益生菌應(yīng)用于小兒手足口病研究進(jìn)展

毛俊文，陳軍華

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院感染科；兒童發(fā)育疾病研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；國(guó)家兒童健康與疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心；兒童發(fā)育重大疾病國(guó)家國(guó)際科技合作基地；兒科學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400014)

0 引言

手足口病(Hand，footand mouth disease)一種常見(jiàn)的發(fā)疹性疾病，主要見(jiàn)于世界各地5歲以下的兒童。臨床表現(xiàn)主要為發(fā)熱，手、腳和臀部出現(xiàn)斑丘疹或水泡，并伴有口腔疼痛性潰瘍性病變[1]。重癥手足口病可有中樞神經(jīng)、呼吸、心血管等系統(tǒng)相關(guān)嚴(yán)重并發(fā)癥。手足口病的傳播途徑通常是通過(guò)糞-口腔途徑或鼻咽分泌物，間接病毒傳播途徑可由受感染者接觸的受污染物質(zhì)介導(dǎo)[2,3]。手足口病主要作為流行病在亞太地區(qū)國(guó)家發(fā)生[4]，2008--2017年中國(guó)手足口病報(bào)告發(fā)病率為134.59／10萬(wàn)，重癥比例為0.84%，報(bào)告死亡率為0.03／10萬(wàn)，報(bào)告病死率為0.02%[5]，因此，手足口病在我國(guó)已成為一種嚴(yán)重的疾病，是我國(guó)主要的死因之一。手足口病以柯薩奇病毒A16(CVA16)和腸道病毒71(EV71)感染最常見(jiàn)。目前尚無(wú)特效治療和預(yù)防方法，是威脅我國(guó)兒童的健康和生命的一大疾病。

腸道病毒主要通過(guò)扁桃體、咽部和腸道侵入淋巴結(jié)大量復(fù)制后釋放入血液，可進(jìn)一步播散到各個(gè)組織或者器官，從而引起一系列炎癥反應(yīng)[6]。所以腸道黏膜是病毒入侵和增殖的主要場(chǎng)所之一。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)、聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)的定義，益生菌是一種活的微生物，當(dāng)給予足夠數(shù)量的益生菌，它能寄宿在腸道并加強(qiáng)人體免疫功能，從而有益于宿主的健康。益生菌已被廣泛應(yīng)用于緩解慢性腸道炎癥疾病、預(yù)防和治療病原體或抗生素引起的腹瀉、泌尿生殖道感染和特應(yīng)性疾病等方面[7-9]。有許多的臨床研究提示了益生菌在手足口病中的應(yīng)用效果。

1 腸道菌群與手足口病的關(guān)系

腸道菌群增強(qiáng)腸道屏障功能，腸道屏障能防御外源性和內(nèi)源性感染，同時(shí)腸道菌群對(duì)維持腸道免疫穩(wěn)定和平衡方面也有重要的作用。腸道菌群通過(guò)以下方面維護(hù)腸道屏障功能：(1)促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的發(fā)育與成熟；(2)促進(jìn)腸黏膜修復(fù)，維護(hù)機(jī)械屏障的完整性；(3)促進(jìn)黏蛋白的合成與分泌[10]，黏蛋白是被覆在腸道上的黏液層的主要成分，由杯狀細(xì)胞分泌，其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)起到了隔離腸內(nèi)容物的作用，它可以改變致病菌的結(jié)合位點(diǎn)，還可以激發(fā)腸道免疫應(yīng)答。而重癥手足口病存在著腸粘膜屏障的損傷，目前評(píng)價(jià)腸道黏膜屏障功能的重要指標(biāo)是腸道通透性，檢測(cè)方法有尿乳果糖和甘露醇比值(L /M)，血 D-乳酸測(cè)定，血漿內(nèi)毒素水平檢測(cè)，血漿二胺氧化酶(DAO) 活性測(cè)定等[11]。楊娟[12]及蘇宇飛[13]等人發(fā)現(xiàn)重癥手足口病患兒存在血漿內(nèi)毒素D-乳酸及DAO的升高，提示腸道粘膜通透性的改變。但也有少數(shù)研究如尹斐弘[14]發(fā)現(xiàn)患兒血液中內(nèi)毒素、二胺氧化酶和D-乳酸的水平與正常對(duì)照組兒童比較均無(wú)明顯差異，提示腸黏膜屏障通透性未出現(xiàn)明顯的變化，這或許需要大規(guī)模隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)證實(shí)。手足口病患者還存在著菌群的紊亂。蘇宇飛[13]和尹斐弘[14]發(fā)現(xiàn)手足口病疾病初期雙歧桿菌含量減少，而大腸桿菌含量增高。吳曉康[15]發(fā)現(xiàn)手足口病患兒腸道菌群以厚壁菌門、變形菌門、擬桿菌門為主，患兒腸道菌群結(jié)構(gòu)、組成發(fā)生變化，疾病的發(fā)生與腸道菌群具有一定的相關(guān)性。WeiranLi[16]發(fā)現(xiàn)手足口病患兒的腸道菌群失調(diào)包括產(chǎn)生丁酸鹽的細(xì)菌減少和引起炎癥的細(xì)菌的上調(diào)。這些可能削弱了腸道生物黏膜屏障和宿主的免疫功能，促進(jìn)了腸病毒的入侵。

2 益生菌治療的機(jī)制

益生菌治療手足口病的機(jī)制主要在防御感染與增強(qiáng)腸道屏障功能，維持腸道免疫穩(wěn)定和平衡方面。

2.1 生物屏障

生物拮抗是正常腸道菌群內(nèi)部自穩(wěn)的重要機(jī)制，也是正常菌群保護(hù)腸道免受外部病原體感染的生理功能之一。有研究表明，羅伊氏桿菌與EV71病毒顆粒之間的物理相互作用可能干擾病毒進(jìn)入哺乳動(dòng)物宿主細(xì)胞，細(xì)菌與病毒之間在細(xì)胞表面的附著位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)也可能有助于抗病毒效果[17]。

2.2 機(jī)械屏障

腸道機(jī)械屏障主要由腸道上皮細(xì)胞、黏液層組成。上皮細(xì)胞需要通過(guò)自身的持續(xù)分化而不斷更新。腸細(xì)胞通過(guò)橋粒、粘附連接和緊密連接等，連接各細(xì)胞構(gòu)建物理屏障。再由杯狀細(xì)胞分泌的黏蛋白，在上皮粘膜上添加保護(hù)性粘液層[18]，從而維持腸道的完整性。益生菌能促進(jìn)上皮細(xì)胞的生長(zhǎng)、調(diào)控其凋亡和維持其DNA的穩(wěn)定性。Yan[19]等研究發(fā)現(xiàn)，乳桿菌LGG 能夠產(chǎn)生一種可溶性蛋白，促進(jìn)腸上皮細(xì)胞生長(zhǎng)。有報(bào)道，雙歧桿菌通過(guò)其最終分解產(chǎn)物醋酸鹽(acetate)，能夠增強(qiáng)緊密連接和防止TNF-α誘導(dǎo)的上皮屏障破壞[20]和經(jīng)受體調(diào)節(jié)機(jī)制促進(jìn)腸道黏蛋白的分泌。

2.3 化學(xué)屏障

益生菌能將未消化的碳水化合物代謝為短鏈脂肪酸，如丁酸、乙酸和丙酸，它們是宿主腸細(xì)胞的主要能量來(lái)源，并且在體內(nèi)已經(jīng)被證明可以抑制腸道感染和結(jié)腸癌[21]，同時(shí)能夠降低腸道pH，減少吸收細(xì)菌毒素，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，排出有害物質(zhì)。微生物衍生的丁酸增加腸細(xì)胞線粒體依賴性氧消耗，穩(wěn)定參與屏障保護(hù)的低氧誘導(dǎo)因子(HIF)，并誘導(dǎo)HIF靶基因表達(dá)增強(qiáng)屏障功能[22]。

2.4 免疫屏障

腸道的非特異性免疫的重要因素在于吞噬細(xì)胞，它可分泌細(xì)胞因子，促進(jìn)免疫細(xì)胞的增殖、分化或增強(qiáng)免疫反應(yīng)。MartinIvec[23]的體外模型研究表明，來(lái)自乳桿菌屬或雙歧桿菌屬的益生菌具有通過(guò)在巨噬細(xì)胞中建立抗病毒狀態(tài)，產(chǎn)生NO和炎性細(xì)胞因子(如白介素6和干擾素-γ)來(lái)減少病毒感染的能力。特異性免疫功能包括B細(xì)胞主導(dǎo)的體液免疫和T細(xì)胞主導(dǎo)的細(xì)胞免疫。益生菌能刺激機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞因子來(lái)刺激B細(xì)胞分泌IgA，增加機(jī)體IgG的分泌，抑制IgE的產(chǎn)生，活化輔助性T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞[24]。SIgA是腸黏膜免疫的主要抗體，能直接中和病毒和阻止病毒對(duì)宿主細(xì)胞的粘附和穿入。益生菌混合物可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性樹(shù)突狀細(xì)胞免疫耐受從而激發(fā)CD4+，F(xiàn)oxp3+Treg細(xì)胞增殖，其富集與趨化因子CCL1和CCL2上調(diào)有關(guān)，可抑制免疫失調(diào)[25]。尹斐弘[26]的研究提示益生菌能顯著增加EV71引起的重癥手足口病患兒CD3+CD4+的表達(dá)，增強(qiáng)T細(xì)胞免疫功能，促進(jìn)兒童細(xì)胞免疫應(yīng)答的完善。

2.5 腸-肝軸

腸-肝軸，既肝臟和腸道經(jīng)膽管、門靜脈和體循環(huán)進(jìn)行雙向交流。腸道菌群和肝臟之間的共生關(guān)系是由一個(gè)復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定的，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)包括它們之間的代謝、免疫和神經(jīng)內(nèi)分泌[27]。腸道粘膜的損傷一方面加重了腸道菌群和內(nèi)毒素的移位，另一方面肝臟內(nèi)的吞噬細(xì)胞被內(nèi)毒素激活釋放炎癥因子，加重腸道黏膜及遠(yuǎn)隔器官損傷。益生菌通過(guò)對(duì)腸道微纖毛和腸屏障功能的免疫調(diào)節(jié)和抗炎癥作用影響腸-肝軸。

3 益生菌在手足口病中的應(yīng)用

微生態(tài)制劑可分為3類：益生菌、益生元、合生元。益生菌，既活菌制劑，主要有以下種類：(1)乳桿菌屬；(2)雙歧桿菌屬；(3)腸球菌屬；(4)鏈球菌屬；(5)芽胞桿菌屬；(6)梭菌屬；(7)酵母菌屬[28]。益生元主要是包含有益菌生長(zhǎng)促進(jìn)物，而合生元是活菌和促進(jìn)物的聯(lián)合制劑。手足口病研究常用益生菌主要有凝結(jié)芽孢桿菌，酪酸梭菌，地衣芽孢桿菌，雙歧桿菌。

ZHU[29]對(duì)手足口重癥的患兒使用金雙歧(主要成分是保加利亞乳桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌和促進(jìn)益生菌生長(zhǎng)的細(xì)菌因子)輔助治療的前瞻性隊(duì)列研究中，有效治療組(40例)和無(wú)效治療組(23例)對(duì)比，有效組中促炎因子IL-1β，TNF-α，IL-6，and IFN-γ明顯減低，抗炎因子IL-13，IL-4，and IL-10明顯增加。但兩組腸粘膜通透性均有所改善。提示金雙歧能對(duì)重癥手足口病的臨床癥狀，維持腸道免疫和抗炎反應(yīng)，改善腸道屏障功有明顯效果。姚競(jìng)妍[30]，陳冰蓉[31]，薛秀麗[32]，蔡勉珊[33]通過(guò)手足口病患兒常規(guī)治療的基礎(chǔ)上加用酪酸梭菌活菌散的隨機(jī)對(duì)照研究，加用益生菌的實(shí)驗(yàn)組皰疹消失、食欲和體溫恢復(fù)等癥狀緩解的有效率及血清hs-CRP和TNF-α的下降均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。錢慧莉[34]，魏紅娟[35]的使用凝結(jié)芽孢桿菌活菌片的隨機(jī)對(duì)照研究，皰疹和腹瀉消失時(shí)間、食欲和體溫恢復(fù)正常時(shí)間顯著短于對(duì)照組。陳必全[36]的使用地衣芽孢桿菌的多中心隨機(jī)、對(duì)照研究中，加用益生菌的實(shí)驗(yàn)組患兒退熱、退疹時(shí)間和開(kāi)始進(jìn)食時(shí)間，皮疹開(kāi)始消退、皮疹完全消退和開(kāi)始進(jìn)食時(shí)間均低于對(duì)照組，兩組患者IgA、IgG均明顯改善，且試驗(yàn)組改善程度優(yōu)于對(duì)照組。以上實(shí)驗(yàn)提示益生菌促進(jìn)患兒臨床癥狀的改善，減少腹瀉的發(fā)生率并縮短體溫恢復(fù)時(shí)間，增強(qiáng)患兒的腸道免疫，加快手足口病的患兒的恢復(fù)。

4 展望

盡管有研究證明了益生菌對(duì)手足口病的作用，但臨床上的使用并不廣泛，仍需要進(jìn)一步的多中心、病例對(duì)照研究和長(zhǎng)期的療效觀察，以及益生菌合適的種類、療程、劑量仍然還需要探索。推廣益生菌在兒童手足口病中的應(yīng)用需要更多基于兒童人群的研究證據(jù)支持這些藥物的療效和安全性。相信隨著對(duì)益生菌不斷深入的研究，益生菌療法一定會(huì)有良好的發(fā)展前景。