益生菌制劑預防先天性巨結腸術后小腸結腸炎的研究進展

張 薇，尹艷桃，張 雯△

(四川省醫(yī)學科學院·四川省人民醫(yī)院 a.小兒外科，b.細胞移植中心，四川 成都 610072)

先天性巨結腸(Hirschsprung’s disease, HD)是小兒常見的先天性消化道畸形，由丹麥兒科醫(yī)生Harald Hirschsprung于1886年首次進行描述[1]。該疾病是由神經(jīng)嵴細胞異常增殖、凋亡、遷移和分化所致的一種復雜的多基因遺傳性疾病，發(fā)病率1/5000～1/4000[2]。目前手術是該病的主要治療方式[3]，HD相關性小腸結腸炎(Hirschsprung- associated enterocolitis, HAEC)是術后常見的、嚴重的并發(fā)癥[4]，發(fā)病機制尚未完全明確，既往發(fā)生率在5%～42%[5]。HAEC無確切定義，它是一系列臨床癥狀的總稱，包括發(fā)熱、腹瀉、腹脹、惡臭糞便等，嚴重者將導致休克。近年來，動物實驗和臨床試驗表明，腸道菌群的菌譜變化參與了HAEC的發(fā)病機制[6]，鑒于此，一些研究者提出采用益生菌制劑調節(jié)腸道菌群起到預防HAEC的作用[7,8]。但是，目前益生菌制劑對HAEC的作用機理尚未明確[9]，并且在益生菌制劑的菌種選擇、應用劑量、應用療程、有效性、安全性等方面仍存在爭議。本文就上述問題做一綜述，為HAEC的預防提供一種策略。

1 腸道菌群失調在HAEC發(fā)生及進展中的作用

正常腸道菌群主要由厚壁菌門、擬桿菌門、變形菌門和放線菌門按一定比例組成，其功能和狀態(tài)與宿主的生理狀態(tài)、免疫、代謝、進食的食物、用藥等因素有關[10]。這些細菌間比例及總量的明顯變化或者新增細菌的定植和增殖，會破壞腸道菌群的平衡狀態(tài)，使腸道菌群失調，從而誘發(fā)某些腸道疾病[11]。HD手術產(chǎn)生的創(chuàng)傷、術后應用抗生素進行治療，會對腸道菌群的平衡狀態(tài)產(chǎn)生影響，腸道優(yōu)勢菌群種類發(fā)生變化，需氧葡萄球菌、腸桿菌、腸球菌及厭氧的條件致病性梭菌顯著增多，而厭氧的雙歧桿菌屬則減少[12]。另外，術后一段時間的禁飲禁食、由全腸外營養(yǎng)途徑提供機體所需能量，這種術后喂養(yǎng)方式的變化也會使腸道菌群的均衡性和多樣性受到影響。Ralls等[13]通過小鼠模型實驗發(fā)現(xiàn)，全腸外營養(yǎng)時腸道屏障功能減退，腸外營養(yǎng)配方的氨基酸經(jīng)血流從腸道固有層進入腸腔，被腸桿菌科的細菌所利用，從而影響腸道菌群的組成，引起腸道菌群紊亂。Wandro等[14]發(fā)現(xiàn)患兒腸道中雙歧桿菌和乳酸菌的缺乏可引起腸上皮屏障功能的下降，進而可能誘發(fā)HAEC。部分HAEC患兒大便標本中可分離出索氏梭菌、艱難梭菌[15]。因此，糾正HD術后菌群失調狀況或在一定程度上能預防HAEC的發(fā)生，改善患兒預后。

2 益生菌制劑預防HAEC的可能機制

益生菌制劑是指攝入適當劑量后，能為宿主提供有益作用的活微生物制劑[8]。目前，益生菌制劑預防HAEC的機制尚未完全明確，普遍認同的機制主要有以下：

2.1 益生菌的占位效應益生菌通過占位效應，與致病菌共同競爭腸道黏膜的定植位點，促進腸道良性菌株在腸黏膜特定部位黏附、定植并不斷繁殖，形成穩(wěn)定的菌群[16]。由于腸道上皮位點被較多的良性菌株所占據(jù)，致病菌因缺乏定植的位點，無法達到致病的數(shù)量[12]。另外，益生菌還可與致病菌競爭營養(yǎng)物質。在營養(yǎng)物質有限的情況下，益生菌通過優(yōu)勢增殖，競爭性地消耗致病菌生長所需的營養(yǎng)物質，從而限制致病菌生長[17]。

2.2 益生菌保護腸道黏膜屏障功能腸道黏膜是有效阻止腸道內細菌、毒素等有害物質侵入機體的防御屏障，主要由黏液層、上皮細胞層及腸黏膜免疫系統(tǒng)組成[10]。HD患兒術后腸道通透性增加，尤其在使用抗生素及喂養(yǎng)方式改變等因素作用下，腸道黏膜屏障功能降低。益生菌制劑能促進患兒腸道黏液蛋白的分泌，使腸黏膜黏液層厚度增加，修護腸道壁受損結構，阻止腸腔內微生物及其產(chǎn)物穿過腸黏膜，降低小腸結腸炎發(fā)生的可能性[18]。同時，益生菌能維持腸黏膜上皮緊密連接結構的穩(wěn)定性。緊密連接結構是一個多功能復合體，它密封了細胞之間的間隙，防止微生物和其他有害代謝產(chǎn)物通過細胞之間的空間擴散[19]。緊密連接結構的穩(wěn)定有利于腸道內水份、電解質、營養(yǎng)物質的吸收，使腸道內環(huán)境處于平衡狀態(tài)[20]。益生菌還能調節(jié)炎癥因子的表達，減少血清腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、炎癥因子白細胞介素-6(IL-6)、白細胞介素-6(IL-8)、白細胞介素-23(IL-23)、超敏C反應蛋白(hs-CRP)等的釋放，增加抗炎因子白細胞介素-10(IL-10)、白細胞介素-10 R2(IL-10 R2)的表達，減輕腸道炎癥反應[18]。另外，益生菌還能發(fā)揮免疫調節(jié)的作用，刺激機體免疫細胞，促進巨噬細胞、樹突狀細胞等活化，加強免疫防御屏障，保護患兒免受腸道病原微生物的侵害[21]。益生菌在機體內發(fā)揮的保護腸道黏膜屏障功能的作用，降低HAEC發(fā)生的可能性。

2.3 防止正常菌群易位HAEC是腸道微生態(tài)平衡轉向失調的結果。炎癥的發(fā)生并不完全是致病菌或病原體引起的，正常菌群的易位也會導致機體發(fā)生炎癥。當腸道菌群的平衡狀態(tài)被打破時，腸黏膜屏障通透性增加、宿主免疫功能下降，腸道內的正常細菌或者其產(chǎn)物可突破腸黏膜屏障，進入淋巴循環(huán)系統(tǒng)或門靜脈系統(tǒng)，到達腸道以外的其他臟器，誘發(fā)機體的炎癥反應，使機體的免疫能力下降[12]。益生菌制劑能增強腸道內正常菌群的定植能力，防止菌群移位，維持機體內環(huán)境的穩(wěn)定。

3 益生菌菌種選擇、應用劑量、服用時間和應用療程

3.1 益生菌菌種選擇目前HD術后運用較多的益生菌制劑有：嗜酸乳桿菌、布拉氏酵母菌、羅伊氏乳酸菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌、鼠李糖乳酸菌、丁酸梭菌、兩歧雙歧桿菌、長雙歧桿菌、短雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌[22,23]。通常是將益生菌制劑單一應用或幾種聯(lián)合用于HAEC的預防。臺灣研究者Chang等[24]納入了2001～2016年共25項隨機對照研究進行Meta分析，其中14項隨機對照研究采用了單一益生菌菌種(乳酸菌5項，雙歧桿菌6項，布拉氏酵母菌3項)，11項隨機對照研究采用了聯(lián)合應用多種益生菌菌株(8項研究聯(lián)合應用了雙歧桿菌和乳酸桿菌，3項研究采用了多種益生菌菌種的復合制劑)。該研究結果表明，在小腸結腸炎的發(fā)生率方面，采用單一菌種或聯(lián)合應用多種益生菌制劑組小腸結腸炎發(fā)生率均顯著低于未采用益生菌制劑組。但由于納入的研究中，各個研究采用的雙歧桿菌、乳酸菌菌株不同，聯(lián)合應用多種益生菌時未考慮菌株間的協(xié)同或拮抗作用，因此還需更多的隨機對照試驗來進一步研究。

3.2 益生菌的應用劑量益生菌的劑量是指每個包裝含有的細菌菌落數(shù)(colony forming units, cfu)，相當于活菌的數(shù)量[23]。益生菌的應用劑量范圍差異較大，每日劑量105～109cfu。Kutylowksi等[25]對益生菌預防HAEC的23項研究進行系統(tǒng)評價，發(fā)現(xiàn)不同國家在預防HAEC中采用的益生菌劑量差異很大，應用每日n×109cfu劑量的臨床研究數(shù)量超過了應用每日n×107cfu劑量的臨床研究數(shù)量，所納入研究當中，最常見的劑量為每日1×109cfu，第二常見劑量為每日6×109cfu[25,26]。也有研究推薦根據(jù)患兒體重來計算益生菌的使用劑量[27]。但目前尚無益生菌應用劑量的統(tǒng)一標準，益生菌的應用劑量究竟以推薦劑量還是以體重來衡量還需更多的研究來探討。

3.3 益生菌服用時間益生菌為活菌，大多數(shù)益生菌對抗生素敏感，若與抗生素同時使用會降低益生菌的效果，可與抗生素錯開用藥時間，間隔2～3小時以上。少數(shù)益生菌如布拉氏酵母菌、芽胞桿菌和酪酸桿菌對抗生素不敏感，應用抗生素的同時也可使用該類益生菌[23]。

3.4 益生菌應用療程在不同的研究中益生菌的應用療程存在差異[28]。大多數(shù)研究者認為HD術后益生菌的應用療程在28天以上，也有研究者認為可短期應用益生菌，應用療程為2周以內。Wang等[29]的隨機對照研究中探討三聯(lián)益生菌在預防HAEC上的效果，益生菌的使用時間為28天。董中茂等[30]的隨機對照研究中益生菌的使用時間為14天。研究結果均顯示益生菌治療效果有效。但目前尚缺少對益生菌應用療程長短相互比較的臨床研究，尚不能給出益生菌應用療程的推薦時間。

4 益生菌預防HAEC的有效性

雖然目前國內外的研究對于益生菌菌種選擇、劑量、療程等問題尚未達成共識，但越來越多的研究證實HD術后應用益生菌能有效預防HAEC的發(fā)生。鄭輝明等[31]的隨機對照研究中探討金雙歧對HD患兒術后炎癥因子水平及腸道微生態(tài)的影響，研究結果表明，金雙歧組TNF-α、IL-8、hs-CRP水平低于對照組(P<0.05)，雙歧桿菌屬、乳桿菌屬、乳球菌屬、擬桿菌屬相對豐度高于對照組(P<0.05)，鏈球菌屬、葡萄球菌屬、梭菌屬、沙門菌、鮑曼不動桿菌、瓦氏菌屬相對豐度均低于對照組(P<0.05)。這提示金雙歧能減輕HD術后炎癥反應，改善腸道微生態(tài)結構及復雜度。Wang等[29]的隨機對照研究探討采用三聯(lián)益生菌能否降低HAEC的發(fā)生率和嚴重程度。研究結果表明，益生菌組患兒HAEC發(fā)生率低于對照組，且發(fā)生HAEC的嚴重程度低于對照組(P<0.01)，益生菌組T淋巴細胞亞群CD4+數(shù)量、CD4+/CD8+比值高于對照組(P<0.05)，炎癥因子TNF-α、IFN-γ、IL-6顯著下降，抗炎因子IL-10數(shù)量顯著增加。Soh等[32]的Meta分析提示，是否使用益生菌在HD術后HAEC的發(fā)生率方面差異無統(tǒng)計學意義。但Soh指出這與樣本量有限、缺乏長期隨訪數(shù)據(jù)有關，需進一步研究。

5 益生菌預防HAEC的安全性

由于益生菌是活菌，在HD術后使用益生菌是否會引發(fā)潛在感染、益生菌是否會傳遞耐藥基因，這成為一些研究者使用益生菌的顧慮。目前的研究表明，益生菌的使用并未發(fā)生嚴重不良事件。個案研究中有患兒在使用益生菌后出現(xiàn)了敗血癥、肝膿腫[33,34]，但究其原因，是由于患兒合并了血液系統(tǒng)疾病、免疫缺陷疾病，并非是由于使用益生菌造成的。但對這些特殊患兒應用益生菌時應持小心謹慎的態(tài)度。1例患兒在使用益生菌后導致壞死性小腸結腸炎并死亡，尸檢結果提示，該益生菌在生產(chǎn)過程中盛放的容器被真菌污染，該患兒是由于侵襲性真菌感染導致的死亡，而非是由使用益生菌引起的[25]。另外，HD術后需使用抗生素，這是否會篩選出對抗生素耐藥的益生菌，以及耐藥基因是否會通過益生菌傳遞給腸道內條件致病菌引起條件致病菌產(chǎn)生耐藥性[35]，目前尚不清楚，還需更多的臨床研究來明確。

綜上，益生菌能保護腸道黏膜屏障功能，減輕腸道炎癥反應，加強腸道免疫防御功能，有利于預防HD術后HAEC的發(fā)生。但是，目前尚無HD術后益生菌的使用指南，HD術后應用益生菌在菌種選擇、劑量、療程、有效性及安全性方面仍存在爭議，因此，還需進一步多中心、大樣本的臨床隨機對照研究來明確，以對HD術后小腸結腸炎的預防和治療提供新策略。