万实验室正在努力将这项研究推进到人体临床试验阶段。克万说：“我们相信，将这些研究成果转化为能够持久改变阴道微生物组的方法，以改善BV治疗，减少全球女性面临的不良健康后果，具有令人激动的潜力。”
参考资料：
Meilin Zhu et al. Vaginal Lactobacillus fatty acid response mechanisms reveal a metabolite-targeted strategy for bacterial vaginosis treatment. Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.07.029.
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