阴道菌群失衡不必只靠抗生素:两株植物乳植杆菌在小鼠体内把加德纳菌压低到接近健康水平
核心概要
从母乳、婴儿粪便和发酵食品分离的88株乳杆菌中,筛出两株植物乳植杆菌CYLB2146与CYLB2189,它们对加德纳菌、无乳链球菌、淋病奈瑟菌和念珠菌有抑制作用,并降低阴道上皮细胞的炎症因子。在小鼠细菌性阴道病模型中,活菌及其无细胞上清液处理5天后把加德纳菌载量从对照的51.2倍和41.6倍降到3.2倍、11.1倍与3.2倍、0.7倍,第10天进一步接近健康水平。
深度剖析
阴道菌群失衡的治疗思路多了一条:不只用抗生素杀菌,而是用能产抑菌物质的乳杆菌菌株同时压制病原和炎症。 现有治疗以甲硝唑、克林霉素和唑类为主,常无法恢复以乳杆菌为主的稳定菌群,并伴随高复发率和耐药问题。 在88株乳杆菌分离株中,53株显示类细菌素抑制物质活性,其中7株对加德纳菌、淋病奈瑟菌、无乳链球菌和念珠菌属表现广谱抑制作用。
两株植物乳植杆菌在小鼠模型中把加德纳菌载量压到接近健康小鼠的水平。 未处理对照与培养基对照在治疗后第10天仍分别维持50.6倍和34.0倍的加德纳菌扩增。 处理5天后,活菌CYLB2146与CYLB2189组降至3.2倍和11.1倍,上清液组降至3.2倍和0.7倍;第10天活菌组为0.6倍和1.7倍,上清液组为2.8倍和1.7倍,健康小鼠为0.1倍。
抑菌活性来自多个因素叠加,而不是单一化合物。 中和上清液后活性下降,而未接种的酸性培养基本身就能强烈抑制细菌,说明酸化是抗菌活性的重要来源。 蛋白酶K、胰蛋白酶、热处理和过氧化氢酶处理在不同菌株—病原组合中造成不同程度的活性下降,表明蛋白酶敏感肽、热敏感成分和过氧化氢各自参与。
机器学习被用来从质谱检出的低分子量肽中挑出值得实验验证的候选物。 这类功能肽结构多样、丰度低,仅靠质谱难以判断哪一个值得合成和测试。 模型在五种病原上的交叉验证ROC-AUC均超过0.92;被优先选出的环(酪氨酸—脯氨酸)对无乳链球菌的最低抑菌浓度为31.25微摩尔,并在亚抑菌浓度下减少热带念珠菌生物膜形成。
启示与展望
结果覆盖体外病原抑制、HeLa细胞黏附与炎症因子检测、全基因组与代谢物质谱分析,以及28只雌性BALB/c小鼠的细菌性阴道病模型。适用读者是从事益生菌、抗菌肽和阴道微生态研究的人员。论文提出后续需要活性导向纯化、靶向质谱确认、候选化合物组合测试和微生物组分析,并建议在动物实验中加入不感染仅给益生菌的对照组。
主要抗菌化合物没有被直接分离并确认结构,已鉴定的 plantaricin 基因簇和低分子量肽各自贡献多少仍未解决。培养基底物、过氧化氢和菌株来源代谢物的作用无法完全分开。qPCR 只能测植物乳植杆菌物种水平丰度,不能区分给药菌株与原有菌群,因此不能说明整体阴道菌群已恢复。组织修复可能只是病原减少后的间接结果,因为缺少仅给益生菌的健康对照组。
