“阴道芯片”为细菌性阴道炎研发更有效的治疗方法

过去十年来，人体中的微生物群一直是很热门的话题。细菌群失衡是许多疾病的根源。但是，大部分的研究集中在肠道的微生物，女性阴道菌群时常被忽略。

阴道菌群失衡会导致细菌性阴道炎，这种病折磨着全球近30%育龄女性，每年的治疗费用约为48亿美元。还可能增加孕妇早产的风险，而早产是新生儿死亡的第二大原因。罹患细菌性阴道炎的女性，罹患性病的风险也较高，包括艾滋病。

目前治疗细菌性阴道炎主要使用抗生素，但却经常复发，还可能引起更严重的并发症，包括盆腔炎，甚至不孕症。因此，研发更有效的治疗方法非常重要。

什么是阴道芯片？

正如益生菌是肠道问题的解方，现在也在探讨以活菌生医制品来治疗细菌性阴道炎。但进行临床前的动物实验很困难，因为人类阴道菌群和一般动物的样貌有很大差异。例如，乳酸杆菌在健康人体的阴道微生物菌种中占了超过70%，而其他哺乳类动物则低于1%。

因此，哈佛大学研究人员创造了一个解决方法，以芯片复制人类阴道组织的微生物环境。“阴道芯片”由人类阴道上皮细胞和结缔组织细胞组成，它复制了阴道的生理特征，也可接种不同系列的细菌，相当于人类阴道组织，来进行研究。

在阴道芯片上 植生好的菌种

当科学家将雌激素置入阴道芯片时，芯片上的基因表现随之应变，显示对荷尔蒙有反应──这是在体外复制人类生殖器官的一个关键特征。

有了人类阴道的活体模型，研究人员接着探讨阴道的微生物菌种。研究人员将阴道常见的三种卷曲乳杆菌(L. crispatus)菌株以不同组合加入阴道芯片。3天之后，这三种菌落都成功地在芯片上定居，也开始产生乳酸，协助维持阴道的低pH值，且抑制其他微生物的生长。

不只是协助维持酸性环境，卷曲乳酸杆菌的存在也影响了阴道芯片的先天免疫反应。和目前理论一致：好的微生物维护健康人类器官，控制发炎。

在阴道芯片上 植生不好的菌种

创造了一个有好细菌定居的健康阴道芯片之后，研究团队进行了另一个新的实验。

他们将三个“坏”微生物菌种加入芯片：阴道加德纳菌属(Gardnerella vaginalis)、普雷沃氏菌属(Prevotella bivia)和阴道奇异菌属(Atopobium vaginae)。结果显示，芯片ph值上升、阴道的上皮组织细胞受到伤害，且发炎的物质大量增加。所有的反应皆相似于人类细菌性阴道炎患者的症状。

阴道芯片试验 替代动物试验
 
研究显示阴道芯片可以用来测试不同菌种组合对于阴道的影响。换句话说，阴道芯片可以替代动物进行细菌性阴道炎治疗的临床“前”试验(pre-clinical trial)，以确认最有效的疗法。他们也正在整合免疫细胞进入芯片，来探究阴道微生物群如何驱动免疫系统的反应。

研究主持人Don Inger博士表示：“妇女的健康对全人类的健康很重要，但是创造工具来研究女性的生理仍然或缺。我们希望这个新的临床前模型，能够研发细菌性阴道炎新疗法，同时可对女性生殖健康有新的了解。”

阴道芯片的研发资金来自于比尔和曼琳达盖兹基金会，目的在创造细菌性阴道炎的生技医疗，将其移转至人类的临床实验，减少产道感染、产前并发症和婴儿死亡率，特别在资源匮乏的国家。

此论文发表在《微生物菌种》期刊。