细菌性阴道病病因学研究进展
文章导读:细菌性阴道病是育龄期妇女最常见的阴道感染性疾病。在过去的50年中已经发现多种能够引发BV的危险因素。然而,由于BV的复杂性以及缺乏可靠的动物模型,其病因至今为止仍不清楚。本文综述了BV病因学主要理论的进展:BV相关生物膜、正常阴道微生物群和宿主的免疫反应,BV是多种因素相互作用的结果。近年来有报道BV菌群对甲硝唑的耐药,BV的复发率也在不断增高,了解各种因素在BV的发病中的作用对于预防和治疗都有着重要作用。 |
细菌性阴道病(bacterial vaginosis,BV)是育龄期女性最常见的下生殖道感染性疾病。维持正常阴道酸性环境的优势乳杆菌减少,而其他多种厌氧微生物的增多是导致BV发生的主要原因,但其具体的病因尚不明确。细菌性阴道病可以增加女性对盆腔炎、早产、HPV感染以及多种性传播疾病的易感性。抗生素常规治疗有效率仅60%,而复发率高达30%~40%。阴道的微生态和免疫功能平衡破坏易引发细菌性阴道病,其致病性异常复杂。只有明确细菌性阴道病的病因才是治疗和预防BV的关键。然而,由于缺少有效的动物模型,BV确切的发病机制和感染发病过程仍然知之甚少。
1 细菌生物膜在BV中的作用研究
细菌生物膜是细菌在生长过程中为适应环境变化而附着于无机材料或有机体的表面,由多糖、蛋白质和核酸的聚合物基质包裹而成的微生物群落。生物膜的形成是一个相对连续的过程:(1)菌体粘附;(2)菌落的形成;(3)生物膜的成熟。 生物膜是BV的致病因素之一,可增强细菌对抗生素的耐药以及抵抗宿主免疫防御反应及吞噬作用。
1.1 加德纳菌生物膜
加德纳菌为兼性厌氧的革兰氏阴性杆菌,其生物膜形成能力、阴道上皮细胞粘附力、细胞毒性和溶血性等因素不仅在BV发病方面,而且在其治疗失败和复发方面发挥作用。阴道加德纳菌是女性BV最常见的病原菌之一。Swidsinski等最早指出:BV患者的阴道上皮细胞周围有以加德纳菌为主的生物膜存在。Patterson等研究发现加德纳菌形成生物膜的能力和毒性在BV相关致病菌中最强。那日苏等的研究结果发现加德纳菌体外培养24h后开始形成菌落,培养48h后形成融合成熟的生物膜。加德纳菌生物膜的致病力和毒力主要体现在以下几点:激活P38分裂原,活化蛋白激酶诱导阴道上皮凋亡;释放阴道溶细胞素,抑制sIgA的作用;产生唾液酸酶和脯氨酸肽酶,降解黏膜保护因子,加快阴道上皮脱落、裂解。BV的高复发率已经成为BV治疗过程中的难题。多种原因在BV复发过程中发挥作用,其中加德纳菌生物膜的持续存在是BV治疗失败或复发的一个重要原因。加德纳菌作为生物膜形成、粘附上皮细胞的第一步,为其他细菌的粘附提供基础。抗生素作用后,加德纳菌及BV相关细菌的代谢停止,短期内临床症状消除,但生物膜并未清除,从而使细菌产生耐药性,形成持续性感染或者BV复发。Alves等的 BV相关菌生物膜体外药敏试验结果显示:所有生物膜状态的菌对甲硝唑、替硝唑均耐药,67%对克林霉素耐药。因此,迫切需要可以靶向清除阴道病原体及其生物膜的新型抗微生物制剂。近几年,对GV生物膜的治疗已经成为目前治疗BV复发和耐药的热点。对生物膜破坏剂,如DNA酶、益生菌、防腐剂、天然抗微生物剂和植物来源的化合物等的研究日益增多。
1.2 其他杂菌
在过去的10年中,利用分子生物学方法分析阴道内微生物菌群的文章不断涌现。已有许多文章报道阿托波菌(atopobium vaginae)的持续性存在和BV相关。阿托波菌是常见的BV相关菌,但罕见于健康妇女阴道中,因而可认为阿托波菌与BV的发生和预后不良相关。Zozaya-Hinchliffe等通过对16Sr RNA基因序列测序技术发现BV妇女阴道内存在高浓度的两类巨球菌属(Megasphaera), 分别命名为 Megasphaera 1 型和 Megasphaera 2型。此外,气球菌属(Aerococcus)和普雷沃菌(Prevotella)等在BV阳性人群中的发现率和所占比例比BV阴性人群更高,均存在统计学差异。而动弯杆菌(Mobiluncus curtisii)、BVAB1、BVAB2、BVAB3、Peptoniphilus lacrimalis在BV复发人群中所占的比例较高。目前虽然发现了许多与BV相关的菌种,但阴道内的微生物构成及多样性丰富, 目前纳入美国国立生物技术信息中心(NCBI)数据库的菌种只是冰山一角。此外,由于缺乏动物模型,无法具体验证究竟是哪些致病菌最终导致了细菌性阴道病的发生。
2 乳杆菌在BV中的作用研究
2.1 女性阴道pH值的变化
女性阴道内的寄生菌以厌氧菌或兼性厌氧菌为主,自阴道乳杆菌被发现以来,对其的研究不断深入。在正常女性的一生当中,阴道pH值是不断变化的。青春期前,pH值为7.0,育龄期妇女的阴道pH值正常为3.8~4.4,绝经后又回到了6.5~7.0。阴道pH值的变化主要与女性体内含有的雌激素、阴道上皮细胞内的糖原以及乳杆菌密切相关。阴道pH值的变化可直接反应了阴道内以乳杆菌为主的微生物菌群的变化。
2.2正常阴道乳杆菌的特点
通过对乳杆菌进行分离、纯化和功能检测,Eschenbach等\[19\]在1989年第一次提出产H2O2的乳杆菌对健康阴道菌群的重要性。2010年Ravel等在PNAS上发表了关于使用高通量测序技术分析396个无症状的北美妇女阴道菌群的研究,研究结果发现不同种族的北美妇女的阴道菌群大致可以分为5类,Ⅰ惰性乳杆菌(Lactobacillus iners)、Ⅱ卷曲乳杆菌(L. crispatus)、Ⅲ加氏乳杆菌(L. gasseri)、Ⅳ詹氏乳杆菌(L. jensenii)、Ⅴ类(少量产乳酸的细菌,大量的厌氧菌)。而对中国健康女性阴道微生态的研究发现,乳杆菌为阴道内的优势菌株,包括惰性乳杆菌、卷曲乳杆菌、加氏乳杆菌。Gustafsson等\[22\]对20名育龄期和20名绝经后的女性阴道中的乳杆菌进行检测,卷曲乳杆菌均是最常见的乳杆菌,也是能产乳酸和H2O2最常见的乳杆菌。
2.3 乳杆菌在BV治疗中的作用
正常健康女性阴道内的需氧菌与厌氧菌比约为5∶1, 二者随年龄、雌激素水平的变化而处于动态平衡状态,正常女性阴道微环境以乳杆菌为优势菌,尤以卷曲乳杆菌为主。乳杆菌菌种丰富多样,常见有惰性乳杆菌、卷曲乳杆菌、加氏乳杆菌、詹氏乳杆菌和酸性乳杆菌。其中惰性乳杆菌与阴道菌群的异常状态相关。乳杆菌通过多种机制维持阴道微生态的稳定:酵解上皮内糖原产生乳酸, 维持阴道酸性pH值;与致病菌竞争粘附阴道上皮细胞;产生广谱抗菌因子H2O2;乳杆菌及其代谢产物刺激阴道上皮细胞的免疫功能,抑制致病菌的生长繁殖。国内外研究发现,从健康女性阴道中分离出的乳杆菌可以减少GV生物膜的面积和密度。那日苏等研究发现中国健康妇女阴道来源的乳杆菌可以干扰加德纳菌生物膜的形成,不同乳杆菌对不同时期加德纳菌生物膜的作用不同。上述研究成果为乳杆菌微生态制剂在BV治疗中的作用提供了理论基础。近年来对乳杆菌制剂作为替代或辅助方法治疗BV的临床研究不断增多。益生菌制剂可增加阴道内乳杆菌的数量,重建正常阴道微生物菌群,恢复其抵抗病原菌侵袭的能力。
3 宿主免疫状态对BV的影响
无症状女性的阴道内也可检测出BV相关细菌,为什么带有同样细菌的不同人群,有些发展成了细菌性阴道病,而另一部分却能保持正常的阴道微生态?目前,人们普遍认为免疫因素可能在BV的发病机制中发挥重要作用。女性下生殖道系统的黏膜免疫除了受各种免疫细胞的影响外,还受到定植的细菌以及性激素的影响。阴道内的乳杆菌会通过分泌抗菌物质等抑制其他致病菌的入侵;雌激素通过影响阴道内菌群的构成和稳定性,从而影响阴道黏膜局部的免疫反应。阴道黏膜除了通过发挥屏障作用参与固有免疫应答外,还通过表达模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)介导细胞因子、趋化因子以及抗菌肽的分泌。PRRs中发挥主要作用的是Toll样受体(TRLs)。当微生物的病原菌相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMP)被宿主细胞的PRRs识别后,与TRLs结合而激活宿主的先天性免疫反应。在BV中与PAMP结合的TLRs会受病原菌分泌的蛋白酶和细胞毒素的影响,使局部的免疫反应失活。除了中性粒细胞、树突状细胞以及自然杀伤细胞等常见的固有免疫细胞在阴道黏膜中发挥固有免疫作用,最近的研究发现固有淋巴细胞(innate lymphoid cells,ILCs)在调节上皮细胞免疫反应以及维持阴道黏膜局部稳态中发挥重要作用,然而对其机制知之甚少。此外,细菌还能通过诱导上皮细胞产生IL-10,以及降低甘露糖凝集素的方法来减弱局部的免疫功能。IgG和分泌型IgA (sIgA) 介导阴道黏膜的适应性免疫应答。sIgA可增强中性粒细胞的活性并且抑制蛋白质水解。发挥免疫作用的IgG一部分由阴道黏膜局部分泌,一部分通过循环系统转移到生殖道黏膜发挥作用。CD8+T细胞可促进Th1细胞介导的对细胞内病原体的免疫反应。CD4+T细胞分泌IFN-γ促进B细胞成熟。Th17细胞在对细胞外病原体的防御反应中通过介导中性粒细胞和巨噬细胞募集而发挥重要作用。此外,Turovskiy等指出多个等位基因位点突变可导致细菌性阴道病的发生,这些等位基因也可能是以单元型(haplotype)的形式产生作用。因此,在将来对患者免疫因素的研究中应以单元型为主要内容进行一定规模的队列研究。雌激素水平、月经、妊娠和年龄等均会影响阴道内的菌群构成,当菌群处于平衡状态时有利于宿主适应环境。一旦平衡被打破, 如菌群失调、免疫功能低下等, 则会增加条件致病菌的繁殖以及阴道炎的发生。大量的体外实验以及流行病学调查表明BV的病因非常复杂,因此对BV病因的深入研究,将对BV的治疗、预防以及减少复发起到积极的作用。
来自《中国性科学》杂志 转载请注明出处