女性泌尿道菌群的复杂多样化及与尿路感染关系的研究

发布时间：2020-05-21 12:08

【摘要】：目的:探讨女性泌尿道宿主、环境和微生物菌群三者之间的生态关系,以及健康状态改变后宿主的反应性变化;证明泌尿道有其特定的菌群结构和特征,研究健康育龄期、健康绝经后以及伴尿路感染的绝经后女性的泌尿道菌群结构和构成的多样性变化,进一步探讨菌群变化对尿路感染的影响,提供证据支持,逐步形成尿路感染诊断及治疗的新观念。方法:本课题选取研究对象共24人,分为三组,分别为正常健康育龄期女性组、正常健康绝经后女性组以及绝经后伴尿路感染症状女性组;入选方法是在青岛大学附属医院的体检中心共收集一般体检的健康女性10例,其中包括绝经后女性5人(A1-A5),育龄期女性5人(B1-B5),同时收集同时期于肾内科门诊就诊,且初诊时伴有明显的尿路感染症状,未经过抗生素治疗的绝经后女性共14例(C1-C14),上述入选的研究对象均要求排除阴道感染、尿道畸形、泌尿道手术、糖尿病、严重心脑肾疾病及应用抗生素、免疫抑制剂等情况后,方可入组。对研究对象进行严格的无菌操作培训,研究对象培训合格后留取尿样,采样完成后通过16SrRNA基因高通量测序方法研究健康育龄期、健康绝经后及伴有尿路感染症状的绝经后女性的泌尿道菌群种类构成及结构,确定三组女性泌尿道优势菌群与劣势菌群,研究尿路感染的绝经后女性的泌尿道微生态结构及变化,分析菌群结构差异性对尿路感染的相关影响,为泌尿道感染性疾病的发病机制及诊疗提供有力的证据支持。结果:(1)研究数据显示,三组女性的尿液样本的菌群结构和构成均呈多样化、复杂化的特点,泌尿道菌群丰度水平及菌群结构个体化差异明显。相关实验数据显示,基于菌门(Phylum)级别分类,所有样本序列分属30个大门,检测到丰度较高的菌门为4类,主要是厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。在健康的育龄期女性组与健康绝经后女性组的尿液样本中,其余菌门如酸杆菌门(Acidobacteria)丰度水平也较高,而在伴尿路感染症状的绝经后女性组的尿液样本中,该菌门检出率及丰度则明显下降。(2)每个样本均以一种或者两种种属细菌占优势,各样本检出菌属数量差异更加明显,在三组尿液样本中,健康的育龄期女性组与健康绝经后女性组尿液菌属种类检出率更丰富多样,每个样本至少有100余种菌属存在;而在伴尿路感染症状的绝经后女性组检测的菌属种类明显减少,每个样本只有大约40种菌属存在。健康育龄期与绝经后女性组样本序列大多可分类至属(Genus)水平,两组优势菌种主要为乳酸杆菌属(Lactobacillus)、加德纳菌属(Gardnerella)及鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas);在伴有尿路感染症状的绝经后女性组,样本序列大多可被分类至科(Family)或者属(Genus)的水平,优势菌种主要为肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)及双歧杆菌科(Bifidobacteriaceae),个体差异明显,常见的优势菌群特征证据显示不够充分。(3)伴有尿路感染症状的绝经后女性组,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)丰度明显下降;而肠杆菌科(Enterobacteriaceae)丰度较另外健康育龄期与健康绝经后女性组的丰度明显升高,乳酸杆菌属(Lactobacillus)的丰度水平较健康育龄期组、健康绝经后女性组明显下降。比较菌群鞘氨醇单胞菌属、肠杆菌科、乳酸杆菌属差异性,运用SPSS 20.0将样本进行正态性检验,检验结果显示各组各个菌群都不服从正态性分布,因此采用中位数和四分位数间距来描述其集中趋势和离散趋势,选择用多个独立样本的秩和检验,计算结果显示上述3组菌群差异具有统计学意义(P㩳0.05)。丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)、厌氧球菌属(Anaerococcus)、芽孢杆菌属(Lysinibacillus)、足球菌属(Pediococcus)、草酸杆菌科属未定菌(Oxalobacteraceae-Undibacterium)等细菌在健康育龄期、绝经后女性组中被检测到的丰度较伴尿路感染症状的绝经后女性组高,而伴尿路感染症状的绝经期女性组丰度较高菌属有肠球菌(Enterococcus)、链球菌属(Streptococcus)等,但因本实验样本量少等原因,数据比较其差异不具有统计学意义(P㧐0.05)。结论:各组女性尿液样本均检测到大量菌群存在,证实了泌尿道存在大量细菌,存在其特定的菌群及结构;研究数据显示,三组样本菌群结构和构成呈多样化、复杂化及个体差异化,厚壁菌门、放线菌门、变形菌门和拟杆菌门是其中占比例最大的四大菌门。对样本进一步数据分析,发现三组样本均以厚壁菌门中的乳酸杆菌属为优势菌属,但是伴尿路感染症状的绝经后女性组泌尿道菌群表现为乳酸杆菌属、鞘氨醇单胞菌属显著减少,而肠杆菌科丰度显著增加,提示伴有尿路感染症状的绝经后女性泌尿道优势菌及菌群构成均发生了明显改变,这可能是引起绝经期女性易发生尿路感染重要原因,为泌尿道感染性疾病的发病机制及诊疗提供有力的证据支持。
【图文】：

育龄期,热图,尿液

健康育龄期、绝经期女性尿液门水平热图

尿路感染,菌群,热图,尿液

图 5.绝经期伴尿路感染症状女性尿液菌群门水平热图2 大多数样本可分类到到属（Genus）水平，，基于菌属水平，两种种属细菌占优势，各样本检出菌属数量差异更加明显，健康绝经后女性组尿液菌属种类检出率更丰富多样，每个样存在；而在伴尿路感染症状的绝经后女性组检测的菌属种类有大约 40 种菌属存在。计算菌群丰度的相关指数包括下列几
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R691.3

【参考文献】