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综述转载 2026-06-08

肠道/健康基石菌——酪酸梭菌防治新生儿黄疸的作用机制

引言 · 丁香园

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【摘要】新生儿黄疸是新生儿期最常见的临床疾病,核心病理机制为胆红素代谢异常与肠肝循环增强,肠道微生态失衡是其发生发展的关键驱动因素。肠道健康基石菌酪酸梭菌能够高效产丁酸,在维持肠道稳态、调控胆红素代谢中发挥重要作用。本文系统综述了新生儿黄疸的流行病学现状、发病机制与传统治疗的局限性,重点阐述了酪酸梭菌防治新生儿黄疸的临床应用证据,从构筑肠黏膜屏障、调节肠道菌群平衡、调控免疫与抑制炎症反应、上调肝脏UDP-葡萄糖醛酸转移酶(UGT1A1)活性四个维度深入解析其作用机制,为酪酸梭菌在新生儿黄疸临床防治中的规范应用提供理论依据与研究参考。

【关键词】酪酸梭菌;基石菌;新生儿黄疸;胆红素肠肝循环;肠道微生态;丁酸

引言

新生儿黄疸是因胆红素生成过多、代谢排泄不足导致血清胆红素水平升高的临床综合征,严重时可引发胆红素脑病,造成永久性神经系统损伤甚至死亡[1]。近年来,随着肠道微生态研究的深入,肠道菌群在胆红素代谢中的核心调控作用被逐步证实,新生儿肠道菌群定植延迟、微生态失衡被认为是黄疸发生与迁延不愈的核心病因[2]。酪酸梭菌是一种革兰氏阳性严格厌氧菌,可高效产生丁酸,被定义为肠道健康的“基石菌”,在维持肠道微生态平衡、修复肠黏膜屏障、调控宿主代谢与免疫中发挥基础性作用[3]。目前已有大量临床与基础研究证实,酪酸梭菌可有效防治新生儿黄疸[4]。

1.流行病学现状及危害

新生儿高胆红素血症是全球新生儿期最常见的住院病因[1],流行病学数据显示,全球范围内约有50%~60%的足月新生儿和高达80%以上的早产儿会出现临床黄疸[5]。Diala等人(2023)通过对84项研究的系统综述和Meta分析发现,在全球范围内,新生儿重症黄疸(SNJ)的疾病负担仍然严峻,尤其在资源匮乏的中低收入国家,其导致的可预防性死亡和神经系统后遗症(如急性胆红素脑病)不容忽视[6]。

2.发病机制

新生儿黄疸核心病理环节为胆红素代谢失衡与肠肝循环异常增强[1]。新生儿红细胞寿命短、更新快,胆红素生成量约为成人的2倍;同时肝脏酶系统发育不成熟,胆红素结合的核心限速酶UGT1A1活性仅为成人的1%~2%,胆红素代谢能力先天不足[7]。肠道是胆红素排泄的核心位点,结合胆红素经胆道排入肠道后,可被肠道菌群转化为尿胆素原排出体外;也可被肠道细菌产生的β-葡萄糖醛酸苷酶水解为未结合胆红素,经肠黏膜重吸收进入门静脉,形成肠肝循环[2]。新生儿肠道菌群定植延迟、微生态失衡,是导致胆红素肠肝循环增强、黄疸迁延不愈的核心诱因[2]。

3.传统治疗方式及局限性

目前新生儿黄疸的传统一线治疗方案为蓝光光疗,辅以换血疗法、肝酶诱导剂等[8][9]。蓝光光疗可通过光异构化快速分解血管内未结合胆红素,但其仅能针对已入血的胆红素发挥作用,无法干预胆红素肠肝循环,存在治疗后反跳率高、需反复治疗的缺陷[10],长期暴露还可能引发视网膜损伤、皮肤青铜症、肠道菌群紊乱等不良反应[11]。换血疗法仅适用于重度高胆红素血症的急救,为有创操作,存在感染、电解质紊乱、血源性传播疾病、输血反应等风险[1]。肝酶诱导剂(如苯巴比妥)对新生儿具有明确的潜在风险,其可导致嗜睡、反应迟钝、吸吮力减弱,严重时可引发呼吸抑制,并可能对肝脏功能造成负担[12]。上述现有治疗方案均未针对新生儿肠道功能发育不完善这一核心病因进行干预。

4.酪酸梭菌的临床应用及机制机理

4.1 酪酸梭菌的临床应用

美国微生物科学院院士赵立平团队2024年发表在《Cell》的研究提出的“双竞争菌群”模型,首次明确将产丁酸菌定义为肠道“基石功能群”,其在肠道生态系统中发挥着类似管家基因的核心作用,可在不同生理与病理状态下维持肠道菌群结构的稳态,抵御致病菌的入侵与过度增殖,是肠道生态系统稳定的核心基础[3]。酪酸梭菌能够高效产生丁酸,是名副其实的肠道健康基石菌。

肠道健康基石菌酪酸梭菌,已被广泛用于新生儿黄疸的辅助防治,其有效性与安全性已得到大量临床研究证实[4]。2025年一项纳入384例高胆红素血症患儿的系统评价与meta分析显示,酪酸梭菌联合蓝光光疗组治疗4天、7天后血清胆红素水平显著低于单纯蓝光组,日均胆红素下降幅度提升32.4%,黄疸消退时间平均缩短2.1天[4]。国内临床研究证实,新生儿出生后2h内启动酪酸梭菌CGMCC0313-1干预,高胆红素血症发生率从22.6%降至7.5%,出生48h内胎便转黄率从26.4%提升至56.6%,展现出良好的预防效[13]。针对母乳性黄疸,酪酸梭菌CGMCC0313-1联合常规干预可迅速降低胆红素水平,缩短治疗时间,无需中断母乳喂养[14]。Kim等人(2025)的系统综述与Meta分析纳入了20项随机对照试验共1,054例新生儿,结果显示酪酸梭菌联合光疗相较于单用光疗,不仅可显著降低总胆红素和间接胆红素水平,缩短黄疸消退时间,且不良事件发生率显著更低,提示酪酸梭菌辅助治疗具有安全性和潜在保护作用[4]。

4.2 酪酸梭菌的作用机制

4.2.1 构筑完整肠黏膜屏障

肠黏膜屏障是阻止肠道内未结合胆红素跨上皮重吸收的核心屏障,其完整性依赖于肠上皮细胞间紧密连接蛋白的稳定表达,而酪酸梭菌的核心代谢产物丁酸,是维持肠黏膜屏障功能的关键效应分子[15]。丁酸是结肠上皮细胞主要的能量来源,可为肠黏膜细胞增殖与修复提供超过70%的能量供给,是肠道上皮细胞正常生长与功能维持不可或缺的营养物质[16]。研究证实,酪酸梭菌及其代谢产物丁酸可上调肠黏膜紧密连接蛋白ZO-1、Occludin、Claudin-1的mRNA及蛋白表达水平,逆转肠黏膜上皮细胞间隙增宽、肠道通透性升高的病理改变;在重症急性胰腺炎大鼠模型中,丁酸干预降低肠道通透性,提升紧密连接蛋白表达,显著修复肠黏膜屏障损伤[15]。补充外源性酪酸梭菌,可通过在新生儿肠道内定植并持续产生丁酸,为新生儿未成熟的肠黏膜提供充足的能量供给,促进肠上皮细胞增殖与损伤修复,维持肠黏膜机械屏障的完整性[17],阻断未结合胆红素的跨上皮重吸收,从根源上减少胆红素肠肝循环的流量,进而降低血清胆红素水平。

4.2.2 调节肠道微生态平衡

近年来,肠道菌群在新生儿胆红素代谢中的重要作用受关注。肠道是胆红素排泄枢纽,新生儿肠道不同细菌在胆红素排泄中作用不同。大肠杆菌等菌株高表达β-葡萄糖醛酸苷酶,促进结合胆红素水解为非结合胆红素,加剧肠肝循环;部分梭菌属和拟杆菌属菌株可调节肠肝循环[2]。肠道菌群通过调控肠肝循环在胆红素代谢中起重要作用,酶促反应是影响胆红素代谢关键机制之一。肠道菌群失调会改变β-葡萄糖醛酸苷酶活性,影响胆红素肠肝重吸收,进而影响新生儿高胆红素血症发生发展[18]。

一方面,酪酸梭菌能够直接抑制肠道内致病菌的增殖。其作用机制包括:通过产生丁酸等短链脂肪酸降低肠道局部pH值,营造不利于致病菌(如大肠杆菌、沙门氏菌、艰难梭菌等)生长的酸性环境[19][20];同时,酪酸梭菌还可分泌多种抗菌蛋白,对特定的肠道病原体具有直接的抑制效应[21]。另一方面,酪酸梭菌对肠道内有益菌群具有明显的促生长效应。其在代谢过程中产生的丁酸为肠道共生益生菌提供了理想的生长底物和微环境[22]。

4.2.3 调控免疫与抑制炎症

新生儿免疫系统发育尚不成熟,表现为天然免疫应答活跃而适应性免疫应答相对薄弱,这种“免疫不成熟”状态使新生儿易受感染因素的干扰[23],并可能通过炎症信号通路间接影响胆红素代谢[24]。酪酸梭菌通过调控肠道黏膜免疫系统、平衡促炎与抗炎细胞因子的产生,在改善新生儿免疫微环境方面发挥着不可忽视的作用[25]。

酪酸梭菌的代谢产物丁酸作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)及G蛋白耦联受体的配体,能够通过表观遗传学机制调控多种免疫相关基因的表达,调节肠道固有免疫和适应性免疫功能[25]。从分子机制来看,丁酸通过直接影响肠上皮细胞、吞噬细胞、B细胞、浆细胞以及调节性和效应性T细胞的分化,发挥广泛的抗炎免疫调节作用[25]。

抑制炎症反应是酪酸梭菌免疫调控作用的另一重要方面。丁酸可通过促进抗炎细胞因子如IL-10和TGF-β的表达,同时抑制促炎细胞因子如TNF-α、IL-6的过度释放,精细调节肠道黏膜的免疫稳态,防止炎症反应失控[26]。

4.2.4 上调肝脏UGT1A1活性

肝脏是胆红素代谢的核心器官,尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶1A1(UGT1A1)是胆红素代谢途径中最关键的限速酶[27]。新生儿UGT1A1的表达水平显著低于成人,这种酶活性的发育性延迟是新生儿生理性黄疸产生的根本原因[28]。

酪酸梭菌补充可通过提升丁酸水平、调节胆汁酸代谢谱[29][30],激活肠-肝轴信号通路,改善肝脏代谢功能和减轻肝脏炎症[31]。考虑到肝脏炎症可抑制UGT1A1表达[32],酪酸梭菌可能通过其抗炎和肝脏保护作用,间接为UGT1A1介导的胆红素葡萄糖醛酸化反应创造有利的肝脏微环境,从而增强胆红素的结合与清除效率。

5 总结

肠道健康基石菌酪酸梭菌,通过多靶点、多通路的协同作用,在新生儿黄疸的防治中展现出独特的临床价值。大量临床研究证实,酪酸梭菌联合光疗可显著降低血清胆红素水平、缩短黄疸消退时间、降低不良事件发生率,且早期预防性干预可有效降低高胆红素血症的发病率。酪酸梭菌可系统性地改善胆红素代谢效率,是新生儿黄疸安全有效的辅助治疗策略。

值得注意的是,欧美等国对产丁酸菌的研究仍停留在实验室或临床研究阶段。而我国,在国家863计划的支持下,医用微生态制品开发国家地方联合工程研究中心崔云龙教授团队成功攻克了菌株选育、高密度发酵、三层微囊化制剂工艺技术难关,自主创研了酪酸梭菌活菌制剂,领先欧美20余年。酪酸梭菌活菌制剂已被国家药品监督管理局批准为乙类非处方药(绿色OTC)[33][34],是成熟、安全、有效的药准字药品,为新生儿黄疸的预防和治疗提供了新的可能性。

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