數(shù)據(jù)顯示,全球超過一半的女性一生中至少經(jīng)歷過一次細菌性陰道病,這是一種女性生殖道中自然發(fā)生的微生物失衡,主要表現(xiàn)為疼痛和異常的陰道分泌物。
雖然甲硝唑可以治療細菌性陰道病,但由于陰道優(yōu)勢菌群的改變,超過50%的患者通常在一年之內(nèi)復(fù)發(fā)。更可怕的是,如果不及時治療,細菌性陰道病會影響女性懷孕,增加感染包括艾滋病毒在內(nèi)的性傳播疾病的風(fēng)險。
近日,哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院合作在 Cell 期刊發(fā)表了題為:Vaginal Lactobacillus fatty acid response mechanisms reveal a metabolite-targeted strategy for bacterial vaginosis treatment 的最新研究論文,他們發(fā)現(xiàn)油酸及其他幾種不飽和長鏈脂肪酸具有抗菌特性,能夠抑制與不良健康結(jié)果相關(guān)的陰道微生物的生長,恢復(fù)陰道微生物的健康平衡。
作者首先檢測了順-9-不飽和長鏈脂肪酸(如油酸、亞油酸和棕櫚油酸)對女性生殖道桿菌屬物種的影響,并評估了它們調(diào)節(jié)微生物群組成的潛力。他們發(fā)現(xiàn)不飽和長鏈脂肪酸選擇性地抑制了惰性乳桿菌(L.iners),但有力地促進了其他乳桿菌的生長。其中,油酸對L. iners具有殺菌效果,表現(xiàn)為誘導(dǎo)胞內(nèi)ATP的釋放和細胞膜破壞,此外,油酸還顯著促進了非L. iners乳酸菌的生長,進一步表明不飽和長鏈脂肪酸能夠改善FGT乳酸菌的生態(tài)平衡。
接下來研究人員探究了乳酸菌對長鏈不飽和脂肪酸表現(xiàn)出反應(yīng)差異性的分子機制,他們發(fā)現(xiàn)長鏈不飽和脂肪酸處理會誘導(dǎo)3種有益乳酸菌的油酸水解酶(ohyA)、脂肪酸外排泵(farE)及其調(diào)節(jié)因子tetR等的編碼基因表達上升,這些基因在非惰性乳桿菌物種中是保守的,但在惰性乳桿菌中不存在。
進一步,使用遺傳上易處理的格氏乳桿菌,研究人員證實只有攜帶farE基因的乳酸菌能夠抵抗并利用高濃度的游離油酸,表明這些乳酸菌在利用外部脂肪酸進行細胞架構(gòu)的較強適應(yīng)性。另一方面,對OhyA酶的表征表明它們在體內(nèi)具有強大活性,并揭示了非惰性乳桿菌可以利用OhyA酶從生化角度隔離油酸用于磷脂合成。總而言之,上述結(jié)果表明ohyA基因和farE基因賦予非惰性乳桿菌在富含順式-9-不飽和長鏈脂肪酸(例如油酸)環(huán)境中的競爭優(yōu)勢:farE對于乳酸菌的脂肪酸外排至關(guān)重要,而ohyA則有助于非L. iners乳酸菌利用油酸合成磷脂。
基于上述發(fā)現(xiàn),研究人員進一步證明油酸和10-HSA在體外模型中(尤其是與甲硝唑聯(lián)用)具有將陰道主導(dǎo)菌群轉(zhuǎn)變?yōu)長. crispatus的潛力,油酸不僅能夠抑制L. iners和大多數(shù)細菌性陰道病致病菌種的生長,還能夠持久地維持L. crispatus的富集,改善FGT菌群的組成結(jié)構(gòu)。
這篇論文的共同通訊作者Seth Bloom表示:“這項研究展示了了解關(guān)鍵細菌核心代謝需求和功能可以直接引導(dǎo)新療法的誕生,使我們能夠調(diào)整微生物組以改善健康狀況。”研究人員正在努力將這項研究推進到人體臨床試驗階段,他們表示將上述研究成果轉(zhuǎn)化為能夠持久改變陰道微生物組的方法以改善細菌性陰道病的治療,減少全球女性面臨的不良健康后果,具有令人激動的潛力。
參考文獻: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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