卷曲乳酸杆菌插圖。

提及微生物組，大多數人的第一反應是腸道、益生菌，或者是糞便微生物移植。但實際上微生物組是與(yu) 人體(ti) 共生的微生物（包括真菌、細菌和病毒）的遺傳(chuan) 物質的總和。陰道也是有微生物群的，隻不過對它的研究落後於(yu) 對其他身體(ti) 部位微生物群的研究。

然而，這方麵的研究很快也會(hui) 升溫。這要歸功於(yu) 馬裏蘭(lan) 大學醫學院（University of Maryland School of Medicine）的研究者發布的一種新工具VIRGO（Human Vaginal Non-redundant Gene Catalog）。它是從(cong) 過去十年來許多不同研究中收集的數據匯總，能夠以前所未有的分辨率描繪陰道微生物群。該數據庫包含了陰道內(nei) 活躍的細菌、病毒和真菌中大約100萬(wan) 個(ge) 基因的序列。

Jennifer Fettweis是弗吉尼亞(ya) 聯邦大學（Virginia Commonwealth University）陰道人類微生物群落項目(Human Microbiome Project)的負責人，也是一位微生物學家。她表示：“這項研究對於(yu) 加速發現新的陰道疾病的診斷測試和治療方法至關(guan) 重要。”Fettweis沒有參與(yu) 此項研究，她認為(wei) 公共數據庫VIRGO能夠幫助促進該領域的發展。她說道：“我認為(wei) 論文的作者在這方麵所做的研究是非常重要的。”

包括人類微生物群落項目在內(nei) ，過去十年的研究成果已經闡明了微生物在何種程度上在我們(men) 體(ti) 內(nei) 生存。最近的估計表明，人體(ti) 內(nei) 細菌的數目大約與(yu) 人體(ti) 細胞的數目相當。

這些細菌細胞並不是整天無所事事。在腸道中，微生物參與(yu) 了各種重要的生命活動，比如消化、機體(ti) 免疫甚至是維生素的生產(chan) 。科學家們(men) 認為(wei) ，微生物在陰道中發揮著同樣重要的作用，但尚未能闡明它們(men) 的功能。因此，很多人希望VIRGO數據庫可以改變這種狀況。

VIRGO綜合了馬裏蘭(lan) 大學研究小組收集的264個(ge) 陰道拭子樣本的宏基因組數據，以及308個(ge) 陰道菌株的全基因組序列。宏基因組測序幫助科學家們(men) 了解陰道的微生物組成，而宏轉錄組測序則有利於(yu) 發現活躍表達的基因。最終的數據庫整合了陰道中300種不同的細菌表達的超過一百萬(wan) 個(ge) 基因。

在VIRGO應用的一個(ge) 早期案例中，科學家展示了它如何幫助我們(men) 理解棘手的陰道失調疾病。在這個(ge) 研究中，一名婦女罹患細菌性陰道病，這是一種由有害細菌過度生長引起的疾病，會(hui) 引發不適甚至產(chan) 生嚴(yan) 重的並發症，比如早產(chan) 和不孕。

研究人員在她感染過程中不同時間節點收集陰道樣本，準確地繪製出了感染過程中細菌基因活性的變化。在症狀出現之前，惰性乳酸杆菌（ Lactobacillus iners）的菌群活性有所增加。雖然惰性乳酸杆菌的數目隻占微生物群落的1%，但是它的活性極高，產(chan) 生的基因產(chan) 物占樣品基因產(chan) 物總量的20%。盡管這項觀察僅(jin) 基於(yu) 一個(ge) 病人，但以前的大型研究已經報道了惰性乳酸杆菌與(yu) 細菌性陰道病的關(guan) 聯。然而，這是研究人員第一次發現這種微生物的活性在症狀出現前就會(hui) 增加。

“這是一個(ge) 重大發現，”馬裏蘭(lan) 大學醫學院的微生物基因組學家及這項研究的資深作者Jacques Ravel如是說。他解釋道，即使在微生物的數量相對稀少的情況下，VIRGO也能夠發現微生物的功能作用，這是這個(ge) 工具的一大優(you) 勢。Ravel也是盧卡生物科技公司（LUCA Biologics）的聯合創始人和首席科學家，這家生物科技公司致力於(yu) 為(wei) 女性健康開發實時療法，他還看到了使用VIRGO開發診斷檢查的潛力。

華盛頓大學醫學院聖路易斯分校（Washington University School of Medicine in St. Louis）的產(chan) 科研究員Molly Stout沒有參與(yu) 這項研究，她表示，“VIRGO不僅(jin) 僅(jin) 強調了菌群的組成，還增加了菌群功能的維度。”Fettweis對此表示讚同，她和她的團隊正試圖填補陰道微生物群落研究的空白。2012年，她和同事發布了一個(ge) 數據庫，對陰道中存在的所有細菌種類進行了分類。她說，VIRGO提供了更高的分辨率，可以區分同一物種內(nei) 的不同菌株。

常見的大腸杆菌可以幫助你理解為(wei) 什麽(me) 鑒定細菌菌株是至關(guan) 重要的。大腸杆菌這個(ge) 菌種包括了數百種菌株。大多數大腸杆菌生活在人和動物的腸道中，並被認為(wei) 是有益健康的，它們(men) 中的一些可以幫助消化食物。但至少有200種大腸杆菌菌株是致病性的，可引起食源性疾病、腹瀉、尿路感染，甚至某些類型的腦膜炎。

陰道內(nei) 的不同細菌菌株也可能有益健康或者引發疾病。卷曲乳酸杆菌（Lactobacillus crispatus）一直被認為(wei) 是健康陰道的標誌，因為(wei) 它能夠產(chan) 生乳酸，而乳酸能為(wei) 陰道維持一個(ge) 有益的酸性環境。但科學家們(men) 在VIRGO的幫助下第一次發現，並非所有的卷曲乳酸杆菌菌株都是一樣的——它們(men) 的基因表達有著巨大的差異性。

Ravel表示:“這意味著，每個(ge) 女性體(ti) 內(nei) 的卷曲乳酸杆菌群各不相同。”這一發現可能會(hui) 挑戰目前基於(yu) 細菌序列設計益生菌的研究。Ravel解釋說，每種菌株都有不同的功能，這是一種“研究陰道微生物群的全新方式”。

Fettweis希望像VIRGO這樣的數據庫能夠開拓女性健康的追尋之路。隨著越來越多的研究組建立微生物組數據目錄並將他們(men) 的數據公開，她認為(wei) 陰道微生物組的研究進程將會(hui) 加快。她說：“我們(men) 的最終目標是將所有的信息匯集在一起。”

作者：Monique Brouillette

翻譯：董夢圓

審校：郭曉

引進來源：科學美國人

引進鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/decoding-the-vaginal-microbiome/?print=true


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