阴道益生菌制剂在女性生殖道疾病治疗中的应用研究概述

2021-12-22 09:18何红鹏李伟强郭昌林刘浩成
天津科技大学学报 2021年6期
关键词:生殖道危型乳酸菌

何红鹏,李伟强,高 歌,赵 蕾,郭昌林,刘浩成

(天津科技大学生物工程学院,天津 300457)

女性生殖道是开放性腔道,在女性生殖道,特别是由阴道和子宫颈组成的下生殖道中分布着大量微生物,形成独特的微生态环境.健康育龄女性的下生殖道菌群以乳酸菌科乳杆菌属为主要菌群,最常见的4种乳杆菌为卷曲乳杆菌(L. crispatus)、加氏乳杆菌(L. gasseri)、詹氏乳杆菌(L. jensenii)和惰性乳杆菌(L. iners),其中卷曲乳杆菌相较于其他乳杆菌出现频率更高[1].邱俊杰等[2]检测173例健康育龄汉族女性阴道内乳杆菌,发现17种乳杆菌,其中卷曲乳杆菌检出率最高,约为26%.形成这种乳杆菌为主的阴道微生态主要与雌激素水平有关,育龄女性雌激素水平高,使阴道上皮细胞合成较多糖原,为乳酸菌生长提供营养[3].除雌激素水平外,女性生殖道微生态的组成还受到人种、地域、生活方式、服用药物、性行为和妇产科手术等多种因素的影响.

在下生殖道中,乳杆菌作为优势菌群可通过产生乳酸、过氧化氢、抑菌肽以及调节免疫等机制抑制致病微生物和条件致病微生物的生长,这对维持妇女的生殖健康非常重要.如果乳杆菌减少,其他原本少量存在于下生殖道的条件致病微生物大量繁殖,会导致疾病的发生[4].

1 生殖道微生态紊乱与疾病的关系

女性生殖道微生态紊乱以微生物多样性的增加和厌氧菌的过度生长为特征,乳酸菌不再是优势微生物.乳酸菌对维持阴道微生态平衡有着关键性作用,当乳酸菌数量下降时,对其他微生物的抑制作用也会下降,则生殖道内致病菌增多、菌群的多样性增加.经研究证实,女性生殖道微生态紊乱与多种生殖道疾病密切相关.

1.1 细菌性阴道病

细菌性阴道病(bacterial vaginosis,BV)是育龄女性中最普遍的一种下生殖道疾病.研究[5]表明,BV与阴道微生态失衡密切相关,随着乳酸菌群的消失或稀少,阴道菌群多样性增加,以厌氧菌为主的条件致病菌,如阴道加德纳菌、阴道阿托波菌等的数量明显增多.同时,解脲支原体和人型支原体在患BV女性的阴道内相比于健康女性的滴度更高.综合来说,BV本身不是一种致病微生物感染引发的疾病,而是由于阴道内阴道菌群紊乱与分泌物生化性质的改变所引发的疾病[5].

1.2 其他类型阴道病

阴道微生物测序结果显示需氧菌性阴道炎(aerobic vaginitis,AV)患者阴道中卷曲乳杆菌等乳酸菌明显少于健康女性,取而代之的是无乳链球菌等需氧菌或兼性厌氧菌[6].临床常见的其他类型的阴道病,如萎缩性阴道炎(atrophic vaginitis)、外阴阴道假丝酵母菌病(vulvovaginal candidiasis,VVC)、滴虫性阴道病(trichomonas vaginitis,TV)等均被证明存在微生态紊乱[7-9].在VVC中,假丝酵母菌的大量繁殖取代了乳杆菌成为优势菌,进一步促进了微生态紊乱[7]. 在TV中阴道滴虫消耗糖原,与乳杆菌竞争,使乳杆菌含量下降和阴道pH升高,这有助于阴道滴虫进一步生长和增殖,也促进了阴道微生态紊乱[9].

1.3 持续性高危型HPV感染

人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)是自然界广泛存在的感染上皮细胞的DNA病毒,目前已知的HPV有100余种.依据是否致癌,HPV可分为低危型和高危型.低危型HPV(如6型、11型等)主要引起皮肤疣等良性病变;高危型HPV(如16型、18型等)持续性感染可能导致宫颈癌等恶性肿瘤.研 究[10]表明,阴道菌群稳态失调与高危型HPV持续性感染存在相关性,这可能与菌群失调导致宫颈上皮细胞损伤和免疫力下降有关.

1.4 宫颈癌等妇科肿瘤

高危型HPV感染是宫颈癌的主要病因,但是有研究表明,单纯的高危型HPV感染不足以导致宫颈癌的发生,菌群失调引起的生殖道炎症作为协同因素在宫颈癌的发生机制上发挥重要作用.例如,滴虫的感染引发阴道炎会增加HPV的感染并增加宫颈癌前病变的发生率,同时滴虫性阴道炎在HPV阳性者中的检出率明显高于阴性者[11].有研究[12-14]对比了宫颈癌变患者与正常女性,显示宫颈癌变患者的阴道微生态失调率、HPV阳性率均高于对照组,这说明阴道微生态失衡与宫颈癌具有相关性.此外,生殖道微生态紊乱与上生殖道癌变(如子宫内膜癌)也具有相 关性[15].

1.5 女性生殖和妊娠相关疾病

女性不孕是由多方面因素所导致的,近年来阴道微生态失调已被证实与女性不孕的发生密切相关[16]. 同时,在一项体外受精进行的研究中证明了阴道中与BV相关的细菌与临床妊娠率降低有关[17],这说明了阴道微生态失调对助孕结局也有影响.在妊娠期间,孕激素水平升高会抑制免疫功能,使阴道上皮变薄,减少阴道乳杆菌的数量,易发生下生殖道感染,尤其是VVC[5].同时,阴道微生态失衡会增加胎膜早破的发生率,并且也会导致产褥期感染和新生儿感染[5].

2 阴道益生菌制剂改善生殖道微生态

随着对人体微生态与人体健康认识的积累,越来越多的益生菌、益生元、合生元制剂被用于调节肠道微生态,治疗肠道炎症性疾病.与肠道微生态类似,改善阴道微生态也可以对女性生殖系统的健康产生有益的影响.

2.1 在细菌性阴道病辅助治疗中的应用

传统的抗生素治疗虽然对AV、BV、VVC等有一定疗效,但容易破坏阴道的菌群平衡,引发二次感染.由于滥用抗生素导致耐药菌的出现也影响了阴道病的治疗效果,益生菌制剂对于不同类型阴道病的辅助治疗越来越得到关注.大量临床研究表明,女性生殖道益生菌(如德氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌等)辅助治疗可减轻BV或VVC的症状.有研究者从酸奶中分离多株乳杆菌并证明筛出的乳杆菌能抑制常见的阴道条件致病菌如加德纳菌的生 长[18].另外,一些临床研究探索了通过补充乳杆菌在预防BV复发中的作用,均证明其可以显着降低复发率并延后复发时间[19-20].

2.2 在其他类型阴道病辅助治疗中的应用

据陈香等[21]报道,口服小剂量的甲硝唑结合阴道外用乳杆菌胶囊医治妊娠期TV,其治疗效果相较于单独使用甲硝唑更为显著,并能够避免TV的复发.

2.3 在清除高危型HPV感染中的辅助作用

女性生殖道HPV感染的发生率较高,尽管短期HPV阳性并不导致癌变,但是会引起恐惧和焦虑情绪.研究[14]表明,维持阴道微生态平衡可以有效降低高危型人乳头瘤病毒的感染.有临床研究[22]探索了乳酸菌阴道胶囊辅助人干扰素α-2b用于宫颈高危型HPV感染治疗的作用,结果表明乳酸菌辅助治疗可显著提高重组人干扰素α-2b治疗效果,同时有促进阴道与宫颈的微生态稳定的作用.其他研究[23-24]也证实用阴道外用乳酸菌辅助治疗高危型HPV感染可有效提高HPV清除效果.分析其机制认为乳酸菌作为阴道微生态的优势菌,可通过黏附与竞争排斥、产乳酸、产过氧化氢、产细菌素、调节机体免疫等方式抑制或清除HPV感染.

2.4 在宫颈癌的辅助治疗中的应用

研究[25]表明,乳杆菌作为阴道微生态的优势菌,可以抑制宫颈癌细胞增殖,提示其抗癌作用.本课题组前期研究结果也显示干酪乳杆菌抑制宫颈癌细胞中HPV E6和E7两个病毒癌基因表达并诱导癌细胞 凋亡.

除了直接应用乳酸菌治疗宫颈癌,乳酸菌还被用作宫颈癌治疗性疫苗的载体.多年以来,日本、韩国、法国等国家的研究人员利用乳酸乳球菌、多种乳杆菌等作为宿主,表达高危型HPV病毒癌蛋白HPV E6或E7并制成疫苗[26].疫苗通过口服、经鼻吸入或阴道外置可以刺激个体的免疫系统,特别是黏膜免疫和细胞免疫,达到抗宫颈癌的作用.目前,以乳酸菌为基础的宫颈癌治疗疫苗的研制正处于临床前或临床阶段,有望成为宫颈癌的一种新疗法.

2.5 在改善孕产妇的阴道微生态中的应用

妊娠期间由于雌激素水平较高,乳杆菌分解糖原,产生更多乳酸,由此导致的低pH环境有利于假丝酵母菌生长,而孕激素水平升高则抑制孕妇免疫系统,因此易发生阴道微生态紊乱.调节改善孕产妇阴道微生态是预防妊娠期阴道疾病的可行方法.研 究[27-28]表明,B族链球菌会引起严重的新生儿败血症,而口服乳酸菌有助于消除B族链球菌感染,提示乳酸菌可用于产前保健.但是也有研究[29]显示口服鼠李糖乳杆菌等益生菌对妊娠中期的阴道健康没有影响.这种结果不一致的原因可能与选用的菌株和测试人群的不同有关.

综上所述,乳酸菌制剂在女性下生殖道疾病治疗中的应用见表1.

表1 乳酸菌制剂在女性下生殖道疾病治疗中的应用 Tab. 1 Application of lactic acid bacteria in the treatment of female low productive tract diseases

3 阴道益生菌制剂的研究现状

为了应用益生菌调节女性生殖道微生态,科研人员筛选了具有女性生殖系统益生作用的不同乳酸菌菌株并制成不同的微生态制剂.20世纪80年代,大连医科大学的康白教授就开始了对于女性生殖道疾病的微生态制剂研究,并筛选出德氏乳杆菌DM8909用于细菌性阴道病的治疗[5].但是相对于调节肠道微生态的益生菌制剂,改善女性生殖道微生态的益生菌制剂研究进展较为缓慢.

3.1 益生菌制剂的菌株

中文文献报道的适用于女性的益生菌主要是大连医科大学康白教授从健康女性阴道分泌物中筛选,由内蒙古双奇药业生产的德氏乳杆菌DM8909和西安正浩生物制药有限公司生产的肠链球菌.二者在控制各种类型下生殖道感染和清除HPV感染方面具有较好效果[5,22-23].

英文文献关于阴道益生菌的报道较多,例如用于治疗VVC的卷曲乳杆菌、德氏乳杆菌和植物乳杆 菌[30-31];用于治疗BV的卷曲乳杆菌174178和鼠李糖乳杆菌BMX54[19,32];用于减少孕妇阴道B族链球菌的罗伊氏乳杆菌 RC-14和唾液乳杆菌CECT9145[28,33];可减少健康女性阴道加德纳菌的副干酪乳杆菌LPS-S01[34];用于构建宫颈癌治疗性疫苗的干酪乳杆菌等[35].

相对来说,国内文献中使用的益生菌制剂种类较少,而且以阴道外用为主,国外文献报道的益生菌种类较多,口服外用均有.这可能是因为国内的研究者主要是临床医生,使用的是取得国家批准的益生菌药物;国外研究者为大学或科研机构的微生物学家,使用的是可以作为膳食添加剂的益生菌.

3.2 益生菌制剂的剂型和使用方式

微生态制剂的剂型和使用方式既会影响治疗效果也会影响患者用药的依从性,最终影响疗效.如表1所示,调节女性生殖道微生态的益生菌制剂主要是胶囊和片剂.国内临床使用的是阴道外用活菌胶囊,为单一乳酸菌制剂[3,22-23].国外的阴道微生态制剂口服外用均有,剂型以胶囊为主,也有片剂等,多为两种或两种以上乳酸菌的复合活菌制剂,如一款用来改善阴道微生物组成、治疗BV的口服酸奶制剂,其中包含7种不同乳杆菌的活菌[36].

宫颈癌治疗性乳酸菌疫苗多为口服胶囊,作用于肠道黏膜,通过黏膜免疫使人体产生对HPV阳性宫颈癌细胞的免疫清除能力[35].

值得一提的是,阴道菌群移植(vaginal microbiome transplantation,VMT)即收集健康女性阴道微生物,经体外扩大培养后移植给阴道病患者.2019年以色列希伯来大学的研究者进行了一项VMT临床试验[37],参加该临床试验的5例难治性细菌性阴道病患者中,4例取得了较好的长期疗效,1例疗效稍差,均未出现不良反应.

4 目前研究的不足及展望

越来越多的研究证明女性生殖道微生态与健康之间的密切关系,以乳酸菌为主的阴道益生菌制剂在女性下生殖道疾病治疗中显示非常好的潜力.在此领域目前国内使用的两株乳酸菌,即德氏乳杆菌和肠链球菌都不是健康女性生殖道最常见的菌.加快筛选更多的乳酸菌,特别是在健康女性阴道中出现频率高的乳杆菌(如卷曲乳杆菌),将有助于丰富女性生殖道益生菌的菌种库,为临床提供更多的选择.还需研发更多的益生菌剂型和给药方式,组合多种乳酸菌并与益生元进行复配,这将有利于实现治疗的个体化,提高疗效.

阴道菌群移植是一种新型治疗方法,需要尽快明确相关管理条例或法规,建立供体以及病人的纳入标准,确保治疗的安全性和规范性.

微生态对人体健康的作用日益受到关注,在《细菌性阴道病诊治指南(2021修订版)》中,增加了微生态制剂如阴道局部乳杆菌制剂作为辅助疗法[38]. 不断发展和改进的阴道益生菌制剂将会对女性相关疾病治疗和提高女性健康水平发挥重要作用,其具有潜在的经济价值和社会价值.

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