在体内模型中，Gardnerella菌在尿路中的持续存在及其致病性的菌株水平异质性与比较性系统基因组分析结果一致

《BMC Microbiology》：Strain-level heterogeneity in Gardnerella urinary tract persistence and pathogenesis in an in vivo model is consistent with comparative phylogenomic analyses

Gardnerella菌尿路定植与致病性差异研究通过构建小鼠模型，比较四个主要分支的18株Gardnerella菌的体内定植能力及致病机制，发现Clade2菌具有更强的持续定植和引发尿路上皮脱落及水肿的潜力，并通过基因组全景分析鉴定了45个相关基因，其中Clade2携带更多定植相关基因，Clade4携带更多致病基因，为靶向治疗提供依据。

　　

摘要

背景

Gardnerella是一种常见于女性泌尿生殖道的细菌属，尤其是在细菌性阴道病中。从膀胱直接采集的尿液中经常能检测到Gardnerella，并且它与尿失禁和反复发作的尿路感染有关。由于Gardnerella的遗传异质性以及体内模型数据的缺乏，理解其在致病机制中的作用变得复杂。在一个小鼠模型中，一种临床分离的Gardnerella菌株引发了尿上皮脱落，并促进了尿路致病性E. coli的感染。本研究旨在比较不同Gardnerella菌株在体内的差异，以识别与尿路持续感染和致病性相关的基因组变异。

方法

从四个主要分支中选取了18株Gardnerella菌株，通过经尿道途径接种到雌性C57BL/6小鼠体内。通过定量培养监测细菌尿，并评估膀胱组织的病理特征。进行了全基因组系统发育分析，以识别与体内表型（包括长期和短期细菌尿、尿上皮脱落及水肿）相关的基因。将这些与表型显著相关的基因与291个公开可用的Gardnerella基因组进行比对，以确定这些潜在的定植和毒力因子在整个属中的保守性。

结果

第2分支的菌株具有更强的持续感染能力，而其他三个分支的菌株仅引起短暂细菌尿或无法被检测到。第2和第4分支的菌株引发了尿上皮脱落，第2、3和第4分支的菌株则引发了水肿。有45个基因与持续感染和致病性显著相关。在291个公开可用的基因组中，第2分支的菌株编码了更多与细菌尿相关的基因。大多数第4分支的菌株都含有与脱落相关的基因。第3分支的菌株缺乏大部分与体内表型相关的基因，而第1分支的菌株则表现出更大的遗传异质性。

结论

本研究提供了体内证据，证明Gardnerella属内不同分支/物种在尿路定植和致病机制上的差异，并发现了新的潜在持续感染和毒力因子。全基因组分析预测，第2分支的Gardnerella最有可能在尿路中持续存在，且第2和第4分支具有最高的尿路致病潜力。这些发现为未来针对有害Gardnerella尿路感染的筛查和治疗方法提供了依据。