期刊：Microbial Biotechnology (IF = 5.2)
原文链接：
https://enviromicro.journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/1751-7915.70327
背景：
需氧性阴道炎（AV）在全球发病率达 7.9%~23.7%，临床常用抗生素治疗，但存在耐药性、复发率高及不良反应等问题，亟待开发新型疗法。该病由阴道产过氧化氢乳杆菌减少、需氧致病菌大量增殖引发，伴随阴道菌群失衡、黏膜损伤与炎症反应；阴道乳杆菌可维持阴道微生态稳态，后生元作为益生菌非活性衍生物，稳定性更强、应用限制更少，是妇科疾病治疗的潜力方向。本研究从健康女性阴道筛选出卷曲乳杆菌 YBR-01 与植物乳杆菌 YBR-01 两株菌株，同时制备对应的后生元，借助 AV 小鼠模型探究活菌及后生元的治疗效果与作用机制，为 AV 新型治疗手段提供实验依据。
通讯作者：陈廷涛
主要单位：南昌大学第二附属医院妇产科联合南昌大学
引 言
抗生素耐药性和高复发率使现有疗法面临巨大挑战，作者指出亟需寻求新的治疗策略。共生乳杆菌在阴道中占据优势地位，通过抗菌防御、免疫调节和粘膜维护保护女性生殖健康；阴道微生态失调与AV、BV等多种生殖道疾病密切相关。因此，作者选择了两株从健康女性阴道分泌物中筛选出的乳杆菌——卷曲乳杆菌YBR-01（L. crispatus YBR-01）和植物乳杆菌YBR-01（L. plantarum YBR-01）——分别从活菌和热灭活后生制剂两个层面入手，旨在全面评估其抗AV的潜力并阐明潜在的分子机制。两株菌分别保存在中国普通微生物培养保藏中心（CGMCC），编号分别为CGMCC No. 26680和CGMCC No. 26679。
图 1 各子图共同完成两株乳杆菌体外益生菌特性评价，其中图 1A 显示植物乳杆菌 YBR-01 生长速度更快，2 小时进入对数生长期、8 小时进入稳定期，卷曲乳杆菌 YBR-01 生长周期偏长，6 小时启动对数生长、14 小时达到平台期，两菌株菌体形态也存在明显差异；图 1B 和图 1C 证明两株菌可耐受阴道酸性环境与不同浓度胆盐，具备适应阴道及体内应激环境的能力；图 1D 通过牛津杯实验证实两株菌及其后生元对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等多种 AV 相关致病菌均有良好抑菌效果，且后生元与活菌的抑菌谱、抑菌强度相近；图 1E 检测抗氧化能力，卷曲乳杆菌 YBR-01 超氧阴离子、羟自由基清除率分别为 60.83%±2.02%、30.66%±2.75%，植物乳杆菌 YBR-01 抗氧化活性更强，对应数值为 64.16%±1.22%、37.23%±2.24%；图 1F 溶血实验表明两菌株无溶血活性，生物安全性良好，同时二者对环丙沙星、庆大霉素等部分抗生素敏感度较低。
图 2 全面验证活菌菌株对 AV 小鼠的治疗作用，图 2A 为完整动物实验流程，依次完成小鼠苯甲酸雌二醇预处理、AV 模型构建与菌株阴道给药干预；图 2B 大体形态观察、图 2C 阴道病变评分结果显示，AV 模型组小鼠阴道明显缩短、水肿、伴随脓性分泌物，病变评分显著升高，单一菌株干预可有效改善体表症状，两菌株联合使用效果最优；图 2D 阴道组织 H&E 染色结果显示模型组阴道上皮结构破损、细胞排列紊乱、组织边界模糊，活菌干预可逐步修复上皮组织，联合组组织形态基本恢复至正常水平；图 2E 髓过氧化物酶（MPO）活性检测发现模型组 MPO 活性高达 4.11 U/g，炎症反应剧烈，联合菌株组 MPO 活性降至 0.64 U/g，抗炎效果突出；图 2F 至图 2I 的 qRT-PCR 检测结果显示，模型组促炎因子 TNF-α、IL-1β、IL-17 表达显著上调，抗炎因子 IL-10 表达大幅下降，各活菌给药组均可逆转细胞因子表达紊乱，联合组调控效果最强，对应指标模型组与联合组数值分别为 TNF-α（9.09/1.79）、IL-1β（7.88/2.31）、IL-17（6.17/1.70）、IL-10（0.20/0.97）。
（3）活菌乳杆菌对 TLR4/MyD88/NF-κB 炎症信号通路的调控作用
图 3 用于探究活菌对 TLR4/MyD88/NF-κB 炎症信号通路的调控机制，图 3A 蛋白电泳条带直观体现模型组通路关键蛋白 TLR4、MyD88、磷酸化 p65 以及下游 iNOS、COX2 蛋白异常高表达，活菌干预能够明显抑制上述蛋白表达，联合菌株组抑制作用最显著；图 3B 至图 3D 蛋白定量结果显示，相较于正常对照组，模型组 TLR4、MyD88、p-p65/p65 表达显著上升，联合菌株组可将三项指标分别由 1.37、1.23、1.11 回落至 0.58、0.53、0.66，有效阻断通路活化；图 3E 和图 3F 证实模型组 iNOS、COX2 呈高表达状态，联合菌株组可将两项指标从 1.20、1.26 降至 0.31、0.47，抑制下游炎症级联反应。
（4）活菌乳杆菌修复阴道黏膜屏障并调节 Th17/Treg 免疫平衡
图 4 聚焦活菌对阴道黏膜屏障与 Th17/Treg 免疫平衡的修复效果，图 4A 蛋白电泳结果显示模型组黏膜损伤相关蛋白 MMP2、MMP9 表达升高，紧密连接蛋白 Occludin 表达降低，活菌干预可有效逆转该蛋白表达趋势，联合组修复效果最佳；图 4B 至图 4D 定量数据显示，模型组 MMP2、MMP9、Occludin 表达值分别为 1.23、1.13、0.50，联合组可将其调整至 0.51、0.66、1.05，减轻基质降解、恢复阴道上皮屏障完整性；图 4E 和图 4F 的基因检测结果表明模型组 Th17 标志物 RORγt 高表达、Treg 标志物 Foxp3 低表达，免疫平衡被打破，联合菌株组可将 RORγt 由 6.41 降至 1.70，Foxp3 由 0.20 提升至 0.94，有效重塑局部免疫稳态。
（5）乳杆菌后生元对需氧性阴道炎小鼠的干预效果
图 5 评价两株菌后生元对 AV 小鼠的治疗效果，图 5A 为后生元干预实验流程，造模方式与活菌实验保持一致，同时设置多组对照；图 5B 大体形态、图 5C 病变评分结果显示，单一后生元可缓解小鼠阴道水肿、充血与分泌物异常，后生元联合组症状改善效果最优，整体表现与活菌联合组相近；图 5D 免疫组化结果显示模型组阴道组织 TNF-α、MPO 大量阳性表达，后生元干预可明显降低炎症蛋白表达水平，联合后生元组炎症程度最低；图 5F MPO 活性定量显示模型组 MPO 活性为 4.31 U/g，后生元联合组降至 0.67 U/g，相较模型组下降 84.34%；图 5E、图 5G 至图 5I 的细胞因子检测结果证明，后生元可显著下调促炎因子 TNF-α、IL-1β、IL-17 并上调抗炎因子 IL-10，细胞因子调控效果与活菌联合组无明显差异。
（6）乳杆菌后生元的分子作用机制
图 6A 蛋白电泳及图 6B 至图 6F 定量结果证实，后生元与活菌作用机制一致，可显著抑制 TLR4/MyD88/NF-κB 通路活化，降低 TLR4、MyD88、磷酸化 p65、iNOS、COX2 的表达水平；图 6G 至图 6J 结果显示后生元同样能够下调 MMP2、MMP9、上调 Occludin，修复阴道黏膜屏障；图 6K 和图 6L 表明后生元可下调 RORγt、上调 Foxp3，恢复 Th17/Treg 免疫平衡，且后生元联合组与活菌联合组在所有分子指标上均无统计学差异，说明后生元可完整复刻活菌的作用通路与疗效。
讨 论
本研究从健康女性阴道中筛选获得卷曲乳杆菌 YBR-01 与植物乳杆菌 YBR-01，体外实验证实两菌株具备优异的生长繁殖能力、酸碱及胆盐耐受性、抑菌与抗氧化活性，且无溶血风险，生物安全性良好，符合益生菌应用标准。动物实验结果表明，两株活菌单独或联合给药均可有效改善需氧性阴道炎小鼠阴道水肿、脓性分泌物、上皮组织损伤等病理症状，其作用机制与抑制 TLR4/MyD88/NF-κB 炎症信号通路、下调基质金属蛋白酶并上调紧密连接蛋白以修复阴道黏膜屏障、调控 Th17/Treg 轴恢复局部免疫平衡密切相关，且两菌联用可产生显著的协同治疗效果。此外，由上述菌株制备的后生元能够完全复刻活菌的药效与分子作用机制，治疗效果与活菌相当，同时还具备稳定性更高、应用限制更少的优势。综上，该两株阴道源乳杆菌及其后生元在需氧性阴道炎的防治中拥有良好的应用前景，为阴道微生态制剂研发以及需氧性阴道炎新型临床治疗方案的开发与转化提供了重要的实验依据。
陈廷涛（通讯作者）
陈廷涛，博士生导师，南昌大学药学院副院长/转化医学研究院副院长、生物工程药物江西省重点实验室主任；获江西省双千计划（科技创新高端人才项目）、省杰出青年、省优势科技创新团队、省新世纪百千万人才、省主要学科学术和技术带头人称号；微生物学领域2025年全球前2%科学家。
担任中国微生物学会益菌专业委员副主任委员，Canadian Journal of Infectious Diseases & Medical Microbiology（IF=2.6）主编；以第一/通讯作者在Cell Reports、Gut Microbes、Advanced Science、Aging Cell等期刊发表SCI论文183篇，授权发明专利40件；获产学研合作创新奖、发明创业奖-创新奖、全国高校教师教学创新大赛等国家/省级奖励7项；以第一指导教师获互联网+金/银/铜奖在内的国家级奖项31项，省级奖项9项。
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文案：王 译
编辑：王 译
审核：韩志东
河南科技大学
益生菌科学与技术团队
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