阴道加德纳菌(Gardnerella vaginalis)

物种名:阴道加德纳菌

拉丁学名:Gardnerella vaginalis

分类学地位:细菌界Bacteria;放线菌门Actinobacteria;

放线菌纲Actinobacteria;双歧杆菌目Bifidobacterial;

双歧杆菌科Bifidobacteriaceae;加德纳氏菌属Gardnerella

阴道加德纳菌最早由Gardner和Dukes于1953年从患有非特异性阴道炎的女性中分离出来,并命名为阴道嗜血杆菌。最初,这种细菌被认为与其他阴道嗜血杆菌属细菌相似。然而,随后的研究表明,阴道加德纳菌与阴道嗜血杆菌属的其他成员之间没有密切的遗传关系。因此,Greenwood和Pickett于1980年将其重新分类到一个新的属,即加德纳氏菌属,并重新命名为阴道加德纳菌。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

阴道加德纳菌接种GC巧克力琼脂平板,37℃、5% CO2培养24 h,可见针尖大小露滴状菌落,48 h菌落直径0.5-1.0 mm左右,大小不等,圆形,微凸,湿润,不透明,接种葡萄糖半胱氨酸血琼脂平板,菌落呈灰白色,未见α型溶血,偶见β型溶血,48 h菌落周围的琼脂呈巧克力色,可嗅到明显醋酸味,以上两种培养接种物在普通孵箱(有氧情况下)37℃生长不良或不生长,接种物培养48h后再传代不易存活,该细菌在普通琼脂和4%甘油琼脂平板上不生长[1]。

图1 阴道加德纳菌在血平板上的菌落形态[2]

1.1.2形态学特征

阴道加德纳菌为革兰阴性至革兰可变的小型多形性球杆菌,无鞭毛、无芽胞、无典型荚膜,不形成长丝,在阴道分泌物涂片中,其革兰反应可从阳性变为阴性。在血琼脂上培养24小时可见球杆菌与较长形态并存,细胞常呈成角或栅栏状排列。电镜下可见细胞壁呈革兰阳性结构,并具有菌毛和胞外多糖层[3]。

图2 阴道加德纳菌显微镜下的形态特征[4]

1.1.3生化特征

阴道加德纳菌对马尿酸水解阳性和淀粉水解阳性、α-葡萄糖苷酶阳性但β-葡萄糖苷酶阴性、从葡萄糖和麦芽糖产酸但不从甘露醇产酸,以及对含甲硝唑、呋喃妥因、磺胺类和胆汁的纸片敏感[5]。

1.1.4分子生物学特征

近年来,随着基因组学技术的发展,对阴道加德纳菌的分子生物学特征的研究取得了重要进展。基因组分析显示,阴道加德纳菌存在显著的遗传多样性,表现为多个基因型或基因簇。这些基因型在不同的生态环境中表现出不同的致病性和适应性。例如,Tarracchini等[6]的研究发现,阴道加德纳菌的基因组可以分为多个不同的基因型,每个基因型都具有独特的基因组结构和代谢潜力。这种遗传多样性可能与阴道加德纳菌在不同宿主中的致病性差异有关。

阴道加德纳菌基因组大小约1.6-1.7 Mb,GC含量仅41-42%,并携带有大量可移动元件[7]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

根据Plummer等[8]的研究,阴道加德纳菌在女女性行为者中的分布与传播呈现出明显的克隆特异性:在101名女性中,G. vaginalis 的检出率高达76%,其中clade 4最为普遍,其次为clade 1、clade 2和clade 3,且多clade共存现象常见,clade 1、2、3均与Nugent-BV显著相关,其中clade 1与Nugent-BV和非optimal阴道微生态的关联最强,提示其致病性较高,而clade 4与BV和微生态失调均无关联,可能是共生型clade;传播方面,clade 1的检出与吸烟以及大于1个性伴显著相关,clade 2与共用未清洗性玩具和近期阴茎-阴道性交相关,clade 3与新性伴及当前伴侣有BV症状相关,这些差异化的行为学关联支持了G. vaginalis通过多种性行为在性网络中交换的假说。

1.2.2致病性

阴道加德纳菌的致病性与其黏附能力、生物膜形成和细胞毒性密切相关:它能通过菌毛和胞外多糖层黏附于阴道上皮细胞,形成“线索细胞”(clue cells),并在厌氧菌协同下构成多菌种生物膜,这是细菌性阴道病(BV)的核心病理特征[3]。

1.3检测方法

阴道加德纳菌的检测方法主要包括传统的培养方法、生化鉴定方法和现代的分子生物学技术。传统的培养方法通常使用选择性培养基,如人血琼脂和巧克力琼脂,通过观察菌落形态和溶血现象进行初步鉴定。生化鉴定方法则依赖于阴道加德纳菌的特征性酶活性,如β-半乳糖苷酶、脂肪酶和淀粉酶活性,这些生化反应可以在实验室中进行快速检测[5]。

Malaguti等人[9]建立了一种多重聚合酶链反应(M-PCR)方法,用于同时筛查13种与有症状细菌性阴道病(BV)相关的细菌性阴道病相关病原体。该研究将13种细菌性阴道病相关病原体的检测分为3组多重PCR,退火温度分别为55℃、62℃和63℃,每组使用各自优化的引物组合在同一反应体系中同时扩增。PCR条件为35个循环:94℃变性10 min,各assay对应温度退火1 min,72℃延伸1 min,最后72℃终延伸10 min。扩增产物用8%聚丙烯酰胺凝胶电泳,经溴化乙锭染色后观察结果;同时所有样本还进行人β-globin基因共扩增作为内对照,并以单重PCR作为验证的金标准。结果显示,M-PCR检测灵敏度、特异性、阳性预测值、阴性预测值和准确率均为100%,与sPCR的总符合率为99.1%,且M-PCR结果与Nugent评分法100%一致,可在具备基本分子设备的常规诊断实验室中使用。

表1 阴道加德纳菌PCR引物序列[9]

名称

序列(5′→3′)

G. vaginalis Forward

TTACTGGTGTATCATCGTAA

G. vaginalis Reverse

CCGTCACAGGCTGAACAGT

1.4典型案例

2016年前,山东省威海市文登区各乡镇均有养殖户反映狐狸空怀、流产比例逐年增高,经基层兽医站对患病动物的分析和诊断,证实大部分繁殖障碍均由狐狸阴道加德纳氏菌引起,该病原主要通过交配和人工授精传播。诊断采用细菌分离鉴定、虎红平板凝集试验和PCR三种方法,结果显示母狐空怀率3.2-47.5%、流产率1.5-14.7%,银黑狐、蓝狐、彩狐及赤狐均易感,处置措施为接种GVF44菌株氢氧化铝胶灭活疫苗或投喂氨苄青霉素、氟苯尼考10-15天治愈[10]。

1.5防治对策

阴道加德纳菌(BV)预防方面,建议避免性行为、限制性伴侣数量、不使用阴道灌洗、每次性行为时正确使用安全套;治疗方面,有症状者应就医并遵医嘱完成全部抗生素疗程,男性伴侣通常无需治疗但BV可在女性伴侣间传播,孕期BV必须治疗以降低早产或低出生体重风险,若不治疗可能增加感染或传播HIV、其他性传播疾病及盆腔炎性疾病的风险。

参考文献

[1] 端青, 高树德, 黄菜. 国内首株从病人体内分离的阴道加德纳菌的鉴定. 中国皮肤性病学杂志, 1992, 6: 4-6.

[2] Microbe Canvas. https://www.microbe-canvas.com/Bacteria.php?p=1992.

[3] Catlin BW. Gardnerella vaginalis: characteristics, clinical considerations, and controversies. Clinical Microbiology Reviews, 1992, 5: 213-237.

[4] Wikimedia Commons. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:G.vaginalis.jpg.

[5] Piot P, Van ECK, Dyck E et al. Identification of Gardnerella (Haemophilus) vaginalis. Journal of Clinical Microbiology, 1982, 15: 19-24.

[6] Tarracchini C, Lugli GA, Mancabelli L et al. Assessing the genomic variability of Gardnerella vaginalis through comparative genomic analyses: evolutionary and ecological implications. Applied and Environmental Microbiology, 2020: e02188-20.

[7] Yeoman CJ, Yildirim S, Thomas SM et al. Comparative genomics of Gardnerella vaginalis strains reveals substantial differences in metabolic and virulence potential. PLoS ONE, 2010, 5: e12411.

[8] Plummer EL, Vodstrcil LA, Murray GL et al. Gardnerella vaginalis clade distribution is associated with behavioural practices and Nugent score in women who have sex with women. The Journal of Infectious Diseases, 2020, 221: 454-463.

[9] Malaguti N, Bahls LD, Uchimura NS et al. Sensitive detection of thirteen bacterial vaginosis-associated agents using multiplex polymerase chain reaction. BioMed Research International, 2015, 2015: 645853.

[10] 曲学忠, 牟旭升, 李玲玲 等. 狐阴道加德纳氏菌病的防治. 特种经济动植物, 2019: 1-2.

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