微生態(tài)制劑臨床應(yīng)用

微生態(tài)制劑的臨床應(yīng)用長沙市三醫(yī)院消化內(nèi)科周政文

人體正常微生物群是微生物與其宿主在共同進化過程中形成的。研究正常微生物群、宿主和外環(huán)境構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)的科學(xué)稱為微生態(tài)學(xué)。正常情況下這生態(tài)系統(tǒng)是相互依賴、制約而達到平衡的。

腸道微生態(tài)學(xué)是人體微生態(tài)學(xué)的重要組成部分。腸道是一個綜合的、復(fù)雜的包括許多在物理和化學(xué)方面迥然不同的區(qū)域，稱為生態(tài)區(qū)。

腸道微生物群除細(xì)菌外，還有少量的真菌、支原體及螺旋體等。

一、消化道正常細(xì)菌的組成

細(xì)菌在人的消化道中形成一個龐大復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，結(jié)腸中細(xì)菌可達400~500種之多，胃內(nèi)正常菌群較少，見表。

消化道正常菌群：菌群胃空腸回腸盲腸活菌總數(shù)0~1030~104105~1081010~1012需氧或兼性厭氧菌鏈球菌0~1030~104102~105104~109乳酸桿菌0~1030~104102~105106~1010葡萄球菌0~1020~102102~105102~105腸道桿菌0~1020~103103~108105~108真菌0~1020~102102~104104~106專性厭氧菌擬桿菌00103~107109~1012雙歧桿菌00103~106108~1010梭狀芽孢桿菌00102~104108~109真桿菌000109~1012pH3.06.0~7.07.56.8~7.3表中數(shù)字為每克糞便含菌量

成人，目前認(rèn)為主要的四種腸道菌正常值

（每克大便含菌數(shù)）：

大腸桿菌106~108、

腸球菌105~8、

擬桿菌108~1010、

乳酸桿菌108~1010。

（一）

胃內(nèi)正常菌群：

胃內(nèi)細(xì)菌含量通常小于103/ml菌落形成單位（CFU）

主要是相對耐酸的菌群，其中G+需氧菌占優(yōu)勢，常見的為鏈球菌、葡萄球菌、乳桿菌、直菌和少量厭氧菌

pH4~5僅耐酸的乳酸桿菌和鏈球菌能生存

pH>5口腔及糞便中見到的細(xì)菌也能分離到

胃內(nèi)菌群處于動態(tài)變化中，受食物入胃的細(xì)菌、胃排空過程的影響。

（二）

小腸內(nèi)正常菌群：

細(xì)菌較結(jié)腸少：胃酸和膽汁酸的滅菌作用

小腸蠕動的清掃作用

IgA（黏膜分泌）及黏液的殺菌作用

上段小腸細(xì)菌少，下段小腸明顯增加

（三）

大腸內(nèi)正常菌群：

不同部位的細(xì)菌含量不同，但嚴(yán)格區(qū)分困難。

通過回盲瓣，腸道菌群發(fā)生極其顯著的變化，細(xì)菌濃度急劇增加100萬倍，達到1011~1012；

回盲瓣以前G+細(xì)菌占優(yōu)勢，

以后G-細(xì)菌占優(yōu)勢

大腸菌群的優(yōu)勢菌為擬桿菌、雙歧桿菌、真桿菌、厭氧性球菌和梭狀芽孢桿菌

人體每天大便量約150克濕重，細(xì)菌占45克（干重約9克）

二、腸道菌群的生理作用

（一）

對小腸結(jié)構(gòu)的影響：

無菌動物盲腸腫大。因為一些化合物不能被腸道菌群降解，引起滲透壓的改變，出現(xiàn)水潴留所致。其中特別是梭狀芽孢桿菌和擬桿菌的定植。

無菌動物的腸黏膜變薄，絨毛纖細(xì)，隱窩淺，黏膜表面積減少，重量變輕和再生能力顯著減弱。如將無菌動物暴露于腸道菌群，則黏膜萎縮情況可很快恢復(fù)正常。

1、

物質(zhì)代謝作用：

參與食物的消化吸收過程

（1）可使碳水化合物及內(nèi)源性糖蛋白發(fā)酵，產(chǎn)生可被結(jié)腸吸收的短鏈脂肪酸。

（2）雙歧桿菌分泌多種酶，將不溶性蛋白、脂肪和糖變?yōu)榭扇芏?，雙歧桿菌能產(chǎn)酸，使PH降低，有利于鈣和維生素D吸收。

（3）結(jié)腸中產(chǎn)甲烷菌，減少腸道氣體。

（4）分解蛋白質(zhì)和尿素產(chǎn)生氨。

（二）

腸道菌群與人體營養(yǎng)

2、

合成維生素

雙歧桿菌：產(chǎn)生維生素B1、D1、B2、B6、B12、

煙酸、葉酸等

大腸桿菌：產(chǎn)生維生素B1，還合成維生素K

乳鏈球菌：產(chǎn)生維生素C3、

性激素作用

某些抗生素（如四環(huán)素、利福平、氯霉素、呋喃西林）消滅了能與雌激素結(jié)合的腸道菌群，致血中雌激素下降，促使排卵和妊娠，避孕失敗。

腸道菌群參與性激素的腸肝循環(huán)。當(dāng)肝臟病變，腸道病變或口服某些干擾腸道正常菌群的抗生素將會影響這一正常機制。（三）

防御機制

1、

直接作用—生物拮抗作用

腸道正常菌群中專性厭氧菌占主導(dǎo)，數(shù)量超過G-菌1000~10000倍，它在腸道內(nèi)定植性，繁殖優(yōu)勢及排他性，限制了致病作用的腸道生物及其毒素與黏膜上皮接觸。如母乳喂養(yǎng)兒腸道中雙歧桿菌占90%，它對條件致病菌如大腸桿菌、變形桿菌和葡萄球菌、痢疾桿菌、沙門菌屬均有強烈拮抗作用而不易患病。2、

間接作用—免疫機能

腸道正常菌群一方面作為與宿主終生相伴的抗原庫，刺激免疫系統(tǒng)，使宿主對病原性微生物保持一定程度的免疫力；另一方面促進宿主免疫器官的發(fā)育成熟，產(chǎn)生免疫及清除功能。

大腸桿菌和雙歧桿菌的免疫激活作用最強，微量大腸桿菌毒素使機體產(chǎn)生抗毒素抗體，能抵抗各種細(xì)菌產(chǎn)生的腸毒素，如志賀氏菌、霍亂弧菌或產(chǎn)氣莢膜桿菌等，雙歧桿菌能促進sIgA的產(chǎn)生，并誘導(dǎo)IL-1、IL-4、IL-5的產(chǎn)生。1

柳氮磺胺吡啶（SASP）在腸道細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)化為具有抗?jié)冃越Y(jié)腸炎活性的磺胺吡啶和5-對氨基水楊酸；

2使從膽汁分泌的氯霉素或地高辛脫結(jié)合，有利于藥物的再吸收和肝腸循環(huán)；（四）

參與藥物代謝作用3、使地高辛轉(zhuǎn)化成失活的還原性代謝產(chǎn)物，降低治療作用；

4、左旋多巴轉(zhuǎn)化為多巴胺，不能通過血腦屏障，導(dǎo)致治療帕金森綜合征療效不佳。

（一）

促進作用

食物中硝酸鹽，經(jīng)大腸桿菌產(chǎn)生的硝酸鹽還原酶作用形成亞硝酸鹽，在經(jīng)結(jié)腸多種細(xì)菌作用及胺化合成亞硝酸胺而致癌。

無菌動物中幾乎不發(fā)生結(jié)腸癌。

產(chǎn)甲烷菌與結(jié)腸癌關(guān)系密切，結(jié)腸癌患者較正常人產(chǎn)甲烷菌多，健康人為25%，結(jié)腸癌為50%，結(jié)腸癌腫切除后產(chǎn)甲烷菌顯著減少。三、腸道菌群與癌癥（二）

抑癌作用

雙歧桿菌具有明顯的抗腫瘤作用。

大腸桿菌也有一定的抗癌作用。

這些菌主要通過誘導(dǎo)和激活腫瘤殺傷細(xì)胞，提高機體抗腫瘤能力，或者降解食物中的亞硝酸胺為胺和亞硝酸鹽，從而消除其致癌性；此外，還可能與提高機體的抗變異原活性有關(guān)，間接抑制癌的發(fā)生。（一）

急慢性腹瀉與菌群失調(diào)

各種原因的腹瀉可導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)，反之腸道菌群失調(diào)也可引起腹瀉。正常情況下腸道菌群可抑制致病菌在腸道的繁殖，其中，雙歧桿菌、擬桿菌和非致病性大腸桿菌起著重要的作用。

四、腸道菌群失調(diào)

1、

急性腹瀉、腸炎、痢疾時腸道菌群嚴(yán)重比例失調(diào)，常住菌明顯減少。

如厭氧菌群中的雙歧桿菌、擬桿菌、乳酸桿菌明顯減少，腸球菌亦減少，而需氧菌相對增加。其原因為：腸道蠕動過快，再加上腸上皮細(xì)胞分泌增加，使微生物相互作用的時間變短。腸道正常菌群數(shù)量減少，抗定植能力下降，從而使外籍菌群和腸道非優(yōu)勢細(xì)菌增加。

2、

非特異性腹瀉與腸道機會性細(xì)菌感染有關(guān)

如旅游者腹瀉、嬰兒斷奶性腹瀉以及抗生素相關(guān)性腹瀉，由于機體暴露在完全不同的環(huán)境、氣候、食物下，或抗生素的選擇使腸道菌群失調(diào)，從而導(dǎo)致條件致病菌感染發(fā)病。

3、

慢性腹瀉原因相對較復(fù)雜

常見的有慢性菌痢，腸道易激綜合征、急性菌痢后腹瀉、吸收不良綜合征等。慢性腹瀉患者腸道中擬桿菌、雙歧桿菌、腸球菌，腸道桿菌數(shù)量顯著減少，而真桿菌、韋榮球菌、產(chǎn)氣莢膜桿菌顯著增多。

慢性腹瀉與腸道菌群失調(diào)互為因果。

（二）

抗生素相關(guān)性腹瀉和結(jié)腸炎

1893年Finney首次報告假膜性腸炎。1977年以后研究證明，抗生素使用后導(dǎo)致腸道難辨梭狀芽孢桿菌大量繁殖，產(chǎn)生大量毒素A（腸毒素），毒素B（細(xì)胞毒素）等，輕癥僅有腹瀉，腸黏膜病理變化不明顯，稱為抗生素相關(guān)性腹瀉；重癥伴有全身癥狀，結(jié)直腸出現(xiàn)特征病理改變，稱為抗生素相關(guān)性結(jié)腸炎或抗生素相關(guān)性假膜性結(jié)腸炎。

（三）

小腸細(xì)菌過渡生長

又稱為小腸污染綜合征、小腸淤滯綜合征或盲襻綜合征。由于小腸細(xì)菌過渡孳生而表現(xiàn)為營養(yǎng)吸收不良、脂肪瀉或腹脹。

1、

病因

（1）

小腸淤滯：由于外科手術(shù)（BillrothⅡ）造成盲襻或再循環(huán)；梗阻（Crohn病、淋巴瘤、腸結(jié)核、粘連，放射損傷）十二指腸多發(fā)憩室；硬皮病，特發(fā)性假性腸梗阻

（2）

抑菌機制障礙：慢性萎縮性胃炎，強抑酸藥物治療潰瘍病、胃手術(shù)后胃酸缺乏，以及免疫缺陷綜合征。

（1）

脂肪瀉

分泌在十二指腸膽汁中結(jié)合型膽酸在腸道細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)變或游離膽汁酸；腸腔中結(jié)合型膽酸缺乏使脂肪不易形成微膠粒，影響脂肪的吸收；此外，細(xì)菌過渡生長，也影響脂肪的吸收。

（2）

維生素缺乏

細(xì)菌過渡生長，爭奪膳食中的維生素B12，病人發(fā)生維生素B12缺乏，致大細(xì)胞性貧血；此外，引起維生素A和β胡蘿卜素缺乏，致夜盲癥。

（3）

碳水化合物吸收不良

一方面小腸細(xì)菌分解和發(fā)酵碳水化合物，使之消耗增加；另一方面導(dǎo)致腸細(xì)胞消化與吸收碳水化合物能力下降。2、

發(fā)病機制

（4）

低蛋白血癥

細(xì)菌對蛋白質(zhì)的脫氨作用及游離膽汁酸抑制小腸氨基酸的吸收；加之腸黏膜細(xì)胞的損傷亦使吸收氨基酸和肽的能力降低。

（5）

水電解質(zhì)紊亂

游離膽汁酸和細(xì)菌代謝產(chǎn)物，如乙醇、短鏈脂肪酸外毒素等引起水電解質(zhì)的丟失；另外，游離膽汁酸和羥基脂肪酸到達結(jié)腸后，可促進結(jié)腸分泌，加重水、電解質(zhì)的丟失。

（一）

微生態(tài)制劑的定義

一切能促進正常微生物群生長繁殖，并產(chǎn)生一定的生態(tài)效應(yīng)的這類制劑成為微生態(tài)制劑。

微生態(tài)制劑，廣義地說既包括正常微生態(tài)成員，尤其是優(yōu)勢種群在內(nèi)的活的生物制劑，還應(yīng)包括一切能促進正常微生物生長、繁殖，尤其是調(diào)整和恢復(fù)群落、優(yōu)勢種群的物質(zhì)，也就是說這些物質(zhì)可以是活的生物制劑，也可以是非生命的有機或無機化合物。

五、微生態(tài)制劑的臨床應(yīng)用（二）

微生態(tài)制劑的種類

微生態(tài)制劑可以分為益生菌、益生元和合生元三類

益生元是促進益生菌生長的物質(zhì)，

合生元是益生菌再加上益生元的制劑，

我們醫(yī)院的培菲康、金雙岐是合生元制劑。（三）

微生態(tài)制劑的作用機制

微生態(tài)制劑在日本80年代中期已有26種之多，在西方也有一些微生態(tài)制劑，且數(shù)量品種在不斷增加。

在我國，1990年上海信誼藥廠研制的雙歧三聯(lián)活菌膠囊（培菲康）為我國第一家微生態(tài)制劑。

1、

調(diào)整微生態(tài)失調(diào)

如雙歧桿菌和乳酸桿菌制劑口服后，在腸內(nèi)繁殖，產(chǎn)生大量的乳酸和醋酸促進腸蠕動改善通便；同時對外襲菌有抑制作用，可消除腸道感染或腹瀉。

雙歧桿菌可產(chǎn)生大量揮發(fā)性脂肪酸，對需氧菌的過度繁殖有抑制作用；乳酸桿菌和雙歧桿菌均可抑制腸道腐敗菌和產(chǎn)生尿素酸的細(xì)菌，減少內(nèi)毒素和尿素酶的含量，降低血氨，從而治療肝昏迷。使用雙歧桿菌和乳酸桿菌，對老年病的防治有益，梅奇尼可夫曾提出一個古老命題；即飲酸牛奶可延年益壽，支持的依據(jù)愈來愈多。

2、

生物拮抗

微生態(tài)制劑具有定植性、排他性及繁殖性。

微生態(tài)制劑中的活菌可以成為微群落中的一員，對非自然的微生物發(fā)生拮抗作用。如乳酸桿菌可黏附于腸道細(xì)胞上起占位性競爭作用，防止致病菌的定居。同時還爭奪營養(yǎng)，其代謝產(chǎn)物（脂肪酸）產(chǎn)生抗生素和細(xì)菌素的作用。

腸道菌群對痢疾桿菌拮抗能力按順序為大腸桿菌、脆弱類桿菌、糞鏈球菌及分叉桿菌；此外，大腸桿菌對鼠傷寒沙門菌也有拮抗作用。

3、代謝作用

微生態(tài)制劑的代謝產(chǎn)物如乳酸、醋酸及其他有機酸等，改善生化和物理環(huán)境，從而有別于保持生態(tài)平衡。

如乳酸桿菌可產(chǎn)生天然抗生素、嗜酸菌素、乳糖菌素；鏈球菌可產(chǎn)生乳酸鏈球菌肽，生成過氧化氫，起殺菌作用。

（1）

特異性免疫—抗毒素

兼性需氧的G-桿菌及G+球菌，在腸道內(nèi)生長、繁殖、死亡和溶解過程，不斷有內(nèi)毒素釋放，這些內(nèi)毒素可作為抗原，刺激免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生抗毒素，正常情況下，不會危害宿主，保持生態(tài)平衡。最近證明乳酸桿菌可刺激腸道局部免疫反應(yīng)，雙歧桿菌可刺激體液免疫反應(yīng)。4、

免疫作用

（2）

免疫激活作用—促分裂因子

免疫激活作用是間接促進免疫反應(yīng)的一種作用。

正常微生物群的某些成員有這種作用，主要是細(xì)菌或細(xì)胞壁刺激宿主免疫細(xì)胞，使其激活，產(chǎn)生促分