基于第二代高通量测序技术探讨妊娠期孕妇阴道微生态与胎膜早破的相关性

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:skykight
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[目的]阴道微生态正常情况下处于一种平衡状态,一般不致病。妊娠期由于雌激素增多、免疫降低等导致阴道菌群紊乱,从而引发生殖道感染的出现。孕期生殖道感染将会引起各种炎症,容易引起胎膜早破、早产、新生儿感染等,增加母儿不良妊娠结局。随着分子生物学技术的飞速发展,第二代高通量测序技术越来越多的在临床得以应用。本课题拟采用第二代高通量测序技术阐明妊娠期阴道菌群变化及其与胎膜早破的关系,从而对孕期阴道微生态异常的进行早期临床识别,减少胎膜早破、早产等不良妊娠结局的发生。[方法]通过收集2020年1月1日至2020年12月31日在昆明医科大学第二附属医院住院分娩的符合纳入标准的妊娠16—41周的50例胎膜早破孕妇为实验组,另外随机收集相同孕周的正常孕妇30例为对照。签署知情同意书后,分别采集孕妇的阴道分泌物,进行阴道分泌物分析(细菌);阴道分泌物培养及阴道分泌物第二代高通量测序,即总DNA提取,用细菌16S通用引物16S rDNA(V3+V4)区PCR扩增、Illumina MiSeq测序仪进行2×300bp的双端测序,得到原始数据,在进行质控后得到有效数据后建立feature特征表,并做Alpha、beta多样性分析,进行物种注释及统计分析,寻找组与组之间有统计学差异的物种(Biomarker),分析妊娠期阴道菌群状态及其与胎膜早破的相关性。[结果]1、通过传统的阴道分泌物分析(细菌)、阴道分泌物培养对孕期阴道菌群异常的检出率低,胎膜早破组中大部分无临床症状且传统检查无异常。2、胎膜早破组与正常对照组之间Alpha多样性小,Beta多样性显著。3、在门水平等级上,胎膜早破组以厚壁菌门(Firmicutes)(相对丰度大于 80%)、放线菌门(Actinobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形杆菌门(Proteobacteria)等为主;正常妊娠对照组主要以厚壁菌门(相对丰度大于95%)为主。4、在属水平等级上,胎膜早破组以乳杆菌属(Lactobacillus)为优势菌,但较之正常对照组,乳杆菌属相对丰度降低,而加德纳菌属(Gardnerella)、纤毛菌属(Sneathia)、奇异菌属(Atopobium)、脲原体属(Ureaplasma)、普氏菌属(Prevotella)等明显增多;正常对照组以乳酸杆菌属为主要菌群,且相对丰度大于95%。5、在种水平等级发现,整体阴道微生物群落类型(Community State Types,CST)主要以 L.cripatus(CST Ⅰ)为主,其次 L.iners(CST Ⅲ)、各种厌氧菌(CSTⅣ-B),而 L.jensenii(CST Ⅴ)、L.gasseri(CST Ⅱ)所占比例很少;对照组以CST Ⅰ为主,CST Ⅲ次之,另外还有少许詹氏乳杆菌(CST Ⅴ)、加德纳菌(Gardnerella)、格氏乳杆菌(CST Ⅱ)等。胎膜早破组中CSTⅠ较相应正常对照组明显减少,CST Ⅲ、CSTⅣ-B等增多。6、胎膜早破组与正常对照组阴道内菌群组成有明显差异,胎膜早破组菌群丰度高,多样性相对较高。未足月胎膜早破组菌群相对丰富,多样性最大,未足月正常对照组菌群丰富度小,多样性最小。7、通过LEfSe(LDA Effect Size)分析,我们发现与正常妊娠相比,未足月胎膜早破阴道菌群的标志性细菌为加德纳菌(Gardnerella)、奇异菌(Atopobium)、普氏菌(Prevotella)、葡萄球菌(Staphylococcus);足月胎膜早破阴道内菌群的标志性细菌是加德纳菌(Gardnerella)。利用Barplot差异分析,我们发现PPROM组与足月PROM组对比中,PPROM组以詹氏乳杆菌为标志性物种,而PROM组则以假单胞菌为标志性物种,两者间有显著差异。未足月正常妊娠的标志性物种是詹氏乳杆菌,足月正常妊娠无明显标志性物种,两者间有显著差异。[结论]1、传统的阴道分泌物分析及培养无法全面认识孕期阴道微生态。2、孕期阴道微生物群落多样性小,菌群结构较为稳定,正常妊娠及胎膜早破孕妇阴道菌群Alpha多样性均小,均具有Beta多样性;相对于正常妊娠,胎膜早破孕妇阴道内微生物群落更具多样性,菌群更丰富。3、孕期阴道微生物群落可分为五种类型,分别为CSTⅠ(卷曲乳杆菌)、CST Ⅱ(格氏乳杆菌)、CST Ⅲ(惰性乳杆菌)、CST Ⅳ(各种厌氧菌)、CST Ⅴ(詹氏乳杆菌),我们研究发现孕期主要以CSTⅠ为主,若孕期阴道内CST Ⅳ-B(如加德纳菌、纤毛菌、普氏菌、奇异菌等)增加,易发生BV、PROM。4、阴道内卷曲乳酸杆菌对孕期正常阴道微生态维持有关键作用,阴道内的惰性乳杆菌、加德纳菌、普氏菌、脲原体、纤毛菌、奇异菌等细菌异常增加与胎膜早破的发生有关。5、正常妊娠阴道菌群多样性随孕周逐渐增大,而未足月胎膜早破者阴道菌群多样性也最大,我们推测此时期出现正常足月阴道微生态变化即为异常状态,易引发BV,导致PPROM。6、高通量测序技术能更全面、更系统的认识孕期阴道菌群分布情况。研究孕早期阴道微生态菌群变化以及孕期预防性补充阴道益生菌是否可改善阴道微生态,将是我们下一步研究的方向。
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