一、背景:绝经后骨质疏松症是一种由雌激素缺乏引起的代谢性骨疾病,以骨量减少为特征,容易造成骨折等风险,常隐匿发病于绝经后女性群体中。据中国预防医学会妇女保健分会统计,到2030年我国50岁以上妇女将增加到2.8亿以上。绝经后骨质疏松症患者若发生髋部骨折,三年后致死率高达20%,因此,绝经后女性的健康问题应引起社会高度重视。目前绝经后骨质疏松症的发病机制不完全清楚,但根本原因是由于雌激素缺乏导致的一种代谢性骨病。且治疗绝经后骨质疏松症的药物十分有限,副作用较多,因此,亟需寻求防治绝经后骨质疏松症的新靶点,用于早期发现、诊断以及积极治疗绝经后骨质疏松症,避免严重并发症的发生,进而提高患者生存质量,减轻公共卫生压力。近年来,肠道菌群与骨质疏松的关系逐渐成为研究的热点。肠道菌群可以通过释放雌激素类似物、血清素等小分子物质影响骨代谢。Sj?gren发现与正常小鼠相比,无菌小鼠股骨远端的骨密度增高约40%,猜测原因可能为无菌小鼠与正常小鼠相比成骨细胞没有太大差别,但破骨细胞较少,从而导致骨代谢出现差别,骨吸收和骨丢失减少,骨密度增高。随后的研究发现,肠道菌群缺失小鼠骨骼中IL-6、TNF-α等溶骨性细胞因子的表达水平明显下降,因此进一步表明免疫系统可能在肠道菌群缺失小鼠的破骨细胞减少中起着至关重要的作用。但目前大部分研究多为动物实验,且主要聚焦于II型原发性骨质疏松,即以骨丢失为主的老年性骨质疏松,并非因雌激素减少为主要发病原因的I型原发性骨质疏松,即以骨吸收速度加快为主的绝经后骨质疏松症。阴道菌群的多样性不如肠道菌群高,乳酸杆菌是阴道菌群中丰度最高的定植菌,占阴道菌群的95%以上。绝经后女性由于雌激素水平出现断崖式下降,阴道黏膜呈萎缩趋势,厚度变薄,阴道p H值水平不断提升,导致致病菌侵入风险增加。大量研究表明阴道内乳酸杆菌种类及数量与雌激素变化有关,同一个体乳酸杆菌的丰度在不同年龄段存在差异,从而诱发女性疾病。且有研究表明分娩后阴道菌群结构与肠道菌群结构更加相似,乳酸杆菌丰度显著下降,厌氧菌含量增高。故本研究方案通过比较绝经后女性骨质疏松症患者肠道菌群及阴道菌群的组成及多样性差异,分析绝经后骨质疏松症患者肠道菌群与阴道菌群的相关性,探究人体微生物群与绝经后骨质疏松症的关系,为绝经后女性骨质疏松症的诊治提供新思路。二、目的:1、研究绝经后骨质疏松症患者与绝经后骨量正常女性、绝经后骨量减少女性肠道菌群及阴道菌群组成及功能差异。2、分析绝经后骨质疏松症患者肠道菌群与阴道微菌群的相关性并进行功能预测。3、探讨人体不同部位微生物菌群之间的关系,以便对人体微生物群落在绝经后骨质疏松症中的作用有更全面的了解。三、方法:本试验为病例对照临床研究,招募就诊于河南省人民医院的132名绝经后女性志愿者,采集粪便标本及阴道分泌物标本,使用双能X射线（DXA）扫描仪测量志愿者的骨密度,分为绝经后骨质疏松组34例,绝经后骨量减少组47例,绝经后骨量正常组51例。对于所有志愿者,均记录临床数据。通过16S r RNA技术和PICRUSt菌群基因功能预测对比三组人群肠道菌群和阴道菌群,发现绝经后骨质疏松症患者肠道菌群及阴道菌群的组成及功能差异,预测其可能在该疾病发生发展过程中的作用。四、结果:1、在肠道菌群中,绝经后骨量正常、绝经后骨量减少、绝经后骨质疏松女性的肠道菌群多样性、均匀度无显著差异,但绝经后骨量减少女性肠道菌群丰富度显著高于绝经后骨量正常及绝经后骨质疏松女性。基于Unweighted Uni Frac距离测量肠道菌群的β多样性发现,绝经后骨量减少、绝经后骨质疏松女性的肠道菌群整体结构均和绝经后骨量正常女性之间存在显著差异（P=0.021,P=0.030）,且骨质疏松女性和绝经后骨量正常女性肠道菌群的差异显著高于骨量减少女性和绝经后骨量正常女性之间的差异。与绝经后骨量正常女性相比,乳酸杆菌（Lactobacillus）、罗姆布茨菌属（Romboutsia）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）在绝经后骨质疏松女性中发生了减少,拟杆菌属（Bacteroides）、巨单胞菌属（Megamonas）等在绝经后骨质疏松女性中显著增多。而未分类的瘤胃菌科（unclassified＿Ruminococcaceae）的丰度在绝经后骨量减少和骨质疏松女性中均增多。与绝经后骨量正常女性相比,绝经后骨量减少女性巨单胞菌属（Megamonas）、丁酸弧菌属（Butyricimonas）的丰度增高,梭杆菌属（Fusobacterium）的丰度显著降低。2、在阴道菌群中,绝经后骨质疏松女性的阴道菌群α多样性之间与绝经后骨量正常女性无显著差异,但基于Unweighted Uni Frac距离测量阴道菌群的β多样性与绝经后骨量减少、绝经后骨量正常女性的阴道菌群整体结构存在显著差异（P=0.006,P=0.024）。且骨质疏松女性和绝经后骨量正常女性阴道菌群的差异显著高于骨量减少女性和绝经后骨量正常女性之间的差异。与绝经后骨量正常女性相比,乳酸杆菌（Lactobacillus）在绝经后骨量减少及绝经后骨质疏松女性中显著减少,链球菌（Streptococcus）在绝经后骨质疏松女性中显著增多。绝经后骨量减少人群布劳特氏菌属（Blautia）细菌丰度减少,不解糖嗜胨菌属（Peptoniphilus）、厌氧球菌属（Anaerococcus）等细菌丰度增加。3、在肠道菌群中,绝经后骨质疏松女性中显著减少的罗姆布茨菌属（Romboutsia）的丰度和骨密度均存在显著的正相关关系,与空腹血糖存在显著的负相关关系。同时,观察到魏斯氏菌属（Weissella）和抗口臭致病菌属（Solobacterium）与雌激素存在显著的正相关关系,这两个菌属在绝经后骨质疏松女性中均显著低于绝经后骨量正常女性。4、在阴道菌群中,乳杆菌属（Lactobacillus）的丰度和25-羟基维生素D含量以及空腹血糖有显著的负相关关系,和骨密度L2及雌激素存在显著的正相关关系。梭杆菌属（Fusobacterium）的丰度和骨密度L1、L2、L3存在显著的负相关关系。5、肠道菌群中的多个菌属和阴道中的乳酸杆菌（Lactobacillus）丰度存在显著相关关系。例如在绝经后骨质疏松女性中显著升高的未分类瘤胃菌科（unclassified＿Ruminococcaceae）、拟杆菌属（Bacteroides）、纺锤链杆属（Fusicatenibacter）和乳酸杆菌（Lactobacillus）均存在显著的负相关关系,在绝经后骨质疏松女性中显著降低的埃格特菌（Eggerthella）和乳酸杆菌（Lactobacillus）存在显著的正相关关系。6、通过PICRUSt对肠道菌群进行基因功能预测发现,绝经后骨质疏松女性中属于碳水化合物代谢、辅因子及维生素代谢、氨基酸代谢、外源物质降解代谢、脂代谢、遗传信息处理相关通路均发生了显著变化。阴道菌群基因功能预测结果显示,绝经后骨质疏松女性中属于脂代谢相关的代谢通路发生了变化,表现为鞘脂类代谢通路富集、甘油磷脂类代谢通路减少。五、结论:1、绝经后骨质疏松症患者肠道、阴道菌群与绝经后骨量正常女性存在差异,且与骨质疏松疾病进展相关。2、绝经后骨质疏松症患者肠道菌群与阴道菌群存在相关性,可能通过雌激素相互影响。3、绝经后骨质疏松症患者阴道菌群破坏,乳酸杆菌含量显著下降,可能更易患妇科炎症。