女性一生不同阶段阴道微生态菌群特征研究进展

阴道微生态是由阴道内的微生态菌群、机体的内分泌调节和解剖结构共同构成。正常健康女性阴道内的微生态菌群（vaginal microbiota, VMB）包括革兰阳性需氧菌、革兰阴性需氧菌、厌氧菌、支原体及假丝酵母菌等，它们与宿主、环境之间构成了彼此制约、相互协调的动态平衡。正常VMB总量可达109/mL，其中乳杆菌（Lactobacillus）约占70%～95%，通过定植抗力、生物拮抗、分解阴道上皮细胞糖原产生乳酸来维持阴道酸性环境，分泌H2O2、细菌素、类细菌素和生物表面活性剂及刺激机体的免疫防御作用来抑制其他菌和致病菌的生长，维持阴道“自净”作用。阴道酸性环境改变、药物影响、性激素水平波动、机体免疫功能低下时，VMB 的多样性随之变化，引起菌群的结构转移、微生态失衡，导致细菌性阴道病（bacterial vaginosis，BV）、需氧菌性阴道炎（aerobic vaginosis，AV）、阴道假丝酵母菌病、早产、流产、不孕等一系列临床疾病的发生。掌握女性一生不同阶段VMB的变化特征，对于理解女性正常的生长发育、生理功能、健康评估以及疾病易感性等具有重要意义。

阴道壁由黏膜、肌层和纤维层构成。阴道黏膜由复层鳞状上皮覆盖，受性激素的影响发生周期性变化：雌激素（E）致阴道上皮底层细胞增生、逐渐演变成中层和表层细胞，细胞内糖原增多；孕激素使表层细胞脱落、崩溃，细胞内糖原释放。糖原、前庭腺体分泌物、周期性子宫内膜的剥脱、出血及其残留物，为VMB的生长提供了条件。VMB主要分布于阴道四周侧壁、其次为阴道后穹窿、宫颈。宫颈外口也是正常VMB的栖息地。宫颈管内圆柱状上皮深皱襞多，表面积增加，同时又是宫颈腺体的开口，易形成湿润、氧分压低的环境，是部分厌氧菌良好的生长环境。

人类微生物组学计划研究结果表明：口腔、皮肤、肠道、阴道4个部位菌群多样性比较，VMB结构相对简单、多样性低。正常VMB以1或2种阴道乳杆菌作为优势菌，卷曲乳杆菌（L.crispatus）、加式乳杆菌（L.gasseri）、惰性乳杆菌（L.iners）或詹氏乳杆菌（L.jensenii）较常见。乳杆菌通过分泌乳酸、与其他微生物竞争营养和上皮细胞受体等多种机制，保护和维持阴道微生态系统的正常，从而免受其他菌种入侵。阴道内小部分VMB由大量厌氧菌构成，包括普雷奥菌属（Prevotellabivia，P.bivia）、巨型球菌属（Megasphaera）、阴道加德纳尔菌（Gardnerellavaginalis，GV）、纤毛菌属（Sneathia）和阴道阿托波氏菌。其他如葡萄球菌、棒状杆菌、链球菌（Streptococcus）、消化性球菌、肠球菌、韦荣球菌、类杆菌、双歧杆菌、假丝酵母菌属以及支原体、脲原体亦可存在。Ravel等根据VMB的群落状态类型（community state type，GST），将VMB分为5型：CST Ⅰ型（L.crispatus优势菌群）、CST Ⅱ型

（L.gasseri优势菌群）、CST Ⅲ型（L.iners优势菌群）、CST Ⅳ型（厌氧菌为优势菌群，乳杆菌含量无或低，其中Ⅳ-A以Anaerococcus，Peptoniphilus，P.bivia等为主，Ⅳ-B以阴道阿托波氏菌和巨型球菌属为主）和CST Ⅴ型（以L.jensenii为优势菌群）。 

3.1    新生儿期和儿童期    新生女婴阴道内无菌，VMB约在出生后7~8 h开始出现，主要是葡萄球菌、肠球菌和类白喉杆菌等。2~3 d后厌氧或兼性厌氧的乳杆菌取代了上述需氧菌，形成纯种状态。新生女婴血循环中母体E仍维持较高水平，阴道上皮细胞内储存较多糖原，为乳杆菌的定植提供了环境。同时，由于该阶段肾上腺和卵巢发育不全，E水平低下。随着母体E水平的衰退，新生女婴VMB中乳杆菌的含量减少，最终球菌成为优势菌群，阴道酸性环境也逐渐转变为中性或弱碱性。

3.2    青春期    随着肾上腺和卵巢功能的成熟，女童逐渐出现萌发、性毛初现、生长加速和月经初潮等生理现象，标志着女童进入青春期。传统观点认为：初潮前VMB为少量兼性厌氧菌，无乳杆菌或极低量乳杆菌。青春后期女童月经周期基本规律，阴道黏膜上皮细胞受周期性激素影响分泌糖原，乳杆菌数量迅速增加，形成相对稳定的正常菌群定植，保持阴道的酸性环境，抑制致病菌增殖。Hickey等利用Roche 454焦磷酸测序法检测245份VMB标本（198份10~12岁健康围青春期女童VMB和47份母体VMB），结果显示：（1）大部分女童在青春早期至中期（尚未初潮阶段），VMB优势菌群为产乳酸细菌（Lactic acidbacteria，LAB），其中乳杆菌（Lactobacillus spp.）含量最丰富： L.crispatus占87/245，L.iners占71/245，L.gasseri占22/245，L.jensenii占8/245。约1/3女童VMB优势菌群为GV，其他为无乳链球菌、咽峡炎链球菌、P.bivia和Anaerococcus。证实GV是构成青春期未初潮女童VMB的正常组分，不经性活动传播。（2）作者综合Tanner分期和阴道pH值后认为：从TannerⅡ到Tanner Ⅲ，乳腺、性毛的发育均与VMB中LAB的含量和pH值相关，所有围青春期女童阴道pH值均＞4.5。（3）女童VMB结构与母体VMB结构相似，提示基因和环境的交互作用影响VMB的结构，为研究成年女性VMB提供了新视角。

3.3    育龄期

3.3.1    月经期VMB变化规律    Srinivasan等应用qPCR方法，发现VMB结构随月经的周期性变化发生快速、动态的规律性交替。81%的受试对象（正常女性和BV患者）月经期阴道分泌物中L.jensenii和L.crispatus数量显著下降，GV含量迅速上升（P＜0.001）。经期结束，GV含量降至检测不到，提示该变化可能与GV生长需要Fe2+有关。

3.3.2    阴道乳杆菌状态预示阴道健康与否    Petrova等利用16S rRNA基因分析法检测了白人和亚裔育龄期女性VMB，根据VMB中乳杆菌特征评估VMB健康与否。（1）Ⅰ级：正常微生态。阴道乳杆菌为优势菌群，主要为下列3种亚群：①L.crispatus为主（26.2%）的白人和亚裔人群：VMB中乳酸多，pH 值为4，相对稳定，较易转变为L.iners优势菌群状态，不易转变成BV；发生性传播疾病（STD）感染率低；关键基因组信息：宿主黏附因素，竞争性拮抗GV。②以L.gasseri为主（6.3%）的白人和亚裔人群：VMB乳酸量少，pH值为5，相对稳定，很少转变成其他CST。③以L.jensenii 为主（5.3%）白人和亚裔人群：VMB中乳酸量中，pH值4.7，无CST信息。（2）Ⅱ级：介于健康态与转化态之间。①白人和亚裔人群：以L.iners为主（34.1%）。VMB中乳酸量中，pH值为4.4，健康人群和BV患者VMB中均可分离出此型；转化态VMB中经常分离出此型，是BV患者经治疗后的主要CST。可塑性VMB条件：L.crispatus为主的VMB系统、硫铁蛋白基因、依赖胆固醇细胞溶素、黏液素和糖原代谢酶，这类VMB较易转化成正常微生态（Ⅰ级）。②非裔和西班牙裔人群：非乳杆菌为主（27%），大量菌群维持低pH值（4~5），低Nugent评分，属于健康态或无症状BV态，此类VMB较易转化成BV态。（3）Ⅲ级：失衡态（BV态）：兼性厌氧菌大量生长。乳酸量少或无，pH值为 5.3； Nugent评分高；以GV为主的多微生物群落生物膜；极易发生STD感染。不同种族人群的VMB中乳杆菌特征与其阴道健康状态具有显著差异，这与Ravel等报道一致，提示种族遗传特性决定了宿主阴道VMB的结构特征和疾病模式易感性差异。临床选择益生菌治疗BV时，应考虑患者群体的VMB的结构特征，恢复正常妇科微生态。

3.4    妊娠期和产褥期    妊娠期是母体孕育胎儿的特殊阶段，也是改变VMB宿主环境的绝佳时机。前瞻性研究表明，孕妇VMB更稳定，整个孕期VMB缺乏多样性变化，可能与孕期缺乏激素波动、无月经以及宫颈及阴道分泌物性状和性行为改变相关。与非孕女性相比，孕妇VMB菌群组成发生改变，整个孕期4种乳杆菌属数量增加，厌氧菌属数量减少。孕晚期VMB与非孕女性VMB相似，足月分娩孕妇很少观察到CSTs Ⅳ-B。

VMB对于阴道塑形、宿主环境改变具基础性和决定性作用。通过改变母体微生态，发现孕早期VMB的结构组分变化与早产发生率增加密切相关。约1/3阴道乳杆菌量少的孕妇发生早产，甚至分娩时胎儿不足32孕周，而3/4阴道乳杆菌为优势菌群的孕妇成功维持妊娠至足月分娩。与低乳杆菌VMB的孕妇相比，高GV、低乳杆菌VMB的孕妇发生早产风险明显增加，提示阴道乳杆菌分泌的乳酸、蛋白等物质，可能促进宿主改变致病菌或体内某些共生菌的免疫反应状态，从而利于维持自身健康。此外，孕期阴道内优势乳杆菌可能在建立新生儿上消化道内微生物菌群方面发挥一定作用，避免上行性感染的发生。

产后多数女性VMB发生持续性改变，表现为阴道乳杆菌骤然减少，而Peptoniphilus、P.bivia和Anaerococcus显著增多，VMB特征与远端肠道菌群极为相似，这种变化与分娩方式无关，此种VMB的转变与母体再次妊娠是否发生早产尚待循证医学证据支持。

3.5    绝经期和绝经后期    进入绝经期后，由于卵巢功能衰退，自身E水平降低，女性生殖道黏膜变薄，皱襞消失，阴道血供减少，分泌物减少。同时，E水平下降，造成阴道黏膜萎缩和阴道上皮细胞内糖原含量下降，导致女性生殖道内乳杆菌密度降低，利用葡萄糖或糖原生成乳酸减少，阴道pH值上升至6.0~8.0。绝经期女性VMB结构适应了pH值和激素变化，乳杆菌的检出率和密度极度减少，甚至绝经后期检测不出。Brotman等发现：绝经前VMB类型主要是CSTⅠ型和CST Ⅲ型，围绝经期为CST Ⅳ-A型或CSTⅡ型，绝经后女性VMB则以CST Ⅳ-A型为主。绝经状态与CST类型密切相关（P=0.004），外阴阴道萎缩程度与CST类型密切相关（P=0.002）。未行激素替代治疗的绝经后女性VMB中类杆菌的检出率达40%以上，大肠埃希菌的检出率达35%，该结果与大肠埃希菌在女性生殖道内的定植与乳杆菌的定植呈负相关一致。该阶段VMB较脆弱，极易受到体内外因素影响发生疾病。 

VMB在阻碍STD、泌尿生殖道感染等致病菌的定植、维持妇科健康和女性生殖功能方面发挥了重要作用。益生菌阴道栓为临床治疗BV、AV以及老年性阴道炎提供了新方法。由于VMB在女性不同阶段菌群结构特征发生变化，以及宿主的免疫监视和免疫应答存在个体差异，二者之间存在微妙的转化和协同作用。尽管临床已经明确VMB中乳杆菌低的孕妇存在发生早产的高风险，但接踵而来的问题仍需进一步研究解答。

阴道乳杆菌含量低的孕妇能否通过置入益生菌栓来预防性治疗早产？益生菌栓的具体用法和疗程如何确定？如何通过调整孕妇VMB结构影响妊娠结局？实施个体化治疗VMB相关疾病，临床医生需要VMB的种属特异性和时空差异性知识储备，合理选择益生菌株，达到精准医疗。随着现代分子生物学的技术进步和检测费用下降，让这一切有望实现。

（2016-04-02收稿    2016-06-09修回）