謝晶日,孫 濤,張 楊,李 明
黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱150040
益生菌又稱微生態(tài)調(diào)節(jié)劑、生態(tài)制品、活菌制劑,被廣泛認(rèn)為是一種具有活力、能獨(dú)立存活的非致病性微生物。Tannock[1]將益生菌定義為能維護(hù)腸內(nèi)菌群平衡的、具有活性的微生物。目前研究的益生菌主要有乳酸桿菌、雙歧桿菌和半乳糖益生元等。近10 年來,益生菌制劑的研制和臨床應(yīng)用均取得了很大的進(jìn)步,特別是在治療和預(yù)防腸病方面。研究表明益生菌可通過調(diào)整人體內(nèi)微生態(tài)群落或種群結(jié)構(gòu),保持腸道菌群平衡,促進(jìn)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,降低腸內(nèi)pH 值,增強(qiáng)局部免疫功能,防止腸內(nèi)細(xì)菌易位等來防治腸病[2]。益生菌治療腸病以不良反應(yīng)小、治療效果顯著、適合長期服用等優(yōu)點(diǎn)備受醫(yī)生和患者的青睞,在治療腸病方面突顯出其不可替代的作用。
大量研究表明益生菌的功能主要有:增進(jìn)人體健康的有益菌群,維護(hù)腸道菌群平衡;調(diào)節(jié)人體免疫力,防止感染;降低膽固醇、血脂和血壓;防止有害物質(zhì)的形成,延緩衰老;防癌和抗癌等[3]。其在治療腸病方面的作用有大量文獻(xiàn)報(bào)道。Nurmi 等[4]總結(jié)益生菌的主要生物學(xué)功能有:(1)降低腸內(nèi)pH 值,造成致病菌不易生存的微環(huán)境;(2)促進(jìn)膽汁的肝腸循環(huán),降低腸內(nèi)膽固醇的吸收;(3)增強(qiáng)免疫功能;(4)維持腸內(nèi)上皮細(xì)胞屏障,防止腸黏膜細(xì)胞凋亡;(5)促進(jìn)營養(yǎng)素的吸收以及增強(qiáng)腸蠕動(dòng)和腸道抗感染能力;(6)防止結(jié)腸腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和抑制腫瘤的擴(kuò)散。
2.1 增強(qiáng)腸道黏膜的屏障作用 益生菌可通過調(diào)節(jié)腸道菌群、維護(hù)腸道上皮細(xì)胞排列的完整性、調(diào)節(jié)腸黏膜免疫功能從而自生物屏障、機(jī)械屏障、免疫屏障3 個(gè)層次增強(qiáng)腸黏膜屏障[5]。有研究表明益生菌通過分泌細(xì)菌素及上調(diào)防御素等來抑制致病菌的生長,增強(qiáng)腸道的固有防御功能[6]。范妮等[7]研究提示補(bǔ)充腸道益生菌,可改善菌群失調(diào),進(jìn)而促進(jìn)生物屏障功能的恢復(fù)、維護(hù)腸黏膜屏障及減少內(nèi)毒素的生成和吸收,可用于肝硬化患者的輔助治療。張中偉等[8]研究發(fā)現(xiàn),侵襲性大腸桿菌感染后,相鄰細(xì)胞間原本正常的膜結(jié)構(gòu)發(fā)生紊亂,claudin-1、occludin、ZO-1 和JAM-1 的表達(dá)明顯減少,而經(jīng)乳酸菌處理后細(xì)胞間緊密連接蛋白的表達(dá)較感染組明顯增多;說明乳酸菌可修復(fù)侵襲性大腸桿菌(EIEC)引起的腸道損傷,涉及細(xì)胞間緊密連接蛋白,提示EIEC 的感染途徑可能涉及緊密連接結(jié)構(gòu)。
2.2 免疫調(diào)節(jié)作用 益生菌可以通過直接或間接的方式影響多種免疫細(xì)胞的功能,起到免疫調(diào)節(jié)和抑制相關(guān)炎癥信號傳導(dǎo)的作用。Pagnini 等[9]發(fā)現(xiàn),在衰老加快小鼠P1/YIT 系(senescence-accelerated mouse P1/YIT strain,SAMP1/YIT)小鼠出現(xiàn)自發(fā)性結(jié)腸炎之前給予VSL#3(一種由長雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌等八種益生菌組成的混合劑)可刺激小鼠腸道的免疫反應(yīng),激活NF-κB 轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及促進(jìn)TNF-α 表達(dá),并且小鼠的自發(fā)性結(jié)腸炎明顯減輕,黏膜屏障功能幾乎恢復(fù)正常;而抗TNF-α 治療可抑制益生菌的這種減輕結(jié)腸炎癥的作用。張文遠(yuǎn)等[10]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,腸道微生態(tài)對TNBS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎大鼠的腸上皮細(xì)胞緊密連接具有明顯的保護(hù)作用,其可能的機(jī)制是通過糾正腸道微生態(tài),上調(diào)上皮細(xì)胞緊密連接蛋白o(hù)ccludin 的表達(dá),降低結(jié)腸組織的TNF-α 水平,提高IL-10 水平,從而抑制內(nèi)毒素通過緊密連接進(jìn)入體循環(huán)??偨Y(jié)大量研究可以發(fā)現(xiàn),益生菌主要通過抑制TLR4、TNF-α、NF-κB、IFN-γ、TGF-β 等抑炎因子的活性,升高IL-10等抗炎因子的活性,從而調(diào)節(jié)兩者間的平衡,達(dá)到抗炎治療的作用。
近幾年,腸病的發(fā)病率逐年增高,益生菌在治療腸病中的應(yīng)用受到許多醫(yī)學(xué)研究者的重視,相關(guān)的理論體系也日趨完善。目前,益生菌制劑已被廣泛應(yīng)用于許多腸病的治療,包括腹瀉、潰瘍性結(jié)腸炎(UC)、克羅恩病(CD)、化療及肝硬化患者腸黏膜炎、甾體類抗炎藥引起的腸病等。
3.1 益生菌與腹瀉
3.1.1 益生菌治療小兒腹瀉:腹瀉是一組多病原、多因素引起的疾病,是我國小兒最常見的疾病之一,是造成兒童營養(yǎng)不良、生長發(fā)育障礙的主要原因之一。大量的研究證實(shí),大多數(shù)腹瀉患兒均存在腸道菌群紊亂。研究也表明應(yīng)用益生菌制劑可以有效防治各種小兒腹瀉。周新菊[11]用益生菌治療小兒腹瀉結(jié)果顯示,服用益生菌可有效減少腹瀉次數(shù)、腹瀉時(shí)間,脫水病例數(shù)也明顯減少。同時(shí),益生菌較其他藥物易服用,且副作用小。Chen 等[12]對急性腹瀉住院患兒研究發(fā)現(xiàn),酪酸梭菌、糞鏈球菌、腸系膜芽孢桿菌三菌聯(lián)用劑型Bio-Three 可有效治療小兒急性腹瀉,縮短患兒住院時(shí)間。Bio-Three 不僅恢復(fù)正常腸道菌群,而且上調(diào)抗炎性因子并下調(diào)促炎性因子,顯示出增強(qiáng)宿主免疫保護(hù)的作用。
3.1.2 益生菌治療抗生素相關(guān)性腹瀉:抗生素相關(guān)性腹瀉(AAD)是指由于使用抗生素,導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)而引起的腹瀉,同時(shí)也包括抗生素本身的不良反應(yīng)導(dǎo)致的腹瀉。近年來,由于抗生素的廣泛應(yīng)用,AAD 的發(fā)病率明顯增多。小兒和老年人為本病的高發(fā)人群。近年來,應(yīng)用益生菌治療AAD 已得到廣泛認(rèn)可。李玓嬗等[13]對老年AAD 患者服用益生菌治療結(jié)果顯示,老年患者服用益生菌后AAD 的發(fā)病率和治愈率高于未干預(yù)組。Sampalis 等[14]在一項(xiàng)隨機(jī)、對照、多中心臨床試驗(yàn)中,納入437 例18 歲以上使用抗生素的住院患者,隨機(jī)分配至試驗(yàn)組和安慰劑組,其中試驗(yàn)組從開始使用抗生素至結(jié)束后5 d 口服嗜酸乳桿菌和干酪乳桿菌的混合制劑,試驗(yàn)隨訪至益生菌使用結(jié)束后3 周,結(jié)果顯示試驗(yàn)組AAD 的發(fā)生率明顯低于安慰劑組(7.9% vs 13.6%,P <0.05)。
3.1.3 益生菌治療化療相關(guān)性腹瀉:化療相關(guān)性腹瀉(CID)是進(jìn)展期腫瘤患者接受化療過程中最為常見的并發(fā)癥之一。嚴(yán)重的CID 會(huì)導(dǎo)致患者化療終止或藥物減量,進(jìn)而影響腫瘤的治療效果。有研究顯示,化療藥物可損壞腸黏膜上皮,進(jìn)而使腸道菌群失調(diào)及細(xì)菌移位,導(dǎo)致腹瀉的發(fā)生和加重。張冬梅等[15]對益生菌治療CID 患者進(jìn)行前瞻性研究顯示,服用益生菌治療的CID 患者,其KPS 評分明顯高于治療前,腹瀉次數(shù)也明顯減少,益生菌治療有效。
3.2 益生菌與UC UC 是一種慢性非特異性炎癥性腸病,目前發(fā)病機(jī)尚未完全闡明。但大量的實(shí)驗(yàn)和臨床研究證實(shí)腸內(nèi)細(xì)菌生態(tài)體系失調(diào)與本病的發(fā)生密切相關(guān)[16]。益生菌在本病治療中的應(yīng)用也取得了令人滿意的效果。李雄彪等[17]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)量則沒有變化。孔心涓等[18]采用益生菌(雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、腸球菌三聯(lián)活菌)聯(lián)合低劑量柳氮磺吡啶(SASP)對輕中度潰瘍性結(jié)腸炎進(jìn)行治療,同時(shí)與SASP 單劑量組比較發(fā)現(xiàn),給藥后2周無明顯差異,給藥后4 周,臨床癥狀總評分、不良反應(yīng)的發(fā)生率明顯偏低、臨床癥狀改善率、近期痊愈率、腸道雙歧桿菌、腸球菌數(shù)量顯著升高,益生菌聯(lián)合低劑量SASP 可安全有效地治療輕中度潰瘍性結(jié)腸炎?;酐惥甑龋?9]通過對UC 大鼠的研究,發(fā)現(xiàn)益生菌可通過抑制IL-1β mRNA 和TNF-α mRNA 炎癥因子的表達(dá)而減輕大鼠結(jié)腸黏膜的損傷,達(dá)到治療UC 的作用。此外,在益生菌聯(lián)合其他藥物治療本病方面也取得了一些進(jìn)步,主要包括益生菌聯(lián)合SASP 口服用藥;益生菌聯(lián)合灌腸藥物用藥;益生菌聯(lián)合中藥口服用藥等[20]。每種方法各有所長,但在每種方法中,益生菌都體現(xiàn)了不可替代的作用。
3.3 益生菌與CD 在臨床研究中,益生菌在CD 治療中的價(jià)值目前并不十分統(tǒng)一。有些學(xué)者在研究中取得了令人鼓舞的結(jié)果。Guslandi 等[21]研究了酵母菌在克羅恩病緩解治療中的作用,結(jié)果表明酵母菌對CD的緩解有較好的協(xié)同療效。Guandalini 等[22]對鼠李糖乳酸桿菌在兒科領(lǐng)域中對CD 的治療作用進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)其同樣具有顯著效果。有些臨床和基礎(chǔ)研究所顯示出的結(jié)果具有爭議。更為重要的是,臨床和基礎(chǔ)研究的結(jié)果表明,僅有某些或某系列益生菌對CD患者具有有益作用。沈駿等[23]研究表明,與安慰劑相比,使用乳酸菌作為CD 維持治療對減少CD 復(fù)發(fā)率無效。在對上述研究分析后,還應(yīng)考慮納入試驗(yàn)的患者樣本量、觀察期等因素可能會(huì)影響整個(gè)觀察的結(jié)果,益生菌在CD 維持治療中的作用仍然需要進(jìn)一步探討。
隨著益生菌制劑研究的不斷發(fā)展,其安全性問題也日漸凸顯。由于益生菌作為微生態(tài)制劑應(yīng)用的領(lǐng)域具有一定的特殊性,因此其潛在的安全問題不容忽視。對于益生菌制劑的安全性問題主要包括以下幾個(gè)方面:①感染能力:益生菌長期以來被認(rèn)為“通常比較安全”,但從治療作用考慮而選擇的益生菌株通常對腸上皮細(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[24]。芬蘭國家疾病監(jiān)測網(wǎng)在1990 年-2000 年對全國520 萬人口中患菌血癥患者的血培養(yǎng)物分析表明,有66 例患者的菌血癥是由益生菌引起的,其中48 例為乳桿菌引起[25]。②超敏反應(yīng):益生菌的免疫刺激和免疫調(diào)節(jié)作用具有兩面性,長期使用益生菌會(huì)引起腸道免疫系統(tǒng)的改變,尤其是對新生兒和個(gè)別免疫功能低下或有缺陷者,也有報(bào)道顯示益生菌還會(huì)影響婦女的正常妊娠,以上人群應(yīng)慎用益生菌[26]。③菌株攜帶耐藥性基因:如果益生菌攜帶耐藥基因,腸道內(nèi)益生菌與病原菌間抗生素耐藥性轉(zhuǎn)移,會(huì)使感染變成一個(gè)嚴(yán)峻的問題。國內(nèi)外一些體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究表明,在腸道正常菌之間以及腸道正常菌與致病菌之間存在著耐藥基因轉(zhuǎn)移現(xiàn)象[27]。
益生菌制劑在治療腸病中所體現(xiàn)的不可或缺的作用已經(jīng)得到大量的臨床研究證實(shí)。特別是在防治UC和腹瀉方面更有其獨(dú)特的優(yōu)勢。但益生菌在治療疾病方面仍然存在許多問題需要我們?nèi)ソ鉀Q,主要包括作用機(jī)制不明確;菌種的選擇與組合不規(guī)范;菌種安全性問題等。益生菌制劑的不安全作用時(shí)有發(fā)生,但多為個(gè)案報(bào)道,機(jī)制也不甚明確。盡管如此,益生菌在治療腸病方面的積極作用值得我們肯定。相信在不久的將來,通過學(xué)者的不斷努力,益生菌不僅可應(yīng)用在治療消化系統(tǒng)疾病方面,還會(huì)在心血管疾病、腫瘤、各種疫苗的應(yīng)用中體現(xiàn)自己的價(jià)值。
[1] Tannock GW. A special fondness for lactobacilli[J]. Appl Environ Microbiol,2004,70(6):3189-3194.
[2] Zhao WJ,Lv JL. The progress of probiotics in the treatment of intestinal diseases [J]. World Chinese Journal of Digestology,2011,19(13):1389-1393.趙維俊,呂嘉櫪. 益生菌在腸病治療中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 世界華人消化雜志,2011,19(13):1389-1393.
[3] Xiao B. Inflammatory bowel disease and microecological therapy[J].Applied Journal of General Practice,2007,5(6):539-540.肖波. 炎癥性腸病與微生態(tài)療法[J]. 實(shí)用全科醫(yī)學(xué),2007,5(6):539-540.
[4] Nurmi JT,Puolakkainen PA,Rautonen NE. Bifidobacterium Lactis sp.420 up-regulates cyclooxygenase(Cox)-1 and down-regulates Cox-2 gene expression in a Caco-2 cell culture model [J]. Nutr Cancer,2005,51(1):83-92.
[5] Liu KL,Lv YM,Gu F. The application of probiotics in inflammatory bowel disease[J]. World Chinese Journal of Digestology,2010,18(36):3891-3895.劉揆亮,呂愈敏,顧芳. 益生菌在炎癥性腸病中的應(yīng)用[J]. 世界華人消化雜志,2010,18(36):3891-3895.
[6] Yang XD,Qin ZY. The probiotics research progress in the applications of inflammatory bowel disease[J]. Journal of Colorectal & Anal Surgery,2011,17(3):194-197.楊向東,秦宗英. 益生菌在炎癥性腸病中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 結(jié)直腸肛門外科,2011,17(3):194-197.
[7] Fan N,Tian ZB,Kong XJ,et al. Bifico improves intestinal macromolecular permeability in patients with liver cirrhosis[J]. World Chinese Journal of Digestology,2009,17(36):3745-3748.范妮,田字彬,孔心涓,等. 益生菌對肝硬化患者腸黏膜通透性的影響[J]. 世界華人消化雜志,2009,17(36):3745-3748.
[8] Zhang ZW,Qin HL. Effect of Lactobacillus plantarun onlly regulating intestinal epithelial permeability and tight junction response to pathogenic bacteria[J]. Parenteral & Enteral Nutrition,2007,14(4):193-196,200.張中偉,秦環(huán)龍. 乳酸菌對感染腸上皮細(xì)胞通透性及緊密連接蛋白表達(dá)的影響[J]. 腸外與腸內(nèi)營養(yǎng),2007,14(4):193-196,200.
[9] Pagnini C,Saeed R,Bamias G,et al. Probiotics promote gut health through stimulation of epithelial innate immunity[J]. Proc Natl Acad Sci U S A,2010,107(1):454-459.
[10] Zhang WY,Jiang WW. The study on the role of intestinal microecology protecting tight junction protein between the epithelial cells of intestinal mucosal barrier in rats with trinitro-benzen-sulfonic acid induced colitis [J]. Chinese Journal of Clinical Gastroenterology,2010,22(1):21-24.張文遠(yuǎn),姜偉煒. 腸道微生態(tài)對三硝基苯磺酸誘導(dǎo)大鼠結(jié)腸炎腸黏膜上皮細(xì)胞緊密連接蛋白o(hù)ccludin 保護(hù)作用的研究[J]. 臨床消化病雜志,2010,22(1):21-24.
[11] Zhou XJ. The observation about probiotic on children acute mild noninfectious diarrhea[J]. Contemporary Medicine,2011,17(25):76-77.周新菊. 益生菌治療小兒急性、輕度非感染性腹瀉療效觀察[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2011,17(25):76-77.
[12] Chen CC,Kong MS,Lai MW,et al. Probiotics have clinical microbiologic,and immunologic efficacy in acute infectious diarrhea [J].Pediatr Infect Dis J,2010,29(2):135-138.
[13] Li DS,Wang HJ,Tan MH,et al. Use of probiotics for prevention of antibiotic-associated diarrhea in elderly patients[J]. Chin J Gastroenterol,2010,15(3):154-156.李玓嬗,王惠吉,譚漫紅,等. 益生菌制劑預(yù)防老年患者抗生素相關(guān)性腹瀉[J]. 胃腸病學(xué),2010,15(3):154-156.
[14] Sampalis J,Psaradellis E,Rampakakis E. Efficacy of BIO K +CL1285 in the reduction of antibiotic-associated diarrhea-a placebo controlled double-blind randomized,multi-center study [J]. Arch Med Sci,2010,6(1):56-64.
[15] Zhang DM,Chen Y,Wang R,et al. Prospective study of the effect of probiotics on chemotherapy-induced diarrhea[J]. Chinese Journal of Clinical Gastroenterology,2013,25(1):20-22.張冬梅,陳媛,王蓉,等. 益生菌治療化療相關(guān)性腹瀉的前瞻性研究[J]. 臨床消化病雜志,2013,25(1):20-22.
[16] Cui J,Xu G,Liu ZJ. Effect of probiotics drug in treatment of mild and moderate ulcerative colitis[J]. Journal of Medical Forum,2007,28(24):52-54.崔靜,徐剛,劉占舉. 益生菌制劑在輕中度潰瘍性結(jié)腸炎治療中的作用[J]. 醫(yī)藥論壇雜志,2007,28(24):52-54.
[17] Li XB,Ma QY,Cui YL. The role of probiotics in intestinal mucosa injury in repair[J]. Chin J Dig,2007,27(5):359-360.李雄彪,馬慶英,崔云龍. 益生菌在腸道黏膜損傷修復(fù)中的作用[J].中華消化雜志,2007,27(5):359-360.
[18] Kong XJ,Jiang YJ,Zhao QX,et al. Clinical study of probiotics combined with low dose SASP in the treatment of mild to moderate ulcerative colitis[J]. Digestive Disease and Endoscopy,2007,1(11):22-25.孔心涓,姜英俊,趙清喜,等. 益生菌聯(lián)合低劑量SASP 對輕中度潰瘍性結(jié)腸炎治療作用的臨床研究[J].中國消化內(nèi)鏡,2007,1(11):22-25.
[19] Huo LJ,Zhao HP. Effects of probiotics on the expression of IL-1 and TNF-α in the colonic mucosa of rats with ulcerative colitis[J]. J Shanxi Med Univ,2004,35(4):341-343,349.霍麗娟,趙和平. 益生菌對潰瘍性結(jié)腸炎大鼠結(jié)腸黏膜中IL-1 和TNF-α 表達(dá)的影響[J]. 山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2004,35(4):341-343,349.
[20] Pan QH,Zhou F,Liu ZY,et al. The selection of probiotics in the treatment of ulcerative colitis[J]. CJGMCM,2012,27(11):2374-2377.潘琦虹,周楓,劉志勇,等. 益生菌治療潰瘍性結(jié)腸炎的選擇思路分析[J]. 光明中醫(yī),2012,27(11):2374-2377.
[21] Guslandi M,Mezzi G,Sorghi M,et al. Saccharomyces boulardii in maintenance treatment of Crohn's disease[J]. Dig Dis Sci,2000,45(7):1462-1464.
[22] Guandalini S. Use of Lactobacillus-GG in paediatric Crohn's disease[J]. Dig Liver Dis,2002,34 Suppl 2:S63-S65.
[23] Shen J,Ran ZH,Yin HM,et al. Effect and adverse events of lactobacilli in maintenance therapy for Crohn's disease:Meta-analysis of randomized controlled trials[J]. Chinese Journal of Clinical Gastroenterology,2008,20(1):16-21.沈駿,冉志華,殷洪敏,等. 乳酸菌在克羅恩病維持治療中的效果和不良反應(yīng)-隨機(jī)對照研究的系統(tǒng)評價(jià)[J]. 臨床消化病雜志,2008,20(1):16-21.
[24] Boyle RJ,Robins-Browne RM,Tang ML. Probiotic use in clinical practice:what are the risks?[J]. Am J Clin Nutr,2006,83(6):1256-1264;quiz 1446-1447.
[25] Salminen MK,Tynkkynen S,Rautelin H. Lactobacillus bacteremia during a rapid increase in probiotic use of Lactobacillus rhamnosus GG in Finland[J]. Clin Infect Dis,2002,35(10):1155-1160.
[26] Chen YM,Cheng Q. Safety of probiotics[J]. Chinese Journal of Microecology,2010,22(9):851-853.陳玉梅,程茜. 益生菌的安全性[J]. 中國微生態(tài)學(xué)雜志,2010,22(9):851-853.
[27] Connolly E,Abrahamsson T,Bj?rkstén B. Safety of D(-)-lactic acid producing bacteria in the human infant[J]. J Pediatr Gastroenterol Nutr,2005,41(4):489-492.