细菌性阴道炎(BV)是一种全球范围内普遍存在的妇科感染性疾病[1],其特点是阴道内正常微生物群落的失衡,导致病原微生物的过度生长[2]｡BV的诊断标准通常基于临床症状和体征,如阴道分泌物的异常､pH值的升高以及胺试验阳性[3],但这些方法可能难以全面反映阴道微生物群落的复杂性,也无法准确预测哪些女性更易发展为BV｡健康女性的阴道微生物群落通常由多种厌氧菌和需氧菌组成,其中乳酸菌属(尤其是乳酸杆菌)是最为关键的成员之一｡这些微生物通过产生乳酸和其他抗菌物质,维持阴道的酸性环境(pH≤4.5),从而抑制病原微生物的生长｡这种微生物间的相互作用和平衡对于防止感染至关重要[4]｡当这种平衡被打破时,如乳酸菌数量减少,其他微生物(如加德纳菌､普雷沃菌属和动弯杆菌属)可能过度增长,导致BV的发生[5]｡女性激素水平的变化,尤其是雌激素和孕激素,对阴道微生物群落的组成和功能有着显著的影响[6],雌激素通过促进乳酸菌生长､增强阴道屏障功能,帮助维持微生物的[7-8],女性进入绝经期后雌激素水平下降,乳酸菌减少,阴道pH升高,增加了BV的风险｡年龄也是影响女性生殖健康的重要因素之一[10]｡育龄期女性由于激素水平相对稳定,其阴道微生物群落也相对稳定｡而随着年龄的增长,尤其是在绝经后,激素水平变化导致阴道微生物群落失衡[11],增加BV及其他阴道感染的风险｡

为了深入理解绝经前后女性中BV与阴道微生物群落的关系,以及激素水平如何影响这种关系,本研究评估了激素水平与阴道微生物群落组成的相关性｡这些分析结果将有助于揭示BV的发病机制,也将为未来的研究提供基础,以进一步探索微生物群落与女性生殖健康之间的复杂关系｡

1、材料与方法

1临床资料

1.1研究对象

本研究纳入2022年1月到2024年10月江南大学附属妇产医院妇科和无锡怡和妇产医院就诊的BV患者70名,其中年龄18~40岁之间育龄期患者35名,45岁以上绝经后患者35名｡同时纳入同年龄段对照组70名｡所有研究对象的临床特征见表1,实验组和对照组在年龄､体重､既往史等一般资料的比较无统计学差异,研究结果可比性｡

1.2纳排标准

BV组患者符合中华医学会《临床诊疗指南:妇产科学分册》[12]中有关BV的诊断标准,患者出现外阴瘙痒､白带增多有异味,且阴道分泌物经实验室检查确诊;健康对照组:经妇产检查确认无任何妇科疾病的女性;所有受试者入组48h内无性生活,以确保对研究结果造成干扰;所有研究对象各项检查记录完整｡

1.3排除标准

生理状态为经期､妊娠期或哺乳期的女性不纳入本次研究;入组前2周内使用过抗菌药物或微生物调节剂的个体;患有肝､肾功能障碍的受试者;其他严重全身性疾病或免疫系统疾病｡

2方法

2.1样本收集

阴道菌群样品收集:于阴道后穹隆部位采集阴道分泌物,用生理盐水稀释后进行形态学检验,观察细菌的形态特征以进行诊断｡将剩余样本用密封盒密封,保存于-80℃冰箱中,取样过程严格遵循无菌取样原则｡血清样品收集:采集所有患者入院后24h内空腹外周静脉血3mL,置入血清采血管,3000r/min(离心半径12.8cm)离心10min,分离血清,进行检测｡

2.2阴道菌群特征分析

将阴道分泌物样本通过无锡怡和妇产医院委托金域医学检验中心进行16SrRNA测序分析和菌群鉴定｡使用16SrRNA基因V3区引物进行35个循环的PCR｡产物经过NanoDrop检测合格后,使用美国Illumina公司的HiSeq第二代高通量测序平台进行双端测序｡测序完成后,采用Silva数据库对样本进行物种对比和注释｡根据比对结果分析阴道微生物群结构及菌群多样性指标(Shannon指数和Simpson指数)｡

2.3血清细胞因子水平检测

通过化学发光法检测试剂盒检测血清中的雌激素､孕酮､FSH和LH水平｡试剂盒由美国贝克曼库尔特股份有限公司提供｡

3统计方法

采用GraphpadPrism5.0软件｡正态分布的连续变量以均值±标准差(x±s)表示,两组之间比较采用t检验;非正态分布的连续变量以中位数(四分位数)表示,两组之间比较采用非参数检验｡计数资料以百分率(%)表示,两组之间比较采用χ2检验｡检验水准α=0.05｡采用Pearson相关性分析阴道菌群特征与血清雌激素､孕酮､FSH和LH的含量水平的相关性｡检验水准α=0.05｡测序数据结果计算及绘图采用RStudio进行｡

2、结果

1入组一般情况比较各年龄患者及健康

对照入组时一般情况见表1所示,包括年龄､BMI情况,两组患者治疗前的一般临床资料差异无统计学意义(P>0.05)｡

2各组患者激素水平情况比较

在本项研究中,对四组不同状况的女性患者进行了激素水平的比较分析,结果见表2｡育龄期健康组与育龄期BV组的比较显示,育龄期健康组的雌激素水平显著高于育龄期BV组(200.06±30.02vs150±24.85)pg/mL,孕酮水平也显著较高(5.00±1.5vs3.09±0.99)pg/mL｡此外,促卵泡激素和黄体生成激素在两组间也存在显著差异,其中促卵泡激素水平在育龄期健康组中较低(5.03±1.2vs5.99±1.51)pg/mL,而黄体生成激素水平在育龄期健康组中也显著较低(3.96±0.79vs5.02±1.19)pg/mL,差异均有统计学意义(均P<0.05)｡绝经期健康组与绝经期BV组的比较结果表明,绝经期健康组的雌激素水平同样显著高于绝经期BV组(49.8±9.74vs39.97±7.92)pg/mL,而孕酮水平在两组间差异无统计学意义(1.00±0.49vs0.80±0.30)pg/mL｡促卵泡激素和黄体生成激素在绝经期BV组中显著高于绝经期健康组,分别为(50.19±9.62vs55.36±11.53)pg/mL和(30.00±6.15vs34.94±6.83)pg/mL(P<0.045和P<0.001)｡进一步的统计分析表明,不同年龄段的健康组和BV组在激素水平上均存在显著差异｡雌激素､孕酮､促卵泡激素和黄体生成激素在不同年龄段的健康组间差异有统计学意义(P<0.001),同样,在不同年龄段的BV组间这些激素水平差异有统计学意义(P<0.001)｡

3各组阴道微生物群落结构

本研究通过分析育龄期健康女性､育龄期BV患者､绝经期健康女性和绝经期BV患者四组人群的阴道微生物群落结构,揭示了不同生理状态下阴道微生物多样性和组成的变化｡实验结果显示,各组人群的阴道微生物群落在物种丰富度和相对丰度上存在显著差异｡见图1A,各组阴道微生物群落中的主要菌属包括乳酸菌属(Lactobacillus)､加德纳菌属(Gardnerella)､阿托波菌属(Atopobium)､普雷沃菌属(Prevotella)､巨球菌属(Megasphaera)､双歧杆菌属(Bifidobacterium)､拟杆菌属(Bacteroides)､动弯杆菌属(Mobiluncus)和斯尼瑟菌属(Sneathia),以及其他未明确分类的微生物(other)｡对于育龄期健康组而言,乳酸菌属(Lactobacillus)占主导地位,相对丰度超过60%,显示出健康的阴道微生物群落特征｡其他菌属的相对丰度较低｡而育龄期BV组患者乳酸菌属(Lactobacillus)的相对丰度显著降低至34%,而加德纳菌属(Gardnerella)和阿托波菌属(Atopobium)的相对丰度升高至20%和15%,表明BV状态下阴道微生物群落的失衡｡绝经期健康组可见乳酸菌属(Lactobacillus)的相对丰度略有下降至50%,而巨球菌属(Megasphaera)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)的相对丰度有所增加｡而绝经期BV组乳酸菌属(Lactobacillus)的相对丰度进一步降低至20%,普雷沃菌属(Prevotella)和动弯杆菌属(Mobiluncus)的相对丰度显著升高,反映出绝经后BV状态下阴道微生物群落的进一步失衡｡图1B及图1C为各组的香农指数(Shannonindex)及辛普森指数(SimpsonIndex),分别反映了阴道微生物群落的多样性和阴道微生物群落的均匀度｡育龄期健康组乳酸菌属占绝对优势,其阴道微生物群落多样性及均匀度均最低｡随着到达绝经期,健康组的香农指数(Shannonindex)无明显差异,而辛普森指数有明显降低(P<0.001)｡而在育龄期BV状态下,阴道微生物群落的多样性及均匀度均明显升高(P<0.001),到了绝经期后出现BV时,微生物群落多样性及均匀度也较同年龄健康组上升,但是低于育龄期BV组(P<0.001)｡

图1患者阴道菌群情况

4各组患者阴道微生物优势种丰度变化情况

由于对于阴道微环境来说,乳酸菌属是最为重要的菌属,而在BV感染中又以加德纳菌､普雷沃菌､阿托波菌为重要的有害菌种,所以接下来针对上述属的菌种进行了进一步精确到种的鉴定,结果见图2｡乳酸菌属(Lactobacillus)在育龄期健康组中占据主导地位,其中Lactobacilluscrispatus的相对丰度最高,达到35%,而Lactobacillusgasseri和Lactobacillusjensenii的相对丰度分别为15%和10%｡Lactobacillusiners的相对丰度较低,为5%｡Gardnerellavaginalis和Atopobiumvaginae的相对丰度分别为5%和2%,而Prevotellabivia的相对丰度最低,仅为1%｡育龄期BV组与育龄期健康组相比,BV患者的乳酸菌属相对丰度普遍下降,Lactobacilluscrispatus降至10%,Lactobacillusiners显著增加至30%｡同时,Gardnerellavaginalis的相对丰度显著上升至20%,Atopobiumvaginae也增加至15%｡Prevotellabivia的相对丰度增加至5%｡上述变化与育龄期健康组相比均差异有统计学意义(P<0.001)｡在绝经期健康女性中,Lactobacilluscrispatus的相对丰度略有下降至25%,而Lactobacillusiners的相对丰度增加至10%｡Gardnerellavaginalis和Atopobiumvaginae的相对丰度分别为8%和3%,Prevotellabivia的相对丰度为2%｡除Atopobiumvaginae与Prevotellabivia之外,其余菌种相对丰度较育龄期健康组相比差异有统计学意义(P<0.05)｡而在绝经期BV患者中,Lactobacilluscrispatus的相对丰度进一步下降至5%,Lactobacillusiners显著增加至40%｡Gardnerellavaginalis的相对丰度最高,达到25%,而Atopobiumvaginae也显著增加至15%｡Prevotellabivia的相对丰度进一步增加至8%｡与绝经期健康组患者对比差异有统计学意义(P<0.001),与育龄期健康组差异有统计学意义(P<0.001)｡

5各组阴道微生物与激素水平的相关性分析

研究育龄期健康女性､育龄期BV患者､绝经期健康女性和绝经期BV患者四组人群中阴道微生物群与激素水平(雌激素､孕酮､促卵泡激素､黄体生成激素)之间的相关性分析结果见图3｡Lactobacilluscrispatus与雌激素的相关性系数为0.779,与孕酮的相关性系数为0.556,表明L.crispatus的丰度与这两种激素水平呈正相关｡与促卵泡激素(FSH)和黄体生成激素(LH)的相关性系数分别为-0.446和-0.454,表明L.crispatus的丰度与这两种激素水平呈负相关｡Lactobacillusgasseri与雌激素的相关性系数为0.672,与孕酮的相关性系数为0.754,显示出与L.crispatus相似的正相关趋势｡与促卵泡激素和黄体生成激素的相关性系数分别为-0.349和-0.413,同样显示出负相关性｡Lactobacillusjensenii与雌激素和孕酮的相关性系数分别为0.640和0.713,维持了乳酸菌与这两种激素的正相关性｡与促卵泡激素和黄体生成激素的相关性系数分别为-0.289和-0.244,负相关性较L.crispatus和G.vaginalis更强｡与促卵泡激素和黄体生成激素的相关性系数分别为0.274和0.496,正相关性较G.vaginalis更显著｡Prevotellabivia与雌激素､孕酮､促卵泡激素和黄体生成激素的相关性系数分别为-0.357､-0.256､0.399和0.456,显示出与其他菌种不同的相关性模式,特别是与黄体生成激素的正相关性最强｡

图2患者阴道菌种相对丰度情况

图3阴道微生物与激素水平的相关性分析

3、讨论

本研究通过综合分析绝经前后不同年龄层女性患者的阴道微生物群落结构及其与激素水平的相关性,提供了对细菌性阴道炎(BV)影响因素的深入理解｡研究结果表明,阴道微生物群落的组成和激素水平在不同生理阶段和BV状态下存在显著差异,这些发现对于指导BV的预防和治疗具有重要意义｡

研究结果表明,育龄期健康女性的雌激素和孕酮水平显著高于育龄期BV患者,这与之前的研究结果一致[13-14],说明激素水平的变化可能影响阴道微生物群落的稳定性｡雌激素和孕酮的降低可能导致乳酸菌属的减少,从而影响阴道的酸性环境和抗菌防御机制,增加BV的风险｡另外,绝经后女性雌激素水平的显著下降也与阴道微生物群落的失衡有关,这可能解释了为什么绝经后女性更容易发生BV｡进一步通过检测阴道微生物群落结构的变化发现,育龄期健康女性的阴道微生物群落以乳酸菌属为主导,特别是Lactobacilluscrispatus,这与目前研究发现健康的阴道微生物群落特征相符[13]｡然而,在BV患者中,乳酸菌属的相对丰度降低,而与BV相关的微生物如Gardnerellavaginalis和Atopobiumvaginae的丰度增加,导致阴道微生物群落失衡｡这一结果强调了维持乳酸菌属特别是Lactobacilluscrispatus的主导地位对于阴道健康的重要性[15-16]｡

另外,本研究结果还表明了阴道微生物群落与激素水平之间的相关性｡总言之,乳酸菌属中的优势菌种(如L.crispatus､L.gasseri和L.jensenii)通常与雌激素和孕酮水平呈正相关,而与促卵泡激素和黄体生成激素呈负相关,这可能反映了这些菌种在维持阴道健康和酸性环境中的作用｡而研究表明以L.crispatus为主的微生物群是阴道中最常见的产H2O2乳杆菌[17-18],能够有效维持阴道内环境的稳态并减少阴道感染的机率,相反,条件致病菌如G.vaginalis和A.vaginae通常与雌激素和孕酮水平呈负相关,而与促卵泡激素和黄体生成激素呈正相关,这可能与它们在BV发病机制中的潜在作用有关｡这些发现为进一步理解阴道微生物群落与女性激素水平之间的相互作用提供了重要启示,但目前尚未有明确研究表明在人体内微生物群与这些激素变化的因果关系,仅在动物实验中发现L.crispatus及Gardnerellavaginalis在小鼠阴道的定植情况可能与雌激素水平变化有关,而这种作用可能是由糖原介导[19]｡

目前的研究及本文发现为开发新的BV治疗和预防策略提供了科学依据｡例如,通过调节激素水平或增强乳酸菌属的定植,可能有助于恢复和维持阴道微生物群落的平衡｡此外,针对特定菌种的益生菌治疗或者菌群移植疗法[20]可能对于恢复阴道健康和预防BV复发具有潜在价值[21]｡总之,本研究强调了激素水平和阴道微生物群落之间复杂的相互作用,并揭示了这些相互作用在不同生理阶段和疾病状态下的变化｡这些结果为理解BV的发病机制提供了新的视角,并可能有助于开发更有效的预防和治疗策略｡未来的研究应进一步探索激素水平､阴道微生物群落和BV之间的因果关系,并评估潜在干预措施的效果｡

参考文献:

[2]卢维,刘莉,杨洪容,等.细菌性阴道炎患者阴道菌群组成与其临床表征相关性研究[J].中国病原生物学杂志,2024,19(8):907-912.

[6]宋娜娜,李艳.阴道炎患者微生态菌群密度与性激素的相关性[J].武汉大学学报(医学版),2021,42(5):813-817.

[8]张展,白会会,宗晓楠,等.育龄期女性月经周期的阴道菌群变化分析[J].中华妇产科杂志,2022,57(2):101-109.

[12]中华医学会.临床诊疗指南.妇产科学分册[M].临床诊疗指南.妇产科学分册,2007.

[15]孙佳慧,宋丽雅.卷曲乳杆菌对女性生殖道健康的影响及抑菌和抗炎机制[J].中山大学学报(医学科学版),2024,45(1):28-34.

[18]许啸声,赵荣,冯炜炜,等.雌激素补充治疗对绝经后高危型HPV感染女性阴道菌群及局部免疫的影响[J].中华生殖与避孕杂志,2024,44(2):116-122.

文章来源:惠月红,顾燕芳,顾劲松,等.绝经前后女性细菌性阴道炎菌群和激素水平的比较研究[J].中国病原生物学杂志,2025,20(06):703-707.