益生菌(probiotics)是指「以適當劑量服用時對宿主(人或動物)健康有益的活體微生物製劑」,這一概念是由聯合國糧食與農業組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)共同定義的。它們分別被標榜上了各種對人體有益的功能,如改善便秘、緩解疲勞和調節血脂等。
這些有益微生物究竟是怎樣發揮作用的?益生菌製品真的對人和動物的健康有益嗎?在益生菌的神話中,哪些是真實的,哪些是虛構的?2006年6月14日,美國微生物學會基於2005年11月召開的一次學術研討會的討論結果,發布了一份報告,對未來益生菌在醫學領域的作用等問題進行了闡述。
我們被微生物包圍著
人自出生之時起,甚至在被娩出的過程中,許多細菌、病毒和其他微生物就開始在人體內繁殖,並常年與人共生。在這個充滿微生物的世界中,人們早已適應了環境中及體內這些微生物的存在,將人與微生物分離開來既不可能,也不可取。微生物群落遍布我們的皮膚、腸道和其他腔隙,根除這些與我們共生的微生物必將打破機體的平衡,並可能導致慢性腹瀉、維生素缺乏、對食物產生不恰當的免疫耐受或發生機會性感染。
在人腸道中,諸多共生菌株形成了一個龐大而複雜的體系,儘管該體系因個體的不同存在著很大差異,但他們通常都由數百種不同菌株組成,多數菌株是專性厭氧菌(>99%)。厭氧菌在缺氧的環境中可大規模增殖,但專性厭氧菌在嬰兒腸道內的氧被兼性厭氧菌消耗殆盡之前是不能任意增殖的,因此,專性厭氧菌的活性在某種程度上受到了兼性厭氧菌的制約。
免疫系統的發育離不開微生物
任何動物都是通過固有和獲得性免疫這兩套免疫系統來抵禦病原菌入侵的。固有免疫系統的作用是非特異性的,而獲得性免疫則是對特定病原體產生特異性抗體發揮特異性免疫作用的。
很多臨床和基礎研究均清楚地證實,共生微生物群落在人體免疫系統的發育過程中發揮著中流砥柱的作用。用共生微生物菌株對無菌動物進行刺激後,試驗動物黏膜、胃腸道、呼吸道和泌尿生殖道的免疫系統活性才能被激活,並開始發揮防禦功能。
另外,微生物群落的存在可使巨噬細胞更加活躍,並能促進炎症前狀態的出現,這有利於腫瘤壞死因子(TNF)和趨化因子MCP-1等炎症前細胞因子的產生。長期服用益生菌可使固有免疫系統在宿主需要防禦時被快速激活,而當威脅不再時,其也可迅速失活。
益生菌調節免疫系統的方式
固有免疫系統的功能就是非特異地識別並清除微生物,或在不能清除的時候將它們包裹起來。腸道上皮細胞可在微生物的刺激下分泌大量免疫球蛋白和細胞因子,這便是腸道固有免疫系統行使防禦功能的重要形式。益生菌的治療目標就是激發腸道免疫系統的這種功能,使機體達到免疫穩態,並在隨時對共生微生物和與其有相似抗原決定簇的病原微生物產生反應的同時,不引發過激的炎性反應。
益生菌可通過Toll樣受體(TLR)調節免疫系統的功能。TLR是一種跨膜蛋白,其是固有免疫系統行使防禦功能過程中重要的信息傳遞者,其與特定物質結合後可激活脊椎動物的免疫系統。益生菌可干擾與其發生相互作用的其他細菌及宿主腸道表皮細胞上的TLR,進而調節一些抗體的水平,這也是共生微生物給宿主帶來的益處之一。
固有免疫系統中的某些細胞可對獲得性免疫系統發出指令,因此,益生菌可通過固有免疫系統調節獲得免疫系統對環境中其他抗原所產生的反應。固有免疫系統中的巨噬細胞和樹突狀細胞均可與體內的微生物發生相互作用,將抗原加工並呈遞給輔助T細胞,並由後者決定要對抗原產生何種免疫反應。因此,在理論上,益生菌可通過調節抗原呈遞細胞的活性,間接調節獲得免疫系統的功能。
通過多種機制增強機體防禦功能
益生菌除可通過增強免疫系統達到預防疾病的作用外,還可通過多種途徑與體表和體內的細菌發生相互作用,這種作用可能對宿主有益,也可能有害。
益生菌可直接與致病微生物相互作用,使它們難以致病,這種方式最典型的例子便是治療腹瀉。益生菌可加固腸道中的天然生物屏障,使致腹瀉的病原體無孔可入。
另一種益生菌所致微生物間相互作用的形式是「競爭排斥」。微生物群落均有制約其他細菌克隆化的能力,這些克隆化的菌株可形成一層生物學屏障,防止致病菌在共生菌群生長的部位形成克隆。這種競爭抑制很可能是因相似的菌株所需代謝底物和賴以生存的物理環境及生長其所必需的細菌素都相同造而成的。
多數病原微生物屬於需氧菌或兼性厭氧菌,當腸道內微生態體系失調時,局部氧分子濃度升高時,有利於病原微生物的生長和繁殖。此時給患者服用耗氧的益生菌可降低局部氧分子濃度,抑制病原菌的生長,恢復腸道微生態平衡,從而達到防治疾病的目的。
此外,益生菌的代謝產物乙酸、丙酸、乳酸、細菌素和其他活性物質共同構成了一層具有防禦功能的化學屏障,阻止外來菌株的繁殖。
為何要補充益生菌
益生菌療法對患病者和健康人均適用,理論上,改變人體的共生菌群即可改變機體的防禦能力,因此益生菌可治療某些特定的疾病,但為何要讓健康人也服用益生菌呢?現在雖沒有益生菌對健康人有益的確鑿證據,但現已明確,人體的免疫功能需要有微生物的刺激才能充分發揮作用,因此,健康人也應及早接觸多種細菌,以刺激免疫系統的發育成熟,但目前尚不清楚接觸何種特定的菌株對人體有益。
益生菌能治療哪些疾病
理論上,益生菌可預防並治療多種感染性疾病和自身免疫病,那麼,益生菌能成為將來的藥物嗎?如今,先進的研究手段使研究者們可深入探究人體的構造、免疫系統的機能和疾病的發生過程。隨著益生菌治療的普及,越來越多的研究者把目光投向了這種療法。迄今為止,益生菌在人體的使用仍僅限於對疾病進行預防或支持性治療,而非根治療法,下面就列舉一些已經人群研究驗證的益生菌治療有效的部分疾病。
腹瀉 證明益生菌治療有效最確鑿的例子莫過於用其治療輪狀病毒感染性腹瀉。多種益生菌均可使輪狀病毒感染患兒急性水樣瀉的持續時間縮短。另有很多試驗均證實,益生菌對其他病原體導致的腹瀉亦有效。
隱窩炎 是一種迴腸隱窩的復發性炎症,該隱窩通常是在因潰瘍性結腸炎接受結腸切除術後形成的,而因腫瘤或外傷切除結腸的患者很少發生。用益生菌預防和治療潰瘍性結腸炎均有效,因此治療隱窩炎同樣有效。
腸易激綜合徵 有些特定配方的益生菌製劑可治療腸易激綜合徵,且在治療過程中常會導致宿主細胞因子水平的變化,這表明某些益生菌有抗炎活性。
膀胱癌 用乾酪乳酸桿菌治療可降低膀胱腫瘤的復發率。
泌尿生殖道感染 某些乳酸桿菌菌株可對抗尿道炎和細菌性陰道炎等泌尿生殖道感染。
艱難索狀芽孢桿菌感染 用布拉酵母菌治療可縮短艱難索狀芽孢桿菌感染的持續時間。
特異性濕疹 口服鼠李糖乳桿菌和羅伊乳桿菌均對特異性濕疹患者有益。
此外,許多益生菌的配方也被用於動物飼養。比如歐盟已禁止給家畜使用抗生素,這使歐洲農場益生菌的使用率高於世界其他地區。
將來除上述領域外,益生菌的應用領域可能還包括:針對特殊感染和菌群失調實施生物治療,排除有害生物群落(如幽門螺桿菌);調整免疫缺陷患者的免疫狀態;改變宿主的營養狀態和物質代謝功能等。
很多益生菌製劑均為活菌製劑,給患者服用這樣的製劑是有一定潛在危險的,比如可能會導致感染。那麼用分離出來的微生物活性成分或其代謝終產物替代活菌製劑是否可行呢?對這個問題尚無定論。除微生物本身外,能夠選擇性刺激有益微生物生長的不可消化成分,即益生元(prebiotics)可通過促進體內益生菌的生長而加強益生菌的作用。將益生菌與益生元相混合的製劑稱為合生元(synbiotics),這種劑型理論上可使益生菌的效能得到最大發揮。
疾病與建議的益生菌和益生元
腹瀉:
鼠李糖乳桿菌(Lactobacillus rhamnosus);
布拉酵母菌(Saccharomyces boulardii);
屎腸球菌(Enterococcus faecium);
嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus);
乾酪乳桿菌(Lactobacillus casei);
嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)。
腸易激綜合徵:
植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum);
嬰兒雙歧桿菌(Bifidobacterium infantis);
鼠李糖乳桿菌。
陰道念珠菌感染:
嗜酸乳桿菌;
鼠李糖乳桿菌;
羅伊氏乳桿菌(Lactobacillus reuteri)。
免疫支持:
鼠李糖乳桿菌;
植物乳桿菌;
唾液乳桿菌(Lactobacillus salivarius);
雙歧雙歧桿菌(Bifidobacterium bifidum);
乳雙歧桿菌(Bifidobacterium lactis);
乾酪乳桿菌;
羅伊氏乳桿菌。
乳糖不耐症:
保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus);
嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)。
便秘:
乳果糖(益生元);
低聚果糖(益生元);
菊糖(益生元);
動物雙歧桿菌(Bifidobacterium animalis);
乾酪乳桿菌。
對益生菌的研究有待加強
理論上,包括細菌、病毒、古細菌、真菌和原生動物等多種參與構成人體共生生物群落的微生物均可作為益生菌,選擇並檢驗用於治療的益生菌是一項漫長而艱巨的工作。研究者首先要考慮選擇待測的菌株,然後還必須選擇體內和體外的檢測方案。備選的菌株必須能對酸和膽汁有較好的耐受性,以確保它們能到達最終定居的位置。
益生菌的配方應具備2個基本條件:①安全,這是最重要的,所用菌株均不能為致病菌株,尤其不能對免疫功能低下者致病;②益生菌中不得含有編碼抗生素抵抗基因的質粒,因為這種基因可能會隨質粒被轉入患者體內的其他病原體中,使病原體出現耐藥。
在人們對益生菌的了解過程中,仍有一些重要的問題有待解決,比如:哪種成分促成了益生菌在臨床應用時表現出的療效?在益生菌治療過程中,宿主的免疫系統究竟受到了何種影響?服用活體細菌是益生菌在體內發揮作用的必要條件嗎?這些問題都需要科研工作者從分子水平加以探求。
文章出處:每日頭條 原文網址:https://kknews.cc/health/q5om6jb.html
文章標題:益生菌:作為輔助用藥,益生菌治療哪些疾病
文章來源:中國醫學論壇報(由 益多元益生菌王國銘 發表于健康)
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