提到微生物群这个词，大多数人会很快想到肠道、益生菌，甚至可能是粪便微生物移植。但它实际上指的是在人体内和人体上生活的微生物中发现的所有遗传物质，包括酵母菌、细菌和病毒。阴道也有微生物群——即使对其的研究落后于对身体其他部位微生物群的研究。
然而，这一领域的进展可能很快会加速，因为本周三，马里兰大学医学院的研究人员宣布了一种新工具，以前所未有的分辨率绘制了阴道微生物群图谱。它被命名为 VIRGO（代表人类阴道非冗余基因目录），是过去十年中收集的许多不同研究数据的结晶。该工具包括大约一百万个在阴道中活跃的细菌、病毒和真菌基因的序列。
弗吉尼亚联邦大学阴道人类微生物群项目主任、微生物学家詹妮弗·费特韦斯说：“这项工作对于加速发现新的诊断测试和治疗方法[用于阴道健康状况]非常重要。” 费特韦斯没有参与这项新研究，她解释说，公开可用的 VIRGO 数据库将有助于加速该领域的进展。“我认为[论文作者]在这里所做的工作在这一方面非常重要，”她说。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
过去十年的研究工作，包括人类微生物组计划，已经阐明了微生物在我们体内居住的程度。目前的估计表明，体内细菌细胞的数量与人体细胞的数量大致相同。
这些细菌细胞不仅仅是被动地坐在那里。在肠道中，微生物参与各种基本操作，例如消化、免疫系统功能，甚至维生素的产生。科学家们认为微生物在阴道中也起着同样重要的作用，但尚未能够阐明其功能。许多人希望 VIRGO 能够改变这种状况。
该工具是通过将马里兰大学团队获得的 264 个阴道拭子样本的宏基因组数据与 308 株阴道细菌菌株的完整基因组序列相结合而组装成的。使用宏基因组技术对样本进行了测序，这使科学家能够识别微生物组成，而元转录组技术则提供了有关哪些基因处于活跃状态的信息。结果是一个数据库，其中包含超过一百万个细菌基因，代表阴道中存在的 300 种不同物种。
在 VIRGO 应用的最早示例之一中，科学家们展示了如何使用 VIRGO 来了解一种顽固性阴道疾病的机制。在研究过程中，一名女性患上了细菌性阴道病——这是一种由有害细菌过度生长引起的疾病，会导致不适症状，有时还会导致严重的并发症，包括早产和不孕症。
研究人员使用从该女性感染过程中不同时间点的阴道样本中收集的数据，能够绘制出细菌基因活性在其病程中如何波动的确切情况。就在症状开始之前，一种名为惰性乳杆菌的细菌物种的活性有所增加。
。该物种仅占微生物群落的 1%，但它非常活跃，产生了样本中存在的 20% 的基因产物。尽管这一观察结果仅基于一名患者，但惰性乳杆菌 ранее в крупных исследованиях была связана с бактериальным вагинозом. 然而，这是首次显示该微生物的活性在症状出现之前增加。
马里兰大学医学院微生物基因组学家、该研究的资深作者雅克·拉维尔说：“这是一个重大发现。” 他解释说，VIRGO 即使在微生物相对稀少的情况下也能看到其功能贡献的能力是该工具的优势。拉维尔也是 LUCA Biologics（一家致力于开发女性健康活体疗法的生物技术公司）的联合创始人兼首席科学家，他看到了使用 VIRGO 开发诊断测试的潜力。
圣路易斯华盛顿大学医学院的产科研究员莫莉·斯托特没有参与这项研究，她认为“[该工具] 不仅解决了 [细菌] 群落中存在哪些成员，而且还解决了它们在做什么。” 费特韦斯对此表示赞同。她说，她和她的团队一直在努力“填补”阴道微生物群的“暗物质”。 2012 年，她和她的同事发表了一个数据库，其中编录了阴道中存在的所有细菌物种。她说 VIRGO 增加了更深层次的分辨率，可以区分同一物种内的菌株。
为了理解为什么识别细菌菌株很重要，请考虑常见的物种大肠杆菌。它有数百个菌株。其中许多生活在人类和动物的肠道中，被认为是健康的，其中一些有助于食物消化。但还有许多其他菌株——至少 200 种——是致病性的，会导致食源性疾病和腹泻、尿路感染，甚至某些形式的脑膜炎。
在阴道中，个别菌株也可能意味着健康与疾病之间的差异。卷曲乳杆菌长期以来一直被认为是健康阴道的标志，因为它在产生乳酸方面发挥作用，乳酸可以维持保护性的酸性环境。但在 VIRGO 的帮助下，科学家们首次看到，并非所有卷曲乳杆菌菌株都相同——它们之间的基因表达存在巨大的多样性。
拉维尔说：“这意味着一位女性体内的卷曲乳杆菌与另一位女性体内的卷曲乳杆菌非常不同。” 这一发现可能会动摇当前基于细菌序列设计益生菌的努力。拉维尔解释说，每个菌株都可能具有不同的功能，并且这种想法是“观察阴道微生物群的全新方式”。
费特韦斯希望像 VIRGO 这样的数据库将有助于为女性健康的未来铺平道路。随着越来越多的团队建立目录并公开他们的数据，她认为阴道微生物群的进展将会加速。“最终目标是将所有[信息]汇集在一起，”她说。