引言

人类的阴道中藏匿着各种各样的微生物—细菌、病毒和真菌—对女性的健康有着深远的影响。跨multi-kingdom的阴道微生物组的基因组水平分析仍然有限。

2024年6月21日，深圳市宝安区中医院转化医学中心孙文、大连医科大学鄢秋龙及武汉倍森基因研究所的李胜辉共同通讯（黄链莎、郭若纯及李胜辉为共同第一作者）在Nature Microbiology 在线发表题为“A multi-kingdom collection of 33,804 reference genomes for the human vaginal microbiome”的研究论文，该研究利用宏基因组测序数据和真菌培养建立了阴道微生物基因组收集(VMGC)，包括33804个微生物基因组，涵盖786个原核物种，11个真菌物种和4263个病毒操作分类单位。

得注意的是，超过25%的原核生物物种和85%的病毒操作分类单位仍未培养。这一收集显著丰富了基因组多样性，特别是对于流行的阴道病原体，如BVAB1(一种未培养的细菌性阴道病相关细菌)和Amygdalobacter spp (BVAB2及相关物种)。利用VMGC，研究人员表征了原核生物的功能特征，特别是Saccharofermentanales(一个未被充分探索但普遍存在的目)，以及原核和真核病毒，为它们的生态位适应和在阴道中的潜在作用提供了见解。阴道微生物群是研究阴道微生物群及其对阴道健康影响的宝贵资源。

人类阴道是一个多样化的生态系统，承载着细菌、病毒、真菌和其他对维持妇女和胎儿健康至关重要的微真核生物。在健康女性中，乳酸菌在阴道微生物群中占主导地位，产生乳酸以维持酸性环境并防止有害微生物的增殖。相反，阴道微生物群的生态失调常常导致各种健康问题，包括细菌性阴道病，其特征是厌氧细菌过度生长。早期对阴道微生物群的研究主要依赖于基于培养或实时PCR的方法，这在捕获完整的微生物多样性方面存在固有的局限性。新一代测序的出现，特别是针对16S核糖体RNA基因或内部转录间隔区(ITS)的扩增子测序，极大地提高了人们的认识，揭示了与阴道健康相关的未培养微生物，如细菌性阴道病相关细菌(BVAB) 1至3。然而，虽然扩增子测序揭示了分类学信息，但它在探索微生物群落的功能特征和基因组变异(例如乳酸菌)方面存在不足。利用全宏基因组测序的研究已经阐明了阴道微生物组的组成和功能多样性。利用这项技术，人类微生物组计划(HMP)提供了包括阴道在内的不同身体部位的微生物和功能概况。杰等人的研究揭示了阴道微生物群与生活史之间的联系，而Fettweis等人的工作将阴道微生物群与早产联系起来。人类阴道非冗余基因目录(VIRGO)10对参考数据库做出了关键贡献，其中包括从宏基因组和细菌基因组数据中编译的总计95万个基因。尽管这些发现证实了阴道中存在多种微生物群落，但人们对微生物全谱的了解仍然有限，主要是由于缺乏阴道参考基因组。

VMGC的建设与质量评估（Credit: Nature Microbiology）

近年来，应用宏基因组组装基因组(metagenome-assemble genome, MAG)分组方法从培养和未培养的微生物中获取大量基因组信息取得了重大进展。这种方法在探索人体不同部位(包括肠道、口腔和皮肤)的微生物群方面显示出了有效性。特别是，Pasolli等人16对代表人类微生物群的超过150,000个MAGs进行了全面收集。然而，这个集合只包含了151个来自阴道的基因组。在此，作者采用综合的方法，整合现有的宏基因组数据集和微生物基因组，并进行阴道真菌的内部培养，构建阴道微生物基因组收集(VMGC)。VMGC包括19,542个原核基因组、38个真菌基因组和14,224个病毒基因组，涵盖786个原核物种、11个真菌物种和4,263个种级病毒操作分类单位(vOTUs)。基于VMGC，该研究揭示了人类阴道微生物组中未开发的微生物种类、基因组变异和功能特征。

参考文献

https://www.nature.com/articles/s41564-024-01751-5

责编|探索君

排版|探索君

文章来源|“iNature”

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