益生菌治療抗生素相關(guān)性腹瀉的研究進(jìn)展

陳小玉，邵慶亮

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院新生兒科，哈爾濱150001)

腹瀉是全身抗生素治療常見的不良反應(yīng)。從治療開始到治療結(jié)束后2個(gè)月，有5%～39%的患者相繼出現(xiàn)抗生素相關(guān)性腹瀉(antibiotic-associated diarrhea，AAD)[1]。任何類型的抗生素均可能導(dǎo)致AAD。在兒童中，發(fā)生AAD的主要危險(xiǎn)因素包括兒童的年齡和所用抗生素的類型[2]。AAD的主要機(jī)制包括常駐胃腸道微生物群和黏膜完整性的破壞、病原體的過度生長(zhǎng)以及代謝失衡[3]。尤其對(duì)于兒童期，胃腸道屏障功能薄弱，胃腸道微生物組穩(wěn)定性較差[4]。因此，對(duì)于發(fā)生AAD的兒童和嬰兒，同時(shí)使用益生菌強(qiáng)化微生物組治療AAD是非常有吸引力的選擇。益生菌被定義為非致病性活微生物，當(dāng)攝入足量時(shí)，可以在腸道中定植并促進(jìn)微生物群的恢復(fù)，使宿主保持健康[5]。作用于AAD的藥物基本原理來自不平衡的共生腸道微生物群的正?；?、黏膜功能和代謝過程的調(diào)節(jié)、刺激系統(tǒng)免疫應(yīng)答和抑制病原菌定植以及使用特定的益生菌菌株[6]?；诖?，在最近的流行病學(xué)研究中，無論是在抗生素?cái)z入期間和攝入后均經(jīng)驗(yàn)性地推薦多種微生物(如乳酸桿菌、酵母菌和雙歧桿菌)用于治療AAD，結(jié)果令人鼓舞[7]。但也存在爭(zhēng)議，例如，選擇哪些益生菌菌株更有效且可耐受，或多菌種組合是否優(yōu)于單一菌株益生菌制劑等?，F(xiàn)就益生菌治療AAD的研究進(jìn)展予以綜述。

1 AAD

AAD是抗生素使用的常見并發(fā)癥，被定義為與抗生素聯(lián)合發(fā)生的不明原因的腹瀉[8]。AAD可以發(fā)生在從開始治療到抗生素暴露后2個(gè)月的任何時(shí)間點(diǎn)[9]。與成人AAD相比，兒童AAD暴露于抗生素后起效更快，這是由于兒童胃酸度低，免疫系統(tǒng)發(fā)育不完善，血清免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)和胃腸分泌型IgA水平較低，補(bǔ)體水平低，對(duì)外界環(huán)境變化耐受力差，使用抗生素后易發(fā)生AAD[10]。通常AAD是短暫的、自限性的、沒有特定病原體的，然而，AAD發(fā)作中有10%～25%的最嚴(yán)重病例是由艱難梭菌導(dǎo)致的，繼發(fā)艱難梭菌導(dǎo)致的AAD可能導(dǎo)致電解質(zhì)紊亂、假性膜性結(jié)腸炎、中毒性巨結(jié)腸，但很少會(huì)導(dǎo)致死亡[7,11]。長(zhǎng)期使用廣譜抗生素、長(zhǎng)時(shí)間住院、口服和合并癥等風(fēng)險(xiǎn)因素均會(huì)影響AAD的發(fā)病和進(jìn)展[11-12]。目前對(duì)AAD的標(biāo)準(zhǔn)治療尚有局限性，輕度病例尚無確定的治療方法，通常會(huì)停止使用抗生素，采用支持治療和飲食改變，而嚴(yán)重的病例通常需要臥床休息、靜脈輸液以及使用其他抗生素(如甲硝唑或萬古霉素)，并且近25%的患者可能復(fù)發(fā)[13]，這使得AAD的治療出現(xiàn)了矛盾和困難。因此，通過使用益生菌強(qiáng)化微生物、調(diào)節(jié)腸道菌群以及增強(qiáng)消化道屏障功能等方法治療AAD，是非常有吸引力的選擇。

2 益生菌的種類及應(yīng)用

2.1鼠李糖乳桿菌GG(Lactobacillus rhamnosus GG，LGG) LGG是一種益生菌菌株，在治療和預(yù)防胃腸道疾病方面均有顯著效果[14]。LGG定植腸道的能力是由于其類似傘狀菌的附屬物和可溶性蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，這些蛋白質(zhì)能夠增加LGG對(duì)腸上皮細(xì)胞的黏附，LGG一旦附著可以產(chǎn)生機(jī)械保護(hù)黏膜的生物膜；同時(shí)，不同可溶性因子(如豬血清蛋白酶抑制劑p75和p40蛋白、細(xì)胞壁相關(guān)水解酶和甘油醛-3-磷酸脫氫酶等)通過增強(qiáng)腸道隱窩存活、減少腸上皮細(xì)胞凋亡和保持細(xì)胞骨架完整性也對(duì)腸道有益[15]。此外，LGG能夠通過凝集素樣蛋白1和凝集素樣蛋白2保護(hù)機(jī)體免受感染，該蛋白對(duì)各種病原體(如沙門氏菌或尿路感染的大腸埃希菌)生物膜具有顯著的抑制作用[16]。最終，LGG能夠通過減少單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的激活、炎癥標(biāo)志物的表達(dá)以及增加白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-10、IL-12和腫瘤壞死因子-α的產(chǎn)生，促進(jìn)Ⅰ型免疫應(yīng)答(即巨噬細(xì)胞的吞噬作用)；然而，乳桿菌屬物種特別是LGG，對(duì)一些抗生素，特別對(duì)青霉素是敏感的，因此，當(dāng)施用抗生素治療時(shí)，LGG在腸道中定植并充當(dāng)益生菌的能力可能是有限的[17]。

國外最近評(píng)估了7例患兒(接受阿莫西林克拉維酸鹽治療)腸道中LGG菌群定植變化，該研究使用抗生素和LGG粉末給藥前和給藥10 d后收集的新鮮糞便樣本，這些糞便樣本同時(shí)含有抗生素和3×109菌落形成單位(colony-forming unit，CFU)的LGG粉末，在收集的樣品中，計(jì)數(shù)可見的菌落表示為CFU/g(表示每個(gè)樣品中存在的活菌數(shù))，并從細(xì)菌菌落中提取DNA，進(jìn)行16S rRNA基因的聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction，PCR)擴(kuò)增，目的在于鑒定細(xì)菌種；細(xì)菌基因組重復(fù)回文序列-PCR譜的給藥之前結(jié)果顯示無患者攜帶LGG，而經(jīng)過10 d的抗生素處理后，物種特異性16S rRNA分析顯示，7例患兒中有6例存在鼠李糖乳桿菌；基因組重復(fù)回文序列-PCR譜進(jìn)一步評(píng)估表明，7例患兒中有4例存在目標(biāo)研究微生物L(fēng)GG，并且即使在口服給予兒童最常用的抗生素治療時(shí)，也支持所研究的微生物有腸道定植的可能[18]。Johnston等[6]對(duì)各種益生菌的腸道定植進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，LGG的CFU為(5億～400億)/d，似乎最適合預(yù)防和治療兒童AAD。

2.2釀酒酵母 布拉酵母(saccharomyces boulardii，Sb)是釀酒酵母的酵母菌株，具有獨(dú)特的生理特性(如pH變化、溫度變化以及對(duì)消化系統(tǒng)的酶、膽汁鹽和有機(jī)酸的抗性)[19]。此外，Sb能夠通過分泌結(jié)合細(xì)菌的蛋白質(zhì)阻止毒素黏附于黏膜-腸膜，限制毒素的生長(zhǎng)，并通過酶促切割使毒素失活，調(diào)節(jié)宿主的胃腸免疫系統(tǒng)，抑制少量病原體[20]。Sb確實(shí)可以通過誘導(dǎo)Ig和細(xì)胞因子響應(yīng)酵母本身而釋放宿主免疫系統(tǒng)，Sb能夠增強(qiáng)分泌和釋放IgA，防止粘連并強(qiáng)制清除病原體，增加血清總IgM和庫普弗細(xì)胞的數(shù)量；此外，在感染前，Sb能夠上調(diào)樹突狀細(xì)胞中幾種細(xì)胞因子(如腫瘤壞死因子-α、IL-1、IL-12、IL-6和IL-10)的產(chǎn)生[21]。與無菌對(duì)照組相比，Sb可以更有效地從血液中清除致病性細(xì)菌，同時(shí)加快細(xì)胞因子的反應(yīng)，可用于乳糜瀉、大腸埃希菌、霍亂弧菌和幽門螺桿菌感染[22]。此外，Sb已被證明可有效恢復(fù)腸道菌群，改善消化[23]。由于其獨(dú)特的特性，Sb作為益生菌應(yīng)用于臨床治療已有50多年[24]，并已建立起限制胃腸道炎癥和感染的能力。此外，作為酵母，與益生菌、乳桿菌不同，Sb對(duì)所有抗生素均具有天然抗性，同時(shí)具有良好的食品安全性[25]

2005年，Szajewska和Mrukowicz[26]首次調(diào)查了Sb在預(yù)防兒童AAD中的作用，5項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)(randomized controlled trial，RCT)匯總的數(shù)據(jù)顯示，Sb在預(yù)防兒童和成人AAD方面的效果一般。Urbańska等[27]對(duì)Szajewska和Mrukowicz[26]的薈萃分析進(jìn)行了更新，除AAD的發(fā)病率外，還評(píng)估了乳糜瀉引起腹瀉的發(fā)生率和不良事件；該研究包括21項(xiàng)RCT，共有4 780例參與者，涉及成人和兒童，通過給予Sb使AAD的發(fā)生率由18.7%降至8.5%，特別是在兒童中，Sb將AAD的風(fēng)險(xiǎn)從20.9%降至8.8%，證明Sb可減少AAD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，在兒童中效果更為顯著。

2.3羅伊氏乳桿菌 羅伊氏乳桿菌是一種革蘭陽性、異源發(fā)酵細(xì)菌，天然存在于哺乳動(dòng)物的腸道中，是人類為數(shù)不多的真正本土的乳桿菌屬物種之一。羅伊氏乳桿菌于20世紀(jì)80年代早期被首次描述記載[28]，此后作為益生菌被應(yīng)用于嬰兒和成人。羅伊氏乳桿菌具有獨(dú)特的產(chǎn)生羅伊氏菌素(一種抗致病性化合物)的能力，可以誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)的氧化應(yīng)激，羅伊氏乳桿菌能夠抑制廣譜的微生物(包括革蘭陽性、陰性細(xì)菌以及真菌和原蟲等)[29]。此外，羅伊氏乳桿菌還具有聚集能力，可以在胃腸道定植，并具有免疫調(diào)節(jié)能力[30]。Urbańska等[27]進(jìn)行了一項(xiàng)關(guān)于羅伊氏乳桿菌在兒科人群中對(duì)腹瀉病有效性的研究，該研究納入8項(xiàng)RCT(n=1 229，包括嬰兒和18歲以下兒童)，測(cè)試羅伊氏乳桿菌DSM 17938治療或預(yù)防腹瀉的效果，結(jié)果顯示，羅伊氏乳桿菌可縮短腹瀉的持續(xù)時(shí)間并增加治愈的機(jī)會(huì)。

2.4丁酸梭菌和嬰兒雙歧桿菌組合粉末 丁酸梭菌是一種專性厭氧的革蘭陽性芽孢桿菌，具有極強(qiáng)的整腸作用，可抑制腸道中的致病菌，促進(jìn)腸道中有益菌(如雙歧桿菌和乳桿菌)的生長(zhǎng)，常與雙歧桿菌混合使用治療腸道菌群失調(diào)。丁酸梭菌通過丁酸鹽的產(chǎn)生降低腸道通透性并增強(qiáng)結(jié)腸防御屏障的各種成分，而嬰兒雙歧桿菌可降低結(jié)腸通透性和炎癥，并減少γ干擾素的分泌[31]；長(zhǎng)雙歧桿菌和短雙歧桿菌菌株均能夠降低病原體對(duì)人腸上皮細(xì)胞HT29的毒性作用[32]。一項(xiàng)多中心RCT對(duì)抗生素治療7 d的患兒分別給予丁酸梭菌、雙歧桿菌混合物和其他益生菌進(jìn)行口服，并記錄患兒腹瀉和藥物不良反應(yīng)的發(fā)生率，結(jié)果顯示，丁酸梭菌和雙歧桿菌聯(lián)合粉末治療使AAD風(fēng)險(xiǎn)降低53.6%(RR=0.419，95%CI0.217～0.808，P=0.008)，益生菌組風(fēng)險(xiǎn)降低7.8%，對(duì)照組風(fēng)險(xiǎn)降低16.8%[33]，證明丁酸梭菌和嬰兒雙歧桿菌組合粉末可降低AAD風(fēng)險(xiǎn)。

2.5植物乳桿菌 植物乳桿菌是乳酸菌的一種，利用葉片的植物成分產(chǎn)生必需的代謝酶，可以在感染期間加速腸道微生物平衡，通過黏附于黏膜并減少革蘭陰性細(xì)菌，降低黏膜炎癥和腹瀉的發(fā)生率[34]。此外，植物乳桿菌299V在體外可增加IL-10的合成和分泌，具有有益的免疫調(diào)節(jié)活性[35]。因此，植物乳桿菌已被用于不同的胃腸道疾病，可減少住院成人抗生素相關(guān)松散、水樣便的患者數(shù)量[36]。有學(xué)者進(jìn)行了一項(xiàng)RCT(438例1～11歲兒童)，結(jié)果未顯示植物乳桿菌對(duì)AAD的有益作用，但對(duì)有幽門螺桿菌感染的兒童(66例3～14歲兒童)進(jìn)行的一項(xiàng)隨機(jī)雙盲臨床試驗(yàn)(接受標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)方案)則顯示，益生菌組合方案使抗生素的治療效果得到了改善(P=0.04)，且AAD風(fēng)險(xiǎn)降低(P=0.039)[37]。

2.6嗜熱鏈球菌 嗜熱鏈球菌是一種耗氧的革蘭陽性菌，可生產(chǎn)胞外多糖、細(xì)菌素和維生素。另外，嗜熱鏈球菌也可以作為潛在的有益菌，具有健康效果、轉(zhuǎn)運(yùn)活性和一定的胃腸道黏附性。嗜熱鏈球菌還可改善腸道微環(huán)境，促進(jìn)腸蠕動(dòng)，防止病原菌定植，分泌細(xì)菌素抑制病原菌的生長(zhǎng)，產(chǎn)生β-半乳糖苷酶的細(xì)菌，協(xié)助乳糖消化。一項(xiàng)RCT對(duì)口服或靜脈注射抗生素的169例住院患者進(jìn)行了評(píng)估，評(píng)估患者補(bǔ)充106 CFU/g嗜熱鏈球菌配方的效用(共15 d)，結(jié)果顯示，嗜熱鏈球菌可有效預(yù)防AAD，風(fēng)險(xiǎn)降低47.7%(RR=0.52，95%CI0.29～0.95)[38]。

2.7酸奶 酸奶作為一種發(fā)酵乳，含有嗜熱鏈球菌和德氏乳桿菌亞種的共生活菌和活性培養(yǎng)物，可有效調(diào)節(jié)胃腸道菌群和免疫反應(yīng)，而酸奶的用途也已在腸道疾病中進(jìn)行了研究，并且還在預(yù)防AAD中進(jìn)行了測(cè)試[39]。大量證據(jù)支持食用酸奶的有益效果，例如，酸奶可縮短感染性腹瀉的持續(xù)時(shí)間、健康腸道細(xì)菌的定植以及減少食物敏感性和特應(yīng)性皮炎的風(fēng)險(xiǎn)[40]，而且在酸奶中發(fā)現(xiàn)的乳桿菌在用于AAD后，可使腸道菌群組趨于正?；痆41]。雖然理論上酸奶對(duì)于維持腸道有益菌群穩(wěn)定、構(gòu)建屏障功能有積極意義，但缺乏相關(guān)的證據(jù)支持。2015年，Patro-Golab等[42]發(fā)表了關(guān)于酸奶的薈萃分析，結(jié)果顯示，該數(shù)據(jù)不足以支持使用酸奶預(yù)防AAD(RR=0.83，95%CI0.41～1.67)。目前尚無關(guān)于CD相關(guān)腹瀉的試驗(yàn)[43]。因此，酸奶在預(yù)防和治療AAD方面仍需進(jìn)一步探討。

3 小 結(jié)

在對(duì)患兒治療的過程中，應(yīng)用抗生素可以影響腸道抵抗致病微生物入侵的能力[43]或內(nèi)源性機(jī)會(huì)性病原體物種的過度生長(zhǎng)[44-45]，導(dǎo)致AAD的發(fā)生。同時(shí)，腸道微生物群的平衡也會(huì)對(duì)患者的感染和其他疾病的易感性產(chǎn)生長(zhǎng)期影響[46-47]。而益生菌的核心益處是通過促進(jìn)平衡微生物群的維持，創(chuàng)造有利的腸道環(huán)境，支持消化道和免疫系統(tǒng)的健康[48]。因此，合理應(yīng)用益生菌制劑可經(jīng)由多個(gè)方面對(duì)ADD起輔助治療作用，減輕患兒病痛。益生菌的核心益處已在預(yù)防和(或)管理不同病癥方面進(jìn)行了深入研究，如腸道感染、呼吸道感染、泌尿生殖系統(tǒng)感染、蛀牙、牙周病、炎性腸病以及幽門螺桿菌感染等，未來還有希望應(yīng)用于其他疾病中。