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为什么采用益生菌是治疗慢性炎症性肠病为推选方案

浏览: 发布日期:2019-01-28
 【摘要】炎症性肠病(IBD)包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC),为一种机制尚不明确、临床处理难度较大的消化科疾病。在对IBD的研究过程中,人们越来越注意到肠道茵群在IBD中的重要作用,大量证据表明益生菌对IBD的治疗有所裨益,益生菌制剂也日益成为IBD药物治疗的重要组成部分。此文综述了近年来益生茵治疗IBD的成果,并探讨了益生茵治疗IBD的相关机制。
    炎症性肠病(IBD)包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC),目前多数观点认为IBD是一类消化系统慢性自身免疫性疾病。传统上欧美国家IBD的发病率较高,近年来随着我国社会经济水平的提高和人群饮食习惯的改变,IBD在我国的发病率亦逐年上升。目前IBD发病的确切机制仍不明确,尽管当前水杨酸制剂、糖皮质激素、免疫抑制剂及生物靶向治疗手段(如英夫利昔单抗等)对于控制本病有一定疗效,但潜在风险较大。随着微生物学的发展,应用益生菌(probiotics)治疗或辅助治疗IBD已成为一个新的研究热点。
 
    一、IBD与肠道菌群
    人体内,尤其是消化道内存在着大量的微生物群落,这些共生菌群与人体健康息息相关。消化道内最常见的细菌为双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌、少量脆弱类杆菌和极少量的大肠埃希菌等。正常情况下,健康人体内的肠道菌群相对稳定,且与人体的免疫系统保持着动态平衡。已有许多研究表明,IBD患者的肠道菌群与健康人相比表现出明显不同:如某些拟杆菌类、大肠埃希菌等异常增加,而产酪酸菌、双歧杆菌等益生菌减少,这便为使用益生菌治疗或辅助治疗IBD提供了理论依据。
    益生菌的概念由来已久,上世纪80年代Fuller将其定义为“通过增进微生态平衡产生健康效应的非致病性活菌”,之后此定义被不断完善及修改,现在可将其概括为:人体自身具有的,对宿主无致病性,可抵抗胃酸、胆汁及生产化加工,能定植于肠道上皮并可在肠腔内繁殖,能够产生抗菌物质,可调节免疫反应,可对宿主的代谢活动产生影响的多种微生物。
 
    二、益生菌与IBD的治疗
    1、克罗恩病
总体来说目前临床研究对于益生菌治疗CD得出的结论并不十分统一。Gupta等初步研究了益生菌对儿童CD的治疗作用,每日给予患者LGG 2×1010 CFU,同时予以泼尼松和免疫抑制剂(6-巯基嘌呤或硫唑嘌呤),其中2例患者同时接受甲硝唑治疗。实验开始1周后,患者的疾病活动指数(PCDAI)显著下降(P=0.02),且PCDAI的改善持续至实验结束。但此次研究样本量较小,并非随机对照研究,其结果还有待进一步证实。Guslandi等研究了益生菌对CD维持缓解的作用,实验将32例CD患者随机分为对照组(美沙拉嗪3 g/d)和实验组(美沙拉嗪2 g/d+益生菌1 g/d),6个月后对照组与实验组复发率分别为37.5%和6.25%,其结果具有统计学意义(P=0.04)。
    Chermesh等报道了30例CD患者在手术后给予Synbiotic 2000(4种益生菌和4种益生元的混合制剂)或安慰剂的对照研究,2年后两组患者在临床表现、实验室检查及内镜检查方面并无差异。Van Gossum等对70例回盲手术后的CD患者进行了一项随机双盲对照研究,12周后治疗组(益生菌10^10 CFU/d)与安慰剂组的复发率及内镜评分均无统计学差异。上述实验提示益生菌制剂对CD并无明显治疗作用,但两组实验均存在中途退出率较高的问题,故仍有待进一步研究。
    2、溃疡性结肠炎
    目前,对于益生菌治疗UC的研究较为丰富,许多研究表明益生菌在UC治疗中具有令人鼓舞的作用。Kruis等比较了益生菌和美沙拉嗪在预防UC复发方面的作用:实验选取327例患者,随机分配到益生菌组(162例)和美沙拉嗪组(165例),实验共历时12个月,结果表明益生菌预防UC复发的效果与美沙拉嗪相同(P=0.003),且两组药物的安全性和耐受性均较好。
Bibiloni等选取了34例轻至中度活动期UC患者,每日予以口服益生菌制剂4袋,6周后评价患者疾病活动程度(UCDAI),结果表明,在完成实验的32例患者中,缓解/应答率为77%,提示口服酪酸梭菌益生菌制剂对治疗轻至中度UC有效,且无明显不良反应。Tursi总结了近年来使用口服益 酪酸梭菌生菌制剂结合小剂量美沙拉嗪治疗IBD的研究,提出此方法对于治疗轻至中度UC具有积极意义。
    但并非所有关于益生菌治疗UC的研究都能显示出积极作用,Zocco等比较了LGG与美沙拉嗪在预防UC复发方面的作用,结果表明,尽管LGG在延长疾病缓解时间上较美沙拉嗪有效(P<0.05),但12个月后两组的复发率并无显著差异。
    3、贮袋炎
对于内科治疗无效的顽固性UC患者,完全性结肠直肠切除术伴回肠肛门吻合术是常用的外科治疗手段,但术后常见并发症为贮袋炎(pouchitis)。目前贮袋炎被认为是IBD的第三种形式。近年来,至少有两项相关研究提示益生菌对于治疗贮袋炎是有效的。
    一项开放性实验选取了67例贮袋炎患者,其中51例为接受回肠袋肛管吻合术(IPAA)后的UC患者。每日给予含酪酸梭菌益生菌的发酵牛奶500 ml,4周后实验结果表明,与治疗前相比,腹痛、腹泻程度和排便次数明显减轻(P<0.05);在具有肠外表现的患者中,眼部症状和大关节症状有所改善(P值分别为0.02和0.04);内镜下炎症评分的平均值由实验前的4.5下降到3.0(P=0.0001)。提示益生菌对诱导UC术后贮袋炎的缓解具有积极意义。
 
    三、益生菌治疗1BD的作用机制
    1、增强肠黏膜屏障功能及与Toll样受体的相互作用
    肠道黏膜屏障功能的损害与包括IBD在内的许多消化道疾病有关,益生菌在维护上皮细胞排列的完整性、增强黏膜屏障功能方面起着积极作用。Resta Lenert等研究表明,在体外实验中,嗜热链球菌和嗜酸乳杆菌能显著减少肠侵袭性大肠埃希菌(EIEC)对肠上皮细胞Caco-2的黏附及入侵。
    近年的研究表明,Toll样受体(TLR)与肠道黏膜稳态及IBD的发病关系密切。益生菌调节肠道屏障功能的机制可能与TLR(特别是TLR-2及TLR-4)有关。微生物表达的脂多糖(LPS)、肽聚糖、鞭毛蛋白等是TLR的配体,TLR配体的持续刺激可使TLR介导的免疫反应活性显著降低。例如在LPS的重复刺激下,肠道上皮细胞、巨噬细胞和树突状细胞内TLR4-(NF-κB)信号途径的活性降低,从而产生抑炎作用。当然,LPS等成分普遍存在于各类微生物,包括正常菌群和致病菌,并非所有微生物都通过同样的方式作用于TLR,在IBD的治疗中,益生菌与TLR的相互作用还有待进一步研究。
    2、酪酸梭菌益生菌对免疫细胞的调节作用
    酪酸梭菌益生菌可以通过直接或间接方式影响多种免疫细胞的功能,起到免疫调节和控制炎症进展的作用。这些作用尤其与调节性T细胞和树突状细胞(DC)的作用有关。IBD时,促炎因子(IL-1、IL-6、IL-8、IL-12、TNF-a等)与抑炎因子(IL-10、TGF-β、CTLA-4、Fas、SOCS、SHP-1等)失衡导致炎症的进展难以控制。益生菌能够起到阻断炎性因子的作用,如抑制NF-κβ通路以及细胞外信号调节的激酶致炎通路,减少TNF-a等的产生,从而起到减轻炎症的作用。Madsen等报道,口服VSL#3能够减少TNF-a和干扰素γ的分泌,从而帮助维持IL-10缺陷小鼠的肠道生理功能和上皮屏障完整性。有研究表明,小鼠肠道内提取的DC暴露于长双歧杆菌(B.1ongum)时优先产生IL-10;而暴露于致病菌的脂多糖时却导致IL-12的大量产生,表明了酪酸梭菌益生菌在抑制炎症方面的积极作用。
    3、酪酸梭菌益生菌与系统性免疫反应  
    越来越多的证据表明,口服益生菌的作用不仅体现在消化道黏膜局部免疫功能的改变,而且能够在远端作用点产生系统及黏膜免疫反应,包括呼吸道、皮肤、鼻腔和女性生殖道等。一项随机双盲对照研究表明,口服益生菌对改善婴幼儿遗传性过敏性皮炎有益,且这种影响在停药后一段时间仍然持续。还有研究表明,益生菌对细胞因子的作用使其可以在一定程度上控制过敏性疾病的炎症反应,虽然其中的确切机制尚不明确,但却为人们提供了一个十分重要的信息:即益生菌治疗作用的发挥并非仅限于消化道内的局部黏膜,而是与全身免疫功能的调节有关。
    4、酪酸梭菌益生菌的抑菌作用
    在探讨了益生菌与人体之间的相互作用之后,我们仍不应忽视酪酸梭菌益生菌本身所具有的抑菌作用。益生菌作为体内的固有微生物,本身即具有抑制肠道内其他微生物(包括致病菌)生长的作用,其机制包括降低肠道内pH值、分泌细菌素、抑制细菌对上皮细胞的黏附、刺激肠道防御素的产生、与致病菌竞争营养和结合位点等。这一作用或许是酪酸梭菌益生菌调节肠道菌群,从而对包括IBD在内的多种消化道疾病起到一定治疗效果的最直接途径。
 
   四、讨论与展望
    综上所述,益生菌治疗IBD的作用机制并非相互独立,而是多方面因素相结合产生的效果。IBD时,促炎因子增多、免疫系统对正常菌群过度反应以及肠道菌群种类的变化等因素共同促成了肠道内炎症的进展和难以控制,酪酸梭菌益生菌对抑制致病菌的黏附和生长、促进抑炎因子的产生、降低系统免疫的超反应性、保护肠道上皮屏障的完整性起着重要作用。目前,虽然使用益生菌治疗或辅助治疗IBD在临床工作中越来越常见,但其中仍有许多问题亟待解决,例如:对如何确定益生菌制剂的给药剂量、间隔时间和总疗程等问题尚未有统一的认识,另外,尽管绝大多数的研究表明益生菌对于人群是十分安全的,但仍有少量个案报道了益生菌与肝脓肿、菌血症等的关系,虽然此种现象非常罕见,但其关联性有待进一步证实,提醒人们应关注益生菌制剂的安全性。最后,传统观念上的益生菌概念在近年亦受到了挑战,新的研究表明,益生菌发挥作用可能是由其DNA介导的,而并非必须摄入完整的活菌。这一现象的发现或许为将来益生菌制剂的发展提供了崭新的视野。