腸道菌群與潰瘍性結(jié)腸炎

徐佰國 王英凱 王 策 孟祥偉 王麗波

(吉林大學第一臨床醫(yī)院胃腸內(nèi)科，吉林 長春 130021)

潰瘍性結(jié)腸炎(UC)是一組病因和發(fā)病機制不明的腸道慢性非特異性炎癥性疾病。近年來研究認為UC可能主要由遺傳基因易感個體決定，免疫反應(yīng)增強是關(guān)鍵的直接發(fā)病機制;并且許多研究都表明腸道菌群在UC的發(fā)病機制中起到了重要的啟動作用，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?，微生態(tài)制劑在治療炎癥性腸病中得到廣泛的應(yīng)用。通過臨床觀察發(fā)現(xiàn)應(yīng)用腸道益生菌治療炎癥性腸病，特別是對UC緩解期的治療起到了明顯的效果，說明腸道益生菌在炎癥性腸病的治療中起到了有益的作用。

1 正常人腸道微生物菌群

正常生理狀態(tài)下，腸道內(nèi)含有約500種細菌，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1 013個不同類型、不同含量的細菌，約是人體內(nèi)真核細胞的10倍〔1〕。結(jié)腸細菌數(shù)量相對較多，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〕。在諸多細菌共存情況下，不同菌種之間具有拮抗作用;宿主與細菌之間借助對營養(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。但腸道細菌的準確組成目前尚未明確，只有10%～40%腸道細菌可用培養(yǎng)的方法被鑒別出來〔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制及特點研究相對較少，現(xiàn)在傾向認為UC的發(fā)病與多數(shù)細菌共同作用相關(guān)，而非單一細菌作用。

2 腸道菌群在UC患者中的改變

盡管UC發(fā)病機制目前仍不清楚，但腸道內(nèi)固有菌叢與UC的關(guān)系是近年的研究熱點。一系列的臨床和動物實驗已使用多種方法發(fā)現(xiàn)UC患者和健康對照者腸道細菌存在差異。目前應(yīng)用較多的UC動物模型——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UC動物模型臨床研究中發(fā)現(xiàn)，UC發(fā)作期與健康對照組糞便菌群比較，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患者直腸活檢標本中的菌群發(fā)現(xiàn)，雙歧桿菌比正常對照減少約30倍，且UC患者與正常對照中雙歧桿菌優(yōu)勢菌群亦有明顯不同。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。Swidsinski等〔9〕用細菌培養(yǎng)以及定量PCR檢測自限性結(jié)腸炎、不確定性結(jié)腸炎、UC和健康對照者的腸道黏膜細菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)UC患者黏膜細菌濃度顯著高于對照組。

此外，腸道菌群對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，亦可說明腸道免疫功能耐受性降低，導致機體腸道免疫功能增強。

上述研究說明:①在UC患者腸道內(nèi)細菌數(shù)量、種類發(fā)生明顯改變。②菌群的變化改變了細菌的黏附性，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)通過腸道進入人體。③UC患者腸道免疫功能耐受性降低。有研究者認為，腸道菌群狀態(tài)穩(wěn)定是“健康腸道”的一個特征;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。較早的文獻研究認為，人的一生中腸道細菌的組成是相對穩(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，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，這一點在我國表現(xiàn)尤為明顯。

3 益生菌與UC

一些學者認為，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，導致黏膜免疫失調(diào)，增多的致病菌侵襲、損傷腸上皮細胞。并且某些過度生長的細菌能影響腸上皮細胞能量代謝，導致上皮細胞受損傷，誘發(fā)腸道炎癥的發(fā)生〔11〕。而益生菌可外源性補充UC患者腸道中減少的菌群種類，重新恢復腸道菌群平衡。關(guān)于益生菌在UC中可能的作用機制包括與腸黏膜上皮細胞緊密結(jié)合，提高黏膜防御屏障，阻止致病菌的定植和入侵;提高抗炎細胞因子水平;與病原菌競爭性黏附于上皮細胞，促進上皮細胞分泌黏液，使其在黏膜和微生物之間形成保護層，防止棲生菌易位;增強巨噬細胞對病原菌的吞噬以及非T細胞依賴性 IgA的分泌〔12〕。Candela等〔13〕分別研究了乳酸桿菌和雙歧桿菌對腸道上皮細胞的作用，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等致病菌競爭Caco-2細胞株上皮細胞表面的結(jié)合位點。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〕。在實際臨床應(yīng)用工作中雖然設(shè)計周密、雙盲的臨床對照試驗為數(shù)不多，但近年來人們應(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例輕中度活動的UC患者隨機分入VSL#3治療組及安慰劑對照組，治療3個月時兩組緩解率分別為42.9%與15.7%(P＜0.001)。Miele等〔19〕對29名新診斷為UC的兒童在繼續(xù)激素誘導緩解及美沙拉嗪維持緩解治療的基礎(chǔ)上隨機加用VSL#3或安慰劑，兩組的緩解率及1年時兩組的復發(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緩解治療的有效率。國內(nèi)沈駿等〔21〕在益生菌對炎癥性腸病緩解、維持治療作用系統(tǒng)評價的薈萃分析中顯示，在炎癥性腸病誘導緩解的過程中，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，沒有同時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胞的黏附和聚集有關(guān)，確切機制尚需進一步研究。

從治療作用考慮而選擇的益生菌株通常對腸上皮細胞具有較好的黏附能力，而這一特性也可導致細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，這可能是因為EcN1917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到有活性的EcN1917，這個研究表明具有較長安全使用時間的益生菌在特定的環(huán)境條件下，也有可能對患者或者是消費者的身體有副作用。近期Conen等〔24〕報道1例38歲的女性UC患者因病情持續(xù)活動加用含益生菌的酸奶治療2個月后出現(xiàn)發(fā)熱、頸痛，MRI證實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，提示還需進一步關(guān)注益生菌治療UC的安全性。

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