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LPS 诱导的子宫内膜细胞来源外泌体抑制益生乳酸杆菌生长

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这对妊娠健康为何重要

早产是新生儿发病和死亡的主要原因之一,但许多病例没有明确的预警信号。本研究探讨了子宫内膜与阴道菌群之间一种被忽视的通讯途径,揭示了子宫内部的炎症如何悄然削弱保护性的“有益”细菌,并助长与早产相关的有害菌。

有益菌与有害菌之间的平衡

在健康妊娠期间,阴道通常由有益的乳酸杆菌占主导,它们有助于抵御感染。当这种平衡被打破,像加德纳菌(Gardnerella vaginalis)等其它物种占上风时,自发性早产的风险似乎上升。以往研究主要关注细菌及其产物如何影响母体。在这里,作者提出相反的问题:母体自身的子宫细胞能否在炎症(由细菌分子如脂多糖 LPS 触发)期间影响哪些微生物在阴道中繁盛?

Figure 1. 发炎的子宫细胞释放微小囊泡,将阴道菌群从有益的乳酸杆菌转向有害菌种。
Figure 1. 发炎的子宫细胞释放微小囊泡,将阴道菌群从有益的乳酸杆菌转向有害菌种。

来自子宫细胞的微小信息载体

研究团队在体外培养了人类子宫内膜细胞,并用 LPS 暴露以模拟侵入性细菌引发的炎性信号。这些细胞释放外泌体,外泌体是含有 RNA 和蛋白等分子的微小膜囊泡。研究者从有无 LPS 处理的细胞中收集外泌体,并仔细测量其大小、数量及分子货物。尽管外泌体的总体数量和外观保持相似,但来自 LPS 刺激细胞的外泌体携带明显更多的小 RNA,尤其是一类称为 microRNA 的调控片段。

外泌体如何重塑细菌生长

接着,科学家们测试了这些外泌体对几株常见阴道乳酸杆菌株的影响。他们首先通过荧光染料和共聚焦显微镜确认细菌能够摄取外泌体。当乳酸杆菌培养物与来自健康、未刺激细胞的外泌体共培养时,其生长无变化或略有改善。相反,来自 LPS 处理细胞的外泌体则抑制了所测试的四种乳酸杆菌的生长。在一种模拟阴道群落的混合培养中,同时包含加德纳菌和乳酸杆菌,来自健康细胞的外泌体强化了乳酸杆菌的优势并降低了加德纳菌水平,而来自发炎细胞的外泌体则使平衡朝相反方向倾斜,允许加德纳菌扩增。

使友好微生物沉默的 microRNA 信号

为找出外泌体内负责作用的分子,作者对其中的小 RNA 进行测序。他们发现两种 microRNA,miR-181d-5p 与 miR-181c,在 LPS 处理后显著富集。然后将这些 microRNA 的合成版本直接加入乳酸杆菌培养。显著的是,这两种 microRNA 单独就能显著抑制每一种乳酸杆菌株的生长,提示这些人源调控分子可以跨越生物界限,直接抑制有益细菌的增长。

Figure 2. 富含特定 microRNA 的外泌体自子宫细胞释放,直接减缓益生菌生长,同时允许有害菌增殖。
Figure 2. 富含特定 microRNA 的外泌体自子宫细胞释放,直接减缓益生菌生长,同时允许有害菌增殖。

这对预防早产可能意味着什么

这些发现揭示了一条以前未被认识的途径:子宫内部的炎症可以发出微观信息,削弱保护性阴道细菌并促进潜在有害菌生长。通俗地说,当子宫感知到细菌危险时,可能释放富含特定 microRNA 的外泌体,非故意地将阴道生态系统推向失衡。这种菌群失调可能增加自发性早产的风险。未来,通过监测体液中的这些外泌体 microRNA,或设计恢复乳酸杆菌优势群落并调整这些信号的治疗策略,或可为支持生殖健康、降低早产几率提供新途径。

引用: Wang, LM., Shi, YC., Lee, BH. et al. LPS-induced endometrial cell-derived exosomes suppress probiotic Lactobacillus growth. Sci Rep 16, 15301 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44830-9

关键词: 早产, 阴道微生物群, 乳酸杆菌, 外泌体, microRNA