何紅鵬,李偉強,高 歌,趙 蕾,郭昌林,劉浩成
(天津科技大學生物工程學院,天津 300457)
女性生殖道是開放性腔道,在女性生殖道,特別是由陰道和子宮頸組成的下生殖道中分布著大量微生物,形成獨特的微生態環境.健康育齡女性的下生殖道菌群以乳酸菌科乳桿菌屬為主要菌群,最常見的4種乳桿菌為卷曲乳桿菌(L. crispatus)、加氏乳桿菌(L. gasseri)、詹氏乳桿菌(L. jensenii)和惰性乳桿菌(L. iners),其中卷曲乳桿菌相較于其他乳桿菌出現頻率更高[1].邱俊杰等[2]檢測173例健康育齡漢族女性陰道內乳桿菌,發現17種乳桿菌,其中卷曲乳桿菌檢出率最高,約為26%.形成這種乳桿菌為主的陰道微生態主要與雌激素水平有關,育齡女性雌激素水平高,使陰道上皮細胞合成較多糖原,為乳酸菌生長提供營養[3].除雌激素水平外,女性生殖道微生態的組成還受到人種、地域、生活方式、服用藥物、性行為和婦產科手術等多種因素的影響.
在下生殖道中,乳桿菌作為優勢菌群可通過產生乳酸、過氧化氫、抑菌肽以及調節免疫等機制抑制致病微生物和條件致病微生物的生長,這對維持婦女的生殖健康非常重要.如果乳桿菌減少,其他原本少量存在于下生殖道的條件致病微生物大量繁殖,會導致疾病的發生[4].
女性生殖道微生態紊亂以微生物多樣性的增加和厭氧菌的過度生長為特征,乳酸菌不再是優勢微生物.乳酸菌對維持陰道微生態平衡有著關鍵性作用,當乳酸菌數量下降時,對其他微生物的抑制作用也會下降,則生殖道內致病菌增多、菌群的多樣性增加.經研究證實,女性生殖道微生態紊亂與多種生殖道疾病密切相關.
細菌性陰道病(bacterial vaginosis,BV)是育齡女性中最普遍的一種下生殖道疾病.研究[5]表明,BV與陰道微生態失衡密切相關,隨著乳酸菌群的消失或稀少,陰道菌群多樣性增加,以厭氧菌為主的條件致病菌,如陰道加德納菌、陰道阿托波菌等的數量明顯增多.同時,解脲支原體和人型支原體在患BV女性的陰道內相比于健康女性的滴度更高.綜合來說,BV本身不是一種致病微生物感染引發的疾病,而是由于陰道內陰道菌群紊亂與分泌物生化性質的改變所引發的疾病[5].
陰道微生物測序結果顯示需氧菌性陰道炎(aerobic vaginitis,AV)患者陰道中卷曲乳桿菌等乳酸菌明顯少于健康女性,取而代之的是無乳鏈球菌等需氧菌或兼性厭氧菌[6].臨床常見的其他類型的陰道病,如萎縮性陰道炎(atrophic vaginitis)、外陰陰道假絲酵母菌病(vulvovaginal candidiasis,VVC)、滴蟲性陰道病(trichomonas vaginitis,TV)等均被證明存在微生態紊亂[7-9].在VVC中,假絲酵母菌的大量繁殖取代了乳桿菌成為優勢菌,進一步促進了微生態紊亂[7]. 在TV中陰道滴蟲消耗糖原,與乳桿菌競爭,使乳桿菌含量下降和陰道pH升高,這有助于陰道滴蟲進一步生長和增殖,也促進了陰道微生態紊亂[9].
人乳頭瘤病毒(human papillomavirus,HPV)是自然界廣泛存在的感染上皮細胞的DNA病毒,目前已知的HPV有100余種.依據是否致癌,HPV可分為低危型和高危型.低危型HPV(如6型、11型等)主要引起皮膚疣等良性病變;高危型HPV(如16型、18型等)持續性感染可能導致宮頸癌等惡性腫瘤.研 究[10]表明,陰道菌群穩態失調與高危型HPV持續性感染存在相關性,這可能與菌群失調導致宮頸上皮細胞損傷和免疫力下降有關.
高危型HPV感染是宮頸癌的主要病因,但是有研究表明,單純的高危型HPV感染不足以導致宮頸癌的發生,菌群失調引起的生殖道炎癥作為協同因素在宮頸癌的發生機制上發揮重要作用.例如,滴蟲的感染引發陰道炎會增加HPV的感染并增加宮頸癌前病變的發生率,同時滴蟲性陰道炎在HPV陽性者中的檢出率明顯高于陰性者[11].有研究[12-14]對比了宮頸癌變患者與正常女性,顯示宮頸癌變患者的陰道微生態失調率、HPV陽性率均高于對照組,這說明陰道微生態失衡與宮頸癌具有相關性.此外,生殖道微生態紊亂與上生殖道癌變(如子宮內膜癌)也具有相 關性[15].
女性不孕是由多方面因素所導致的,近年來陰道微生態失調已被證實與女性不孕的發生密切相關[16]. 同時,在一項體外受精進行的研究中證明了陰道中與BV相關的細菌與臨床妊娠率降低有關[17],這說明了陰道微生態失調對助孕結局也有影響.在妊娠期間,孕激素水平升高會抑制免疫功能,使陰道上皮變薄,減少陰道乳桿菌的數量,易發生下生殖道感染,尤其是VVC[5].同時,陰道微生態失衡會增加胎膜早破的發生率,并且也會導致產褥期感染和新生兒感染[5].
隨著對人體微生態與人體健康認識的積累,越來越多的益生菌、益生元、合生元制劑被用于調節腸道微生態,治療腸道炎癥性疾病.與腸道微生態類似,改善陰道微生態也可以對女性生殖系統的健康產生有益的影響.
傳統的抗生素治療雖然對AV、BV、VVC等有一定療效,但容易破壞陰道的菌群平衡,引發二次感染.由于濫用抗生素導致耐藥菌的出現也影響了陰道病的治療效果,益生菌制劑對于不同類型陰道病的輔助治療越來越得到關注.大量臨床研究表明,女性生殖道益生菌(如德氏乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、植物乳桿菌等)輔助治療可減輕BV或VVC的癥狀.有研究者從酸奶中分離多株乳桿菌并證明篩出的乳桿菌能抑制常見的陰道條件致病菌如加德納菌的生 長[18].另外,一些臨床研究探索了通過補充乳桿菌在預防BV復發中的作用,均證明其可以顯著降低復發率并延后復發時間[19-20].
據陳香等[21]報道,口服小劑量的甲硝唑結合陰道外用乳桿菌膠囊醫治妊娠期TV,其治療效果相較于單獨使用甲硝唑更為顯著,并能夠避免TV的復發.
女性生殖道HPV感染的發生率較高,盡管短期HPV陽性并不導致癌變,但是會引起恐懼和焦慮情緒.研究[14]表明,維持陰道微生態平衡可以有效降低高危型人乳頭瘤病毒的感染.有臨床研究[22]探索了乳酸菌陰道膠囊輔助人干擾素α-2b用于宮頸高危型HPV感染治療的作用,結果表明乳酸菌輔助治療可顯著提高重組人干擾素α-2b治療效果,同時有促進陰道與宮頸的微生態穩定的作用.其他研究[23-24]也證實用陰道外用乳酸菌輔助治療高危型HPV感染可有效提高HPV清除效果.分析其機制認為乳酸菌作為陰道微生態的優勢菌,可通過黏附與競爭排斥、產乳酸、產過氧化氫、產細菌素、調節機體免疫等方式抑制或清除HPV感染.
研究[25]表明,乳桿菌作為陰道微生態的優勢菌,可以抑制宮頸癌細胞增殖,提示其抗癌作用.本課題組前期研究結果也顯示干酪乳桿菌抑制宮頸癌細胞中HPV E6和E7兩個病毒癌基因表達并誘導癌細胞 凋亡.
除了直接應用乳酸菌治療宮頸癌,乳酸菌還被用作宮頸癌治療性疫苗的載體.多年以來,日本、韓國、法國等國家的研究人員利用乳酸乳球菌、多種乳桿菌等作為宿主,表達高危型HPV病毒癌蛋白HPV E6或E7并制成疫苗[26].疫苗通過口服、經鼻吸入或陰道外置可以刺激個體的免疫系統,特別是黏膜免疫和細胞免疫,達到抗宮頸癌的作用.目前,以乳酸菌為基礎的宮頸癌治療疫苗的研制正處于臨床前或臨床階段,有望成為宮頸癌的一種新療法.
妊娠期間由于雌激素水平較高,乳桿菌分解糖原,產生更多乳酸,由此導致的低pH環境有利于假絲酵母菌生長,而孕激素水平升高則抑制孕婦免疫系統,因此易發生陰道微生態紊亂.調節改善孕產婦陰道微生態是預防妊娠期陰道疾病的可行方法.研 究[27-28]表明,B族鏈球菌會引起嚴重的新生兒敗血癥,而口服乳酸菌有助于消除B族鏈球菌感染,提示乳酸菌可用于產前保健.但是也有研究[29]顯示口服鼠李糖乳桿菌等益生菌對妊娠中期的陰道健康沒有影響.這種結果不一致的原因可能與選用的菌株和測試人群的不同有關.
綜上所述,乳酸菌制劑在女性下生殖道疾病治療中的應用見表1.

表1 乳酸菌制劑在女性下生殖道疾病治療中的應用 Tab. 1 Application of lactic acid bacteria in the treatment of female low productive tract diseases
為了應用益生菌調節女性生殖道微生態,科研人員篩選了具有女性生殖系統益生作用的不同乳酸菌菌株并制成不同的微生態制劑.20世紀80年代,大連醫科大學的康白教授就開始了對于女性生殖道疾病的微生態制劑研究,并篩選出德氏乳桿菌DM8909用于細菌性陰道病的治療[5].但是相對于調節腸道微生態的益生菌制劑,改善女性生殖道微生態的益生菌制劑研究進展較為緩慢.
中文文獻報道的適用于女性的益生菌主要是大連醫科大學康白教授從健康女性陰道分泌物中篩選,由內蒙古雙奇藥業生產的德氏乳桿菌DM8909和西安正浩生物制藥有限公司生產的腸鏈球菌.二者在控制各種類型下生殖道感染和清除HPV感染方面具有較好效果[5,22-23].
英文文獻關于陰道益生菌的報道較多,例如用于治療VVC的卷曲乳桿菌、德氏乳桿菌和植物乳桿 菌[30-31];用于治療BV的卷曲乳桿菌174178和鼠李糖乳桿菌BMX54[19,32];用于減少孕婦陰道B族鏈球菌的羅伊氏乳桿菌 RC-14和唾液乳桿菌CECT9145[28,33];可減少健康女性陰道加德納菌的副干酪乳桿菌LPS-S01[34];用于構建宮頸癌治療性疫苗的干酪乳桿菌等[35].
相對來說,國內文獻中使用的益生菌制劑種類較少,而且以陰道外用為主,國外文獻報道的益生菌種類較多,口服外用均有.這可能是因為國內的研究者主要是臨床醫生,使用的是取得國家批準的益生菌藥物;國外研究者為大學或科研機構的微生物學家,使用的是可以作為膳食添加劑的益生菌.
微生態制劑的劑型和使用方式既會影響治療效果也會影響患者用藥的依從性,最終影響療效.如表1所示,調節女性生殖道微生態的益生菌制劑主要是膠囊和片劑.國內臨床使用的是陰道外用活菌膠囊,為單一乳酸菌制劑[3,22-23].國外的陰道微生態制劑口服外用均有,劑型以膠囊為主,也有片劑等,多為兩種或兩種以上乳酸菌的復合活菌制劑,如一款用來改善陰道微生物組成、治療BV的口服酸奶制劑,其中包含7種不同乳桿菌的活菌[36].
宮頸癌治療性乳酸菌疫苗多為口服膠囊,作用于腸道黏膜,通過黏膜免疫使人體產生對HPV陽性宮頸癌細胞的免疫清除能力[35].
值得一提的是,陰道菌群移植(vaginal microbiome transplantation,VMT)即收集健康女性陰道微生物,經體外擴大培養后移植給陰道病患者.2019年以色列希伯來大學的研究者進行了一項VMT臨床試驗[37],參加該臨床試驗的5例難治性細菌性陰道病患者中,4例取得了較好的長期療效,1例療效稍差,均未出現不良反應.
越來越多的研究證明女性生殖道微生態與健康之間的密切關系,以乳酸菌為主的陰道益生菌制劑在女性下生殖道疾病治療中顯示非常好的潛力.在此領域目前國內使用的兩株乳酸菌,即德氏乳桿菌和腸鏈球菌都不是健康女性生殖道最常見的菌.加快篩選更多的乳酸菌,特別是在健康女性陰道中出現頻率高的乳桿菌(如卷曲乳桿菌),將有助于豐富女性生殖道益生菌的菌種庫,為臨床提供更多的選擇.還需研發更多的益生菌劑型和給藥方式,組合多種乳酸菌并與益生元進行復配,這將有利于實現治療的個體化,提高療效.
陰道菌群移植是一種新型治療方法,需要盡快明確相關管理條例或法規,建立供體以及病人的納入標準,確保治療的安全性和規范性.
微生態對人體健康的作用日益受到關注,在《細菌性陰道病診治指南(2021修訂版)》中,增加了微生態制劑如陰道局部乳桿菌制劑作為輔助療法[38]. 不斷發展和改進的陰道益生菌制劑將會對女性相關疾病治療和提高女性健康水平發揮重要作用,其具有潛在的經濟價值和社會價值.