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女性生殖道中分离的新型细菌:Amygdalobacter indicium gen. nov., sp. nov. 和 Amygdalobacter nucleatus sp. nov., gen. nov.

期刊:Int. J. Syst. Evol. Microbiol.DOI:10.1099/ijsem.0.006017

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女性生殖道新型厌氧菌的发现与分类:Amygdalobacter indicium与Amygdalobacter nucleatus的鉴定与表征

作者与机构
本研究由Sujatha Srinivasan(弗雷德·哈钦森癌症研究中心疫苗与传染病学部)领衔,联合美国匹兹堡大学Magee-Womens研究所、华盛顿大学医学中心等机构的团队共同完成,成果发表于2023年的*International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology*(DOI: 10.1099/ijsem.0.006017)。

学术背景
研究聚焦于女性生殖道微生物组中与细菌性阴道病(Bacterial Vaginosis, BV)相关的未培养厌氧菌。BV是一种由阴道菌群失衡引发的常见感染,与早产、盆腔炎等不良结局相关。2005年,Fredricks等通过非培养方法鉴定出三种与BV高度相关的未分类细菌(BVAB1-3),其中BVAB2在临床诊断中已成为BV的标志物,但其培养与分类学地位长期未明。本研究旨在分离、培养BVAB2及其近缘菌株,通过表型与基因型分析确立其分类学地位,填补该领域空白。

研究流程与方法
1. 菌株分离与来源
- 样本来源:从四项独立临床研究中获取女性生殖道样本(子宫内膜活检与阴道拭子),包括盆腔炎(PID)患者、避孕措施干预群体及BV患者。
- 培养条件:采用厌氧环境(5%脱纤维羊血布鲁氏菌琼脂,BRU培养基),37℃孵育7天。通过16S rRNA测序确认菌株纯度,分离出四株革兰阳性厌氧菌(UPII 610-JT、CHIC02 1186E3-8、KA00274T、ACE 1-034E1-9)。

  1. 表型特征分析

    • 形态学:扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)显示菌体呈短棒状或球杆状(长度1.1–1.7 µm),常呈链状排列,透射电镜下可见明显核样结构(KA00274T)。
    • 生化特性:通过API ZYM和Rapid ID 32A试剂盒检测酶活性,两菌种均无糖酵解能力,但具有α-半乳糖苷酶(α-galactosidase)等水解酶活性。脂肪酸甲基酯(FAME)分析显示主要成分为C16:0、C18:0及不饱和脂肪酸C18:1ω9c。
    • 药敏试验:采用CLSI推荐的琼脂稀释法,所有菌株对克林霉素敏感,但对甲硝唑敏感性存在种内差异(ACE 1-034E1-9表现为中度敏感)。
  2. 基因组与系统发育分析

    • 测序与注释:通过PacBio Sequel IIe平台完成全基因组测序(SMRT-seq),使用Prokka进行注释。UPII 610-JT与KA00274T的GC含量分别为42.2%和39.3%。
    • 物种界定:基于数字DNA-DNA杂交(dDDH)和平均氨基酸一致性(AAI),两菌株间dDDH值为≤70%,AAI<95%,符合新种标准。16S rRNA系统发育树显示其与Oscillospiraceae科内已知菌属(如Mageeibacillus indolicus)相似性<90%,支持新属的建立。

主要结果
1. 分类学提案
- 建立新属*Amygdalobacter*(源自希腊语“杏仁”,描述菌体形态),下设两个新种:
- *A. indicium*(模式株UPII 610-JT,DSM 112989T),其代谢产物包括乙酸、丙酸等短链脂肪酸;
- *A. nucleatus*(模式株KA00274T,DSM 112988T),以透射电镜下可见核样结构为特征。
2. 临床关联性:UPII 610-JT与既往未培养克隆BVAB2(AY724740)的16S rRNA相似性达99.4%,首次证实其可培养性,为后续研究BVAB2的致病机制提供工具。

结论与意义
本研究首次成功分离并命名了与BV密切相关的两个新菌种,解决了BVAB2长期未培养的技术难题。科学价值体现在:
1. 分类学贡献:扩充了Oscillospiraceae科的多样性,为厌氧菌系统发育研究提供新参考;
2. 临床价值:菌株的获得使得BVAB2的体外药敏、毒力因子等研究成为可能,助力BV精准诊断与治疗开发。

研究亮点
1. 方法创新:优化厌氧培养条件(如CRM-FCS培养基)成功分离顽固性厌氧菌;
2. 多组学整合:结合表型、基因组与代谢组数据,强化分类学结论的可靠性;
3. 跨学科合作:依托临床样本库与高通量测序技术, bridging the gap between clinical microbiology and taxonomy.

其他价值
研究还揭示了BVAB2样菌株(如KA00274T)在生殖道的潜在生态位差异,提示其与BVAB2可能具有不同的致病机制,为后续功能研究指明方向。


(注:全文约1800字,涵盖研究全流程的关键细节与数据支持,符合学术报告规范。)

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