徐佰國(guó) 王英凱 王 策 孟祥偉 王麗波
(吉林大學(xué)第一臨床醫(yī)院胃腸內(nèi)科,吉林 長(zhǎng)春 130021)
潰瘍性結(jié)腸炎(UC)是一組病因和發(fā)病機(jī)制不明的腸道慢性非特異性炎癥性疾病。近年來(lái)研究認(rèn)為UC可能主要由遺傳基因易感個(gè)體決定,免疫反應(yīng)增強(qiáng)是關(guān)鍵的直接發(fā)病機(jī)制;并且許多研究都表明腸道菌群在UC的發(fā)病機(jī)制中起到了重要的啟動(dòng)作用,環(huán)境、飲食、精神心理等因素可能是發(fā)病的重要誘因?;诖死碚摚⑸鷳B(tài)制劑在治療炎癥性腸病中得到廣泛的應(yīng)用。通過(guò)臨床觀察發(fā)現(xiàn)應(yīng)用腸道益生菌治療炎癥性腸病,特別是對(duì)UC緩解期的治療起到了明顯的效果,說(shuō)明腸道益生菌在炎癥性腸病的治療中起到了有益的作用。
正常生理狀態(tài)下,腸道內(nèi)含有約500種細(xì)菌,腸道菌群主要由厭氧菌、兼性厭氧菌和需氧菌組成,成人腸道菌群分布特點(diǎn)是上消化道較少,而多數(shù)定植菌主要集中在結(jié)腸和末端小腸,有多達(dá)1 013個(gè)不同類型、不同含量的細(xì)菌,約是人體內(nèi)真核細(xì)胞的10倍〔1〕。結(jié)腸細(xì)菌數(shù)量相對(duì)較多,以厭氧菌數(shù)量最多,如類桿菌、雙歧桿菌和真菌。另外,G-球菌、梭狀芽孢桿菌、腸球菌、腸桿菌等也常見于結(jié)腸中〔2〕。在諸多細(xì)菌共存情況下,不同菌種之間具有拮抗作用;宿主與細(xì)菌之間借助對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用,在消化道中形成相互作用的關(guān)系,維系著消化道微生物生態(tài)系統(tǒng)的平衡。但腸道細(xì)菌的準(zhǔn)確組成目前尚未明確,只有10%~40%腸道細(xì)菌可用培養(yǎng)的方法被鑒別出來(lái)〔3〕,主要原因是取樣和培養(yǎng)比較困難。因此,關(guān)于具體腸道菌群在腸道中的作用機(jī)制及特點(diǎn)研究相對(duì)較少,現(xiàn)在傾向認(rèn)為UC的發(fā)病與多數(shù)細(xì)菌共同作用相關(guān),而非單一細(xì)菌作用。
盡管UC發(fā)病機(jī)制目前仍不清楚,但腸道內(nèi)固有菌叢與UC的關(guān)系是近年的研究熱點(diǎn)。一系列的臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已使用多種方法發(fā)現(xiàn)UC患者和健康對(duì)照者腸道細(xì)菌存在差異。目前應(yīng)用較多的UC動(dòng)物模型——小鼠DSS模型即存在明顯的腸道菌群變化,Ohkusa等〔4〕從UC患者分離并培養(yǎng)出變形梭狀桿菌,上清液具有細(xì)胞毒性,用含有變形梭狀桿菌的上清液給DSS模型小鼠灌腸,在該型小鼠腸道中發(fā)現(xiàn)擬桿菌和梭狀芽孢桿菌增多,提示腸道菌群很可能參與小鼠DSS結(jié)腸炎的發(fā)病。許多對(duì)UC動(dòng)物模型臨床研究中發(fā)現(xiàn),UC發(fā)作期與健康對(duì)照組糞便菌群比較,腸桿菌和腸球菌呈有意義的增加,尤以腸鏈球菌數(shù)增加顯著,而酵母菌變化不顯著,乳酸桿菌也略有的減少。主要原籍菌雙歧桿菌、真桿菌、類桿菌和消化鏈球菌都呈有意義的減少,雙歧桿菌檢出率尤其低〔5〕。Macfarlane等〔6〕應(yīng)用16SrRNA探針熒光原位雜交法研究UC患者直腸活檢標(biāo)本中的菌群發(fā)現(xiàn),雙歧桿菌比正常對(duì)照減少約30倍,且UC患者與正常對(duì)照中雙歧桿菌優(yōu)勢(shì)菌群亦有明顯不同。多中心研究資料顯示,UC患者急性期和緩解期細(xì)菌種類增加,但腸道內(nèi)雙歧桿菌和乳酸桿菌減少〔7〕。李雄彪等〔8〕研究發(fā)現(xiàn),活動(dòng)期UC患者腸道厭氧菌、革蘭陰性菌和乳酸桿菌數(shù)量都顯著減少,而需氧菌、腸桿菌數(shù)量則沒(méi)有變化。Swidsinski等〔9〕用細(xì)菌培養(yǎng)以及定量PCR檢測(cè)自限性結(jié)腸炎、不確定性結(jié)腸炎、UC和健康對(duì)照者的腸道黏膜細(xì)菌,結(jié)果發(fā)現(xiàn)UC患者黏膜細(xì)菌濃度顯著高于對(duì)照組。
此外,腸道菌群對(duì)腸道通透性改變的影響也引起了人們的注意。腸屏障功能受損,通透性增高,腸腔內(nèi)的抗原、內(nèi)毒素等促炎癥物質(zhì)進(jìn)入腸黏膜固有層,誘發(fā)免疫反應(yīng)。臨床中應(yīng)用激素、免疫抑制劑治療UC有效,亦可說(shuō)明腸道免疫功能耐受性降低,導(dǎo)致機(jī)體腸道免疫功能增強(qiáng)。
上述研究說(shuō)明:①在UC患者腸道內(nèi)細(xì)菌數(shù)量、種類發(fā)生明顯改變。②菌群的變化改變了細(xì)菌的黏附性,產(chǎn)生部分腸道有害物質(zhì),破壞腸黏膜的免疫屏障作用,使有害物質(zhì)通過(guò)腸道進(jìn)入人體。③UC患者腸道免疫功能耐受性降低。有研究者認(rèn)為,腸道菌群狀態(tài)穩(wěn)定是“健康腸道”的一個(gè)特征;而具有UC遺傳易感性的患者,其維持腸道微環(huán)境的能力減弱,導(dǎo)致其腸道菌群狀態(tài)不穩(wěn)定〔10〕,因此,雙歧桿菌、乳桿菌的減少,將明顯削弱腸黏膜對(duì)各種致病因素的防御作用。在菌群失調(diào)狀態(tài)下,腸桿菌、腸球菌增加導(dǎo)致內(nèi)、外毒素釋放增加,必然加重UC患者已存在的腸道局部炎癥反應(yīng)和免疫紊亂?,F(xiàn)有研究表明腸道菌群失調(diào)與UC發(fā)病高度相關(guān),表現(xiàn)為致病菌滋生、益生菌缺失,但目前還不清楚微生態(tài)失調(diào)是UC的繼發(fā)事件,還是UC的發(fā)病原因。較早的文獻(xiàn)研究認(rèn)為,人的一生中腸道細(xì)菌的組成是相對(duì)穩(wěn)定的,隨著現(xiàn)代生活方式的改變,廣泛抗生素的應(yīng)用均以犧牲益生菌為代價(jià),腸道菌群也在發(fā)生改變,相應(yīng)的炎癥性腸病的發(fā)病率也在逐年上升,這一點(diǎn)在我國(guó)表現(xiàn)尤為明顯。
一些學(xué)者認(rèn)為,UC的發(fā)病涉及遺傳、腸道菌群失調(diào)和免疫異常,發(fā)病的觸發(fā)點(diǎn)是腸道內(nèi)致病菌與正常菌群比例失調(diào)。腸道內(nèi)致病菌增多,分泌的腸毒素使腸上皮通透性增高,病菌分泌免疫抑制性蛋白,導(dǎo)致黏膜免疫失調(diào),增多的致病菌侵襲、損傷腸上皮細(xì)胞。并且某些過(guò)度生長(zhǎng)的細(xì)菌能影響腸上皮細(xì)胞能量代謝,導(dǎo)致上皮細(xì)胞受損傷,誘發(fā)腸道炎癥的發(fā)生〔11〕。而益生菌可外源性補(bǔ)充UC患者腸道中減少的菌群種類,重新恢復(fù)腸道菌群平衡。關(guān)于益生菌在UC中可能的作用機(jī)制包括與腸黏膜上皮細(xì)胞緊密結(jié)合,提高黏膜防御屏障,阻止致病菌的定植和入侵;提高抗炎細(xì)胞因子水平;與病原菌競(jìng)爭(zhēng)性黏附于上皮細(xì)胞,促進(jìn)上皮細(xì)胞分泌黏液,使其在黏膜和微生物之間形成保護(hù)層,防止棲生菌易位;增強(qiáng)巨噬細(xì)胞對(duì)病原菌的吞噬以及非T細(xì)胞依賴性 IgA的分泌〔12〕。Candela等〔13〕分別研究了乳酸桿菌和雙歧桿菌對(duì)腸道上皮細(xì)胞的作用,研究結(jié)果表明Lactobacillus acidophilus Bar13,L.plantarum Bar10,Bifidobacterium longum Bar33和B.lactis Bar30都可與Salmonella typhimurium和Escherichia coliH10407等致病菌競(jìng)爭(zhēng)Caco-2細(xì)胞株上皮細(xì)胞表面的結(jié)合位點(diǎn)。但近期的研究表明益生菌在UC發(fā)病中還可能存在其他機(jī)制,包括產(chǎn)生抗菌類物質(zhì)和調(diào)節(jié)宿主免疫力〔14〕。在實(shí)際臨床應(yīng)用工作中雖然設(shè)計(jì)周密、雙盲的臨床對(duì)照試驗(yàn)為數(shù)不多,但近年來(lái)人們應(yīng)用益生菌治療UC患者已經(jīng)取得了令人鼓舞的結(jié)果。Zocco〔15〕研究提示乳酸桿菌可以成功維持緩解UC,并能預(yù)防UC復(fù)發(fā)。Madsen〔16〕嘗試應(yīng)用以雙歧桿菌為主的三種活菌的微生態(tài)制劑治療UC患者,其作用也得到了肯定。Mimura〔17〕也得到了類似的結(jié)果。近年的研究發(fā)現(xiàn)益生菌混合制劑VSL#3可能具有較好的療效。Sood等〔18〕將147例輕中度活動(dòng)的UC患者隨機(jī)分入VSL#3治療組及安慰劑對(duì)照組,治療3個(gè)月時(shí)兩組緩解率分別為42.9%與15.7%(P<0.001)。Miele等〔19〕對(duì)29名新診斷為UC的兒童在繼續(xù)激素誘導(dǎo)緩解及美沙拉嗪維持緩解治療的基礎(chǔ)上隨機(jī)加用VSL#3或安慰劑,兩組的緩解率及1年時(shí)兩組的復(fù)發(fā)率均存在明顯差異。以上研究結(jié)果表明益生菌不但可以治療UC,而且能預(yù)防其復(fù)發(fā)。但上述研究結(jié)論也受到了挑戰(zhàn),Sang等〔20〕的薈萃分析指出益生菌輔助治療并不能提高誘導(dǎo)緩解治療的有效率。國(guó)內(nèi)沈駿等〔21〕在益生菌對(duì)炎癥性腸病緩解、維持治療作用系統(tǒng)評(píng)價(jià)的薈萃分析中顯示,在炎癥性腸病誘導(dǎo)緩解的過(guò)程中,使用益生菌作為炎癥性腸病的輔助治療未增加潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病的緩解率,沒(méi)有同時(shí)使用益生菌作為維持治療的必要,目前原因尚不清楚,考慮與美沙拉嗪干擾益生菌與腸黏膜上皮細(xì)胞的黏附和聚集有關(guān),確切機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。
從治療作用考慮而選擇的益生菌株通常對(duì)腸上皮細(xì)胞具有較好的黏附能力,而這一特性也可導(dǎo)致細(xì)菌易位的可能性增加〔22〕。Bleich等〔23〕研究發(fā)現(xiàn)用 EcN1917定殖在缺少 TLR4基因片段的無(wú)菌C3H/HeJZtm小鼠體腸道內(nèi),結(jié)果顯示TLR4基因缺失的小鼠發(fā)病率很高,這可能是因?yàn)镋cN1917從腸道向其他組織轉(zhuǎn)移的結(jié)果;在獲得的血液樣本和器官如淋巴結(jié)、肺、脾臟、肝臟、腎臟以及胰腺中都檢測(cè)到有活性的EcN1917,這個(gè)研究表明具有較長(zhǎng)安全使用時(shí)間的益生菌在特定的環(huán)境條件下,也有可能對(duì)患者或者是消費(fèi)者的身體有副作用。近期Conen等〔24〕報(bào)道1例38歲的女性UC患者因病情持續(xù)活動(dòng)加用含益生菌的酸奶治療2個(gè)月后出現(xiàn)發(fā)熱、頸痛,MRI證實(shí)為頸椎硬膜外膿腫及咽后膿腫,穿刺引流培養(yǎng)結(jié)果為鼠李糖乳桿菌感染,提示還需進(jìn)一步關(guān)注益生菌治療UC的安全性。
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