Cysteine dependence of Lactobacillus iners is a potential therapeutic target for vaginal microbiota modulation.
Cysteine dependence of Lactobacillus iners is a potential therapeutic target for vaginal microbiota modulation.
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DOI：
10.1038/s41564-022-01070-7
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发表时间：
2022-03
影响因子：
28.3
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
阴道微生物群的组成影响生殖健康的许多方面。与富含卷曲乳杆菌的阴道微生物群相比，以惰性乳杆菌为主的微生物群落与较差的结果相关，包括更高的细菌性阴道病 (BV) 风险。不幸的是，细菌性阴道炎的标准甲硝唑治疗通常会导致惰性乳杆菌占主导地位，可能导致治疗后复发。在这里，我们生成了惰性乳杆菌分离株集合，其中包括来自 14 个患有和不患有 BV 的南非人的 34 个先前未报告的分离株，以及来自 3 个美国女性的 4 个先前未报告的分离株，我们报告了一个相关的基因组目录，其中包括来自四大洲超过 300 名女性的 1,218 个阴道乳杆菌分离株基因组和宏基因组组装基因组 (MAG)。我们发现，与卷曲乳杆菌不同，惰性乳杆菌在体外的生长依赖于 L-半胱氨酸，我们将这种表型追溯到缺乏典型的半胱氨酸生物合成途径和半胱氨酸相关运输机制的限制。我们进一步表明，宫颈阴道灌洗样品中的半胱氨酸浓度与体内乳杆菌丰度相关，并且胱氨酸摄取抑制剂选择性抑制体外乳杆菌生长。将抑制剂与甲硝唑联合使用可抑制惰性乳杆菌的生长，从而在体外促进卷曲乳杆菌在特定 BV 样群落中的优势。我们的研究结果使人们能够更好地了解惰性乳杆菌生物学，并提出调节阴道微生物群的候选治疗方法，以改善全球女性的生殖健康。
Vaginal microbiota composition affects many facets of reproductive health. Lactobacillus iners-dominant microbial communities are associated with poorer outcomes, including higher risk of bacterial vaginosis (BV), compared with vaginal microbiota rich in Lactobacillus crispatus. Unfortunately, standard-of-care metronidazole therapy for BV typically results in dominance of L. iners, likely contributing to post-treatment relapse. Here we generate an L. iners isolate collection comprising 34 previously unreported isolates from 14 South African with and without BV and 4 previously unreported isolates from 3 US women and we report an associated genome catalog comprising 1,218 vaginal Lactobacillus isolate genomes and metagenome-assembled genomes (MAGs) from >300 women across four continents. We show that, unlike L. crispatus, L. iners growth is dependent on L-cysteine in vitro and we trace this phenotype to the absence of canonical cysteine biosynthesis pathways and a restricted repertoire of cysteine-related transport mechanisms. We further show cysteine concentrations in cervicovaginal lavage samples correlate with Lactobacillus abundance in vivo and that cystine uptake inhibitors selectively inhibit L. iners growth in vitro. Combining an inhibitor with metronidazole promotes L. crispatus dominance of defined BV-like communities in vitro by suppressing L. iners growth. Our findings enable a better understanding of L. iners biology and suggest candidate treatments to modulate the vaginal microbiota to improve reproductive health for women globally.
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影响因子：
48
作者：
Callahan BJ;McMurdie PJ;Rosen MJ;Han AW;Johnson AJ;Holmes SP
通讯作者：
Holmes SP
影响因子：
2.8
作者：
Fettweis, Jennifer M.;Brooks, J. Paul;Buck, Gregory A.
通讯作者：
Buck, Gregory A.
DOI：
10.1073/pnas.1502875112
发表时间：
2015-09-01
影响因子：
11.1
作者：
DiGiulio, Daniel B.;Callahan, Benjamin J.;Relman, David A.
通讯作者：
Relman, David A.
影响因子：
16.1
作者：
Dong, Krista L.;Moodley, Amber;Ndung'u, Thumbi
通讯作者：
Ndung'u, Thumbi
DOI：
10.1073/pnas.1000080107
发表时间：
2011-03-15
影响因子：
11.1
作者：
Caporaso, J. Gregory;Lauber, Christian L.;Knight, Rob
通讯作者：
Knight, Rob