益生菌治療過敏性疾病機制及應用的研究進展

劉夏 侯彬彬

1大連醫(yī)科大學（遼寧大連 116044）；2大連醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院（遼寧大連 116044）

過敏性疾病是指濕疹、過敏性皮炎、過敏性鼻炎、過敏性哮喘等人體接觸特定過敏原引起的生理功能障礙和（或）組織細胞損傷的病理免疫反應。近年來，世界范圍內過敏性疾病的發(fā)病率逐年上升，已成為影響人類生活質量的常見病。傳統(tǒng)的預防方法主要有：遠離過敏原、加強運動、提高免疫力、接種疫苗。急性發(fā)作時，主要使用抗過敏藥物，如糖皮質激素、抗組胺藥和肥大細胞膜穩(wěn)定劑。但長期使用抗過敏藥物往往會出現(xiàn)不良反應，如嗜睡、代謝紊亂、胃酸分泌過多等，尤其是嬰幼兒和孕婦。目前已有大量研究表明，腸道菌群和過敏性疾病的發(fā)生有相關性，益生菌的使用可能會改變腸道菌群的組成，進而調節(jié)免疫系統(tǒng)的反應性。益生菌具有價格低廉、副作用少、可減輕傳統(tǒng)抗過敏藥副作用等獨特優(yōu)勢。目前益生菌治療過敏性疾病的具體作用機制仍不明確，且其作用效果也會因眾多混雜因素發(fā)生變化，如：衛(wèi)生環(huán)境、遺傳因素、合用藥物、給藥時機等。因此，本文在此綜述益生菌對過敏性疾病的作用機制的研究進展并總結相關微生態(tài)制劑的臨床應用情況，最后對益生菌防治過敏性疾病的前景進行展望。

1 益生菌、腸道菌群和過敏性疾病的關系

研究表明，腸道菌群與過敏性疾病的發(fā)生有明確的聯(lián)系。中國東北地區(qū)的一項人群研究招募了52 個有6 個月以下濕疹或健康嬰兒的家庭，根據(jù)微生物群的擴增者序列進行了分析。結果表明，健康嬰兒糞便的特征菌是雙歧桿菌，濕疹嬰兒糞便的特征菌是類桿菌［1］。國內的一項病例對照研究［2］也顯示，腸道微生物群多樣性的減少與2 ～3 歲兒童濕疹相關，0.5 ～3 歲濕疹組的雙歧桿菌豐度也呈現(xiàn)下降狀態(tài)，說明腸道微生物群的活動和兒童早期濕疹存在聯(lián)系。

我國另一項研究［3］通過采集糞便標本進行16S rDNA 測序來分析腸道菌群，進而探討雙歧桿菌TMC3115 干預對嬰兒牛奶過敏和腸道菌群的影響，結果顯示，干預組雙歧桿菌、乳桿菌、螺旋桿菌和擬桿菌門占主要比例，厚壁菌門最多，補充雙歧桿菌增加益生菌的比例，降低了病原菌的比例。說明雙歧桿菌TMC3115 通過調節(jié)腸道微生物群可以減輕嬰兒牛奶過敏，這是一種預防嬰兒牛奶過敏的潛在方法。此外，國外的一項針對小鼠的動物實驗［4］證實，雙歧桿菌IM55、植物乳桿菌IM76可顯著抑制卵白蛋白誘導過敏性鼻炎下腸道升高的變形菌群，擬桿菌門和放線菌群含量升高。

上述研究說明，過敏性疾病患者的腸道菌群有獨特的分布、豐度，如典型的雙歧-擬桿菌倒置分布現(xiàn)象，可以通過口服益生菌對這種失衡、不穩(wěn)定的腸道微生態(tài)進行糾正。

2 益生菌對過敏性疾病的作用機制

2.1 糾正Th1/Th2 平衡 在過敏性疾病的發(fā)生機制中，Th1/Th2 細胞失衡在過敏性炎癥的發(fā)生中起著重要的作用，一直以來受到廣泛關注。鼠李糖乳桿菌HN001 有利于調節(jié)Th1 和Th2 細胞因子產生，從而減輕患兒的過敏反應［5-6］。雙歧桿菌酪酸梭菌二聯(lián)劑也可以調節(jié)腹型過敏性紫癜患兒的免疫紊亂狀態(tài)，抑制過度活化的Th2，使其逐漸趨于正常的免疫穩(wěn)態(tài)［7］。螺旋乳桿菌LH2171 在動物試驗中可顯著抑制IL-4 和IL-13 的產生，誘導Th1-偏轉，抑制Th2 的反應［8］?？诜参锶闂U菌CJLP133和CJLP243 可通過增強Th1 型免疫反應，恢復Th1/Th2 平衡，從而減輕樺樹花粉誘導的小鼠變應性鼻炎癥狀［9］。鼠李糖乳桿菌可降低肺和脾Th2 細胞因子IL-4 和IL-13 的產生［10］。對益生菌制劑NVP-1703 的臨床研究顯示，第4 周NVP-1703 組和安慰劑組之間的IL-10/IL-4 和IL-10/IL-13 的比值存在差異，患者的過敏癥狀也顯著減輕［11］。綜上，動物實驗和臨床實驗均可證明，口服益生菌可對抗Th1/Th2 細胞失衡狀態(tài)，抑制Th2 的過度激活，減輕過敏癥狀，其中鼠李糖乳桿菌活性強，衰減速度慢，作用時間長，效果較明顯。

2.2 促進Treg 活化 過敏反應的發(fā)生除與Th2 的相對過度激活有關以外，也與可抑制過敏反應發(fā)生的Treg 的相對缺乏有關。近年研究［12］顯示，益生菌具備改善這種相對缺乏狀況的能力，如乳酸菌GG 可為腸道相關淋巴組織和Treg 細胞分化提供信號，誘導腸道屏障成熟，從而降低過敏反應的發(fā)生率。韓國的一項研究［4］檢測長雙歧桿菌IM55和植物乳桿菌IM76 對小鼠過敏性鼻炎的影響。結果表明，益生菌混合物治療可顯著減輕小鼠癥狀，降低血液IgE 水平，抑制肺和結腸組織中IL-5的表達，誘導Th細胞向Treg細胞分化。國內研究證據(jù)支持，鼻炎患者補充普氏桿菌可降低IL-4、IL-5、IL-13 和免疫球蛋白G1 水平，提高Treg 比例，可減輕病理改變［13］。螺旋乳桿菌SBT2171（LH2171）可改善對塵螨過敏患者的癥狀，一項動物實驗［8］也表明，LH2171 可抑制花粉刺激小鼠幼稚脾細胞IL-4和IL-13的產生，同時增強IFN-γ和IL-10的產生。綜上，益生菌，如雙歧桿菌、螺旋乳桿菌，以及普氏桿菌等，都可誘導Th 細胞向Treg 細胞分化，甚至抑制Th 細胞向Th2 細胞分化，從而減輕呼吸道系統(tǒng)的過敏癥狀。

2.3 抑制嗜酸性粒細胞產生 過敏性疾病引發(fā)的另一改變是血清IgE 和嗜酸粒細胞的水平升高。近期的一些實驗也對益生菌對嗜酸粒細胞的抑制作用進行了研究。韓國的一項隨機對照研究［14］評估了干酪化鼠李糖乳桿菌IDCC3201 對特應性皮炎兒童的治療效果，結果顯示，中度特應性皮炎患兒口服IDCC3201 有治療效果，其作用與嗜酸細胞陽離子蛋白和IL-31 的減少部分相關。一項對于變應性鼻炎的臨床試驗［15］表明，與安慰劑組相比，螺旋乳桿菌SBT2171（LH2171）組的鼻液和血液中的嗜酸性粒細胞計數(shù)顯著降低。韓國在對益生菌NVP-1703（長雙歧桿菌和植物乳桿菌混合制劑）治療成人過敏性鼻炎效果的一項臨床研究中發(fā)現(xiàn)，NVP-1703 組和安慰劑組之間的特異性IgE 水平和血清IL-10 水平有顯著差異［11］。國內亦有證據(jù)支持，鼻炎患者補充普氏桿菌可抑制嗜酸性粒細胞、中性粒細胞、淋巴細胞和巨噬細胞，從而對鼻炎起到治療效果［13］。我國長春的一項臨床試驗研究益生菌緩解兒童牛奶過敏的機制與效果，結果顯示，雙歧桿菌TMC3115 補充劑可降低血清IgE 水平并提高IgG2水平［3］。有趣的是，國外一項動物實驗發(fā)現(xiàn)，口服LH2171 可顯著減輕呼吸道過敏癥狀，但IgE 產生并未減少，說明這種作用可能是通過調節(jié)局部免疫反應來介導的［8］。由此可見，益生菌能在過敏性疾病中不同程度地降低嗜酸粒細胞的水平，進而抑制過敏性疾病的發(fā)展，緩解過敏癥狀。

2.4 其他機制 由于過敏性疾病的復雜性，事實上益生菌的抗過敏機制并不止于上述三點，如我國的一項研究［10］顯示，鼠李糖乳桿菌除誘導Treg以外，還可通過擴增腸系膜CD103+樹突狀細胞來改善過敏性氣道炎癥，并且其機制可能與通過調節(jié)MLNCD103+樹突狀細胞產生維甲酸促進腸道啟動的Treg 的肺遷移增加有關。不僅樹突狀細胞會在益生菌的誘導下發(fā)生擴增，巨噬細胞的表型能力也會發(fā)生變化：意大利的一項體外實驗［16］利用Transwell 體系，驗證混合益生菌制劑（鼠李糖乳桿菌、乳酸雙歧桿菌、長雙歧桿菌）的抗炎作用。結果顯示，益生菌制劑可顯著增加抗炎細胞因子IL-10 的產生，并能減少主要促炎細胞因子IL-1β和IL-6 的分泌，首次證明益生菌具有促進巨噬細胞M2 表型的能力。此外，國內亦有證據(jù)支持，鼻炎患者補充普氏桿菌可阻斷巨噬細胞的流入，從而減輕病變［13］。

除對于免疫細胞及相關細胞因子水平變化的研究之外，以短鏈脂肪酸（SCFA）為代表的代謝產物也一度是益生菌制劑作用機制的研究熱點，近年，我國的研究發(fā)現(xiàn)普氏糞桿菌可通過豐富絨毛梭桿菌使碳水化合物和脂質代謝途徑正?；?，可能與SCFA 的產生有關，說明糞桿菌部分通過調節(jié)腸道菌群和SCFA 的產生發(fā)揮抗哮喘作用，提示其作為預防過敏性哮喘的益生菌制劑的潛力［13］。

腸道微生態(tài)和皮膚微生態(tài)也存在某些關聯(lián)，益生菌也可能通過這種關聯(lián)改善皮膚的過敏癥狀。銀屑病是免疫介導的全身炎癥性皮膚病，近年研究［17］表明，益生菌可能以腸-皮軸為切入點，改善皮膚狀況。皮膚細菌的相對比例不同，角質桿菌和棒狀桿菌占主要放線菌群的大多數(shù)。研究［18］表明，角質桿菌已經在腸道中定植。皮膚作為一種物理屏障，為抵御病原微生物的入侵提供了主要的防御手段。常駐細菌通過占據(jù)適合居住的關鍵數(shù)量的地點來阻止致病性或非常駐細菌的傳播［19］。故上述效應的機制可能為：腸道失衡平衡導致T 細胞激活，同時破壞免疫抑制細胞因子和負責維持耐受的Treg 細胞。皮膚微生態(tài)共生菌一方面通過占位效應，阻礙致病菌在皮膚定植；另一方面調節(jié)免疫系統(tǒng)，使得過敏反應不易發(fā)生或不太劇烈。

3 益生菌在過敏性疾病治療中的應用

對于過敏性疾病的治療，乳桿菌、雙歧桿菌、酪酸梭菌、屎腸球菌等益生菌已經投入臨床應用。近年來有眾多的隨機雙盲對照研究對它們的療效和安全性進行了評估。

3.1 嬰幼兒 研究表明生命早期補充益生菌有助于腸道免疫系統(tǒng)的成熟。國內的一項臨床研究［3］對牛奶過敏的嬰兒進行雙歧桿菌干預并評估其效果，發(fā)現(xiàn)應用益生菌6 個月后，嬰兒的過敏評分下降，過敏反應和結局得到改善。國外的一項中心隨機安慰劑對照試驗中［20］，對兩歲前每日補充鼠李糖乳桿菌HN001 的嬰兒進行隨訪至其11 歲，觀察其過敏性疾病的復發(fā)率，結果顯示HN001 可顯著避免濕疹復發(fā)，說明兩歲前每日補充鼠李糖乳桿菌HN001，對過敏性疾病的治療效果可延續(xù)到10 歲。王子健［21］將雙歧桿菌、鼠李糖乳桿菌兩聯(lián)活菌膠囊（商品名：紐曼思益生菌膠囊）或益生菌凍干粉（商品名：益盟寶益生菌凍干粉）與糖皮質激素和抗組胺藥聯(lián)用以觀察其對6 個月～2 歲幼兒過敏性疾病的治療效果，結果顯示益生菌制劑可大大降低濕疹、蕁麻疹、皮炎等過敏性疾病的復發(fā)率，其治療效果也可有效提高。波蘭的一項多中心隨機對照試驗研究了由鼠李糖乳桿菌?OCK0900、鼠李糖乳桿菌?OCK0908 和干酪乳桿菌?OCK0918 組成的益生菌制劑對2 歲以下特應性皮炎和牛奶過敏兒童是否有效，結果顯示，使用益生菌制劑后患兒的SCORAD 指數(shù)明顯改善，說明該混合制劑對過敏癥狀的減輕效果明顯［22］。綜上所述，益生菌制劑結合傳統(tǒng)抗過敏藥總體上可以提高嬰幼兒過敏性疾病的治療效果，多種商品化益生菌制劑也投入臨床廣泛應用，由于應用益生菌干預階段早，其效果相對明顯，保護作用也更加持久，避免復發(fā)效果好，但也要注意聯(lián)用策略的控制，如對于嬰幼兒的聯(lián)用是否需要調整劑量配比，此外，對于嬰幼兒群體的研究，其安全性相對較低，故近年來相關研究較為有限，仍有待未來的探究。

3.2 學齡前期至青春期患兒 對于學齡前期至青春期患兒過敏性疾病的防治，益生菌制劑的引入效果明確，我國近年對此的隨機對照研究較為充分。王光猛等［23］對雙歧三聯(lián)活菌聯(lián)合西替利嗪治療2 ～12 歲小兒濕疹進行臨床試驗，發(fā)現(xiàn)三聯(lián)活菌可明顯改善患兒腸道菌群，調節(jié)CD4+、CD8+水平，減少復發(fā)，且安全性高，值得臨床進一步推廣。王艷等［24］觀察雙歧桿菌四聯(lián)活菌與孟魯司特鈉聯(lián)合應用治療2 ～12 歲小兒過敏性紫癜，實驗組60 例，對照組61 例，實驗組紫癜、腹痛、關節(jié)腫痛癥狀得到改善，復發(fā)率明顯下降，治療效果好，安全性高。鄭麗娟等［7］對常樂康（酪酸梭菌、雙歧桿菌活菌混合菌粉）進行臨床試驗發(fā)現(xiàn)口服常樂康輔助治療3 ～12 歲腹型過敏性紫癜可降低患兒出院3 個月、6 個月的復發(fā)率，患兒免疫球蛋白水平下降，過度活化的Th2 得到糾正。意大利的一項臨床實驗［25］研究了一種益生菌混合制劑（含動物雙歧桿菌、乳酸桿菌BB12、屎腸球菌L3）預防性治療6 ～17 歲過敏性鼻炎患兒，干預組150 例，安慰劑組100 例。發(fā)現(xiàn)干預組患者在接受益生菌治療后，過敏癥狀顯著減輕，傳統(tǒng)的抗組胺藥和皮質類固醇的用量也有所減少。綜上所述，益生菌制劑可以作為學齡前期至青春期患兒過敏性疾病的輔助治療手段，其預防效果比較理想，同時也可減少聯(lián)用的其他藥物的用量，一定程度上減輕藥物帶來的副作用。未來針對該年齡段人群的研究或成主要趨勢，因為此年齡段跨度大，一方面可納入病例廣泛，另一方面隨訪時間較為充分，有利于對復發(fā)率的研究，且安全性較嬰幼兒高，也適合研究聯(lián)用策略及益生菌本身與聯(lián)用藥物各自的效果所在，有利于進一步揭示益生菌作用機制。

3.3 孕產婦 研究表明，孕婦補充益生菌既可有效地預防新生兒的過敏性疾病，又可降低自身過敏易感性。有研究［26］發(fā)現(xiàn)，母體腸道微生物群及其代謝產物可以促進微生物模式識別受體的表達，調節(jié)胸腺和骨髓免疫功能，故出生時，母源細菌可以此加速新生兒從以Th2 為主的免疫表型轉換為以Th1 和Th17 為主的免疫表型的過渡，有利于免疫機制的成熟，從而降低兒童患過敏性疾病和哮喘的風險。我國一項隨機對照臨床試驗［6］對哺乳期婦女補充鼠李糖乳桿菌，比較嬰兒的免疫指標，結果顯示實驗組嬰兒嗜酸粒細胞、IgE 水平降低，2 歲以內嬰兒濕疹累積發(fā)病率降低。一項隨機對照實驗［27］對妊娠后期孕婦使用羅伊氏乳桿菌預防過敏的效果進行評估，檢測孕婦外周血發(fā)現(xiàn)，羅伊氏乳桿菌對Treg 細胞有免疫調節(jié)作用，這種免疫調節(jié)作用起到預防孕婦過敏的同時也減輕了母體對胎兒的排斥反應，有利于胎兒的成長。Meta 分析［28］也得出結論，在妊娠期和哺乳期間持續(xù)向特應性皮炎高危人群補充益生菌可有效降低兒童特應性皮炎的發(fā)病率，其中多菌株混合比單個菌株效果更好，對于給藥時間，產前補充乳桿菌雙歧桿菌混合劑可有效降低3 歲以內嬰幼兒濕疹發(fā)病率，相比之下產后服用效果不明顯［29］。綜上所述，過敏易感孕婦補充益生菌既可降低自身與新生兒過敏發(fā)病率，也有利于胎兒成長；哺乳期婦女補充益生菌也可有效降低幼兒早期過敏性疾病發(fā)病率。故孕期補充益生菌對過敏性疾病的預防意義重大且深遠，對母親和胎兒都能起到有效的預防作用，甚至一定程度上降低孕早期免疫排斥事件的發(fā)生率。未來對于此類人群的研究或許不如對青少年、成人的研究樣本量大，但現(xiàn)存的研究結論已經顯示出益生菌對于易感孕婦的有效性。

3.4 成人 益生菌對于成年人過敏性疾病治療亦有效果。我國的一項研究［30］探究了復合益生菌（雙歧桿菌TMC3115、嗜酸乳桿菌La28、植物乳桿菌LP45）緩解過敏患者（鼻炎、皮炎、結膜炎、哮喘）癥狀的效果，受試者應用復合益生菌6 個月，定期評估患者癥狀和用藥頻率，結果顯示，經益生菌干預后，大多數(shù)疾病緩解率在85%以上，過敏性哮喘的緩解率為76.7%，干預期間用藥頻率降低，故復合益生菌干預可降低上述過敏性疾病的嚴重程度，改善生活質量。日本一項針對成人過敏性鼻炎的隨機雙盲對照研究［15］表明，與安慰劑組相比，螺旋乳酸桿菌LH2171 組的變應性鼻炎的嚴重程度顯著改善，此外，LH2171 組的鼻塞程度也明顯低于安慰劑組。韓國在對益生菌制劑NVP-1703（長雙歧桿菌和植物乳桿菌混合制劑）治療成人過敏性鼻炎效果的一項臨床研究中發(fā)現(xiàn)［11］，第1 周、第3 周和安慰劑組之間，NVP-1703 組的總鼻部癥狀評分較基線變化顯著，第4 周鼻炎控制評估試驗評分顯示NVP-1703 組和安慰劑組之間有顯著性差異，故NVP-1703 可作為反復發(fā)作的過敏性鼻炎的治療選擇之一。上述結論證明益生菌對成人過敏癥狀有緩解作用，已經成為成年人過敏性疾病的輔助治療手段。成年人群體受試者基數(shù)大，所患不同系統(tǒng)過敏性疾病的分布也很廣泛，同時對于試驗安全性的限制沒有嬰幼兒、孕產婦群體嚴重，故未來不同科室針對同一制劑進行治療效果的聯(lián)合研究或成趨勢。

4 對未來過敏性疾病管理的展望

益生菌抗過敏的機制，近年來主流研究熱點尚未明顯移動，研究已經證實腸道微生態(tài)和過敏性疾病的相關性以及益生菌對免疫系統(tǒng)的調節(jié)作用；益生菌減輕癥狀、預防和降低復發(fā)率的效果也比較明顯；可減少傳統(tǒng)抗過敏藥的用量，提高療效、減少副作用的作用已得到有力證實，更多的相關微生態(tài)制劑成功開發(fā)，投入應用，也減輕了患者的痛苦。益生菌作為治療以及預防過敏的手段，其效果也易受各種因素的干擾甚至掩蓋，需要進一步探索聯(lián)用策略，如對于嬰幼兒的聯(lián)用調整劑量配比的原則，嬰幼兒及孕產婦群體的應用指征的設立及安全性的保證，青少年及成年人如何盡可能延長益生菌的保護時限等，未來或呈現(xiàn)針對不同人群設計不同研究側重點的試驗計劃的研究趨勢，從而將益生菌的臨床應用推上新一個臺階。益生菌在保護人們的健康中發(fā)揮著越來越重要的作用，不僅在治療和預防過敏性疾病，而且在癌癥、糖尿病、孤獨癥、冠心病等疾病的治療中發(fā)揮著重要作用。然而，這只是在醫(yī)學領域應用中的冰山一角，其在醫(yī)療中的作用仍需要不斷研究。