肖琦凡(綜述)，姚樹坤(審校)

(中日友好醫(yī)院消化內(nèi)科，北京 100029)

益生菌作為一種非致病性、可抵抗胃酸、腸道酶消化的微生物，能附著于小腸黏膜上皮細(xì)胞層并發(fā)揮作用。目前常用的益生菌包括雙歧桿菌、乳桿菌、枯草桿菌、地衣芽孢桿菌和酵母菌等。大量隨機(jī)、雙盲的臨床試驗(yàn)表明,益生菌具有緩解腸易激綜合征(irritable bowel disease，IBS)癥狀的作用，其具有不良反應(yīng)小、療效確切、可長期用藥等優(yōu)點(diǎn)[1]。益生菌治療IBS的可能機(jī)制包括調(diào)節(jié)腸道菌群、增強(qiáng)腸黏膜屏障功能，改善腸道免疫功能及降低內(nèi)臟高敏感性。

1 IBS發(fā)病機(jī)制概述

IBS是一種常見的功能性腸病，主要表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作的腹痛、腹脹、腹部不適、排便習(xí)慣及大便性狀的改變，并且排除可引起上述癥狀的器質(zhì)性疾病，其不僅可造成患者生活質(zhì)量的下降，也耗費(fèi)較多的醫(yī)療資源。IBS的發(fā)病機(jī)制包括腸道菌群失調(diào)、腸道免疫功能紊亂、腸道動(dòng)力異常、腸黏膜通透性異常、遺傳及心理-社會(huì)因素等。腸道菌群、腸上皮屏障及腸道免疫系統(tǒng)之間存在相互作用。腸上皮緊密連接蛋白表達(dá)下降可導(dǎo)致腸黏膜通透性增加，而腸黏膜通透性增加可使腸道內(nèi)的病原體及其代謝產(chǎn)物通過腸上皮進(jìn)入腸黏膜中，進(jìn)而激活腸道免疫系統(tǒng)，被激活的肥大細(xì)胞及T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，從而加重腸黏膜通透性，使腹部不適癥狀加重[2]。

2 IBS患者腸道菌群的改變

正常人體的胃腸道內(nèi)有30多屬500多種細(xì)菌，數(shù)量級為1014，主要分布于回腸末端及結(jié)腸。腸道細(xì)菌主要由厭氧菌、兼性厭氧菌和需氧菌構(gòu)成，包括雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、類桿菌屬及真桿菌屬等，其中雙歧桿菌、乳酸桿菌在正常情況下占絕對優(yōu)勢[3]。腸道微生物參與構(gòu)成腸道的生物屏障、免疫屏障，防止病原體通過腸黏膜進(jìn)入人體，并協(xié)助降解吸收食物中的營養(yǎng)成分。腸道微生物之間共生關(guān)系的瓦解、腸道菌群的紊亂將導(dǎo)致腸黏膜屏障功能、腸道免疫功能的紊亂。

IBS患者腸道菌群的改變主要體現(xiàn)在菌群種類、數(shù)量及分布異常等方面。Kassinen等[4]發(fā)現(xiàn)與正常人群相比，IBS患者存在乳酸桿菌及雙歧桿菌數(shù)量減少。Lin等[5]的研究表明，部分IBS患者存在小腸細(xì)菌過度生長，即小腸內(nèi)菌群數(shù)量超過正常范圍或寄居在大腸的細(xì)菌出現(xiàn)在小腸中，小腸細(xì)菌過度生長被糾正后，約有75%的IBS患者癥狀較前緩解。目前臨床研究中常用的檢測小腸細(xì)菌過度生長的方法為氫呼氣試驗(yàn)。Peralta等[6]對氫呼氣試驗(yàn)陽性的IBS患者給予低吸收性抗生素利福昔明，治療后復(fù)查氫呼氣試驗(yàn)，轉(zhuǎn)陰率達(dá)50%，且治療后氫呼氣轉(zhuǎn)陰者癥狀較治療前顯著地改善，提示小腸細(xì)菌過度生長在IBS的發(fā)病及癥狀加重中具有重要作用。

此外，流行病學(xué)研究顯示，部分急性腸炎的患者在腸道病原體清除后仍出現(xiàn)IBS癥狀，被稱為感染后IBS[7]。感染后遺留的腸道低度炎癥(腸黏膜內(nèi)增多的免疫細(xì)胞浸潤)及抗生素造成的腸道菌群失調(diào)均被認(rèn)為是感染后IBS形成的原因。

3 益生菌治療IBS的機(jī)制

3.1調(diào)節(jié)腸道菌群 益生菌對于腸道菌群的調(diào)節(jié)作用包括直接補(bǔ)充腸道益生菌、抑制或殺傷有害細(xì)菌，創(chuàng)造不利于有害菌生長的環(huán)境等。益生菌可競爭性生長，從而抑制有害細(xì)菌的生長；可定植于腸黏膜上皮層，調(diào)節(jié)緊密連接蛋白，增強(qiáng)腸黏膜屏障，減少有害菌的定植、黏附；益生菌的部分代謝產(chǎn)物，如抗菌肽、蛋白酶等可起到直接或間接的抑菌、殺菌作用；益生菌可調(diào)節(jié)腸道免疫功能，加強(qiáng)防御機(jī)制，有利于清除有害菌。

潘國宗等[8]使用復(fù)合益生菌制劑(包括雙歧桿菌、乳酸桿菌及腸球菌)治療IBS，治療后IBS患者癥狀評分顯著地改善，特別是腹痛癥狀減輕及大便性狀改善；治療前后分別行便培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)益生菌治療后IBS患者糞便中乳酸桿菌、雙歧桿菌數(shù)量顯著地增加，提示益生菌可調(diào)節(jié)腸道各菌群比例并改善癥狀。Barrett等[9]對14例氫呼氣試驗(yàn)陽性的IBS患者予乳酸桿菌治療，療程6周，治療后再次復(fù)查氫呼氣試驗(yàn)，其中有9例氫呼氣結(jié)果轉(zhuǎn)陰，轉(zhuǎn)為陰性者中有5例IBS癥狀評分較治療前下降，而氫呼氣試驗(yàn)結(jié)果仍為陽性者癥狀評分則較治療前無顯著差異，提示益生菌可能通過糾正小腸細(xì)菌過度生長而改善IBS癥狀。

3.2改善腸黏膜通透性 腸黏膜屏障是人體重要的屏障之一，它使腸腔內(nèi)容物選擇性的通過，同時(shí)避免病原體及其毒素進(jìn)入體內(nèi)。完整的腸黏膜屏障包括定植于腸上皮的微生物群落、黏液層、上皮細(xì)胞層及細(xì)胞間的緊密連接。腸黏膜屏障完整性的評估方法分為侵入性和非侵入性。侵入性檢測腸黏膜通透性的方法即取腸黏膜活檢。非侵入性檢測方法主要分為兩類：一類為直接檢測腸黏膜上皮細(xì)胞的受損或緊密連接蛋白的丟失；另一類是通過檢測腸黏膜屏障功能來間接評價(jià)腸黏膜完整性，如小腸通透性可通過乳果糖/甘露醇的分級排泄率檢測。

Madsen等[10]評價(jià)短路電流、經(jīng)上皮電位差和離體組織的D-甘露醇流量顯示，益生菌能使結(jié)腸生理功能和屏障完整性正常化。Johnson-Henry等[11]的研究表明，用鼠李糖乳桿菌預(yù)處理的上皮細(xì)胞，其屏障功能可以免受腸道病原菌血清型O157:H7的腸道出血性大腸埃希菌的侵害，且鼠李糖乳桿菌可部分阻止由E.coli O157:H7介導(dǎo)的人腸道上皮細(xì)胞屏障功能的喪失。

Zeng等[12]發(fā)現(xiàn)，腹瀉型IBS患者的腸黏膜緊密連接中連蛋白1表達(dá)較正常對照組減少，且腸黏膜通透性增加，予多種復(fù)合益生菌(包括乳酸桿菌、雙歧桿菌及鏈球菌)治療后，腹瀉型IBS患者腸黏膜通透性較治療前改善，提示益生菌具有增強(qiáng)腸黏膜屏障功能的作用。益生菌可定植于腸黏膜上皮層表面，形成腸黏膜的微生物屏障；增加上皮細(xì)胞間的緊密連接，加固腸黏膜的機(jī)械屏障；通過代謝產(chǎn)物抑菌，起到化學(xué)屏障的作用；促進(jìn)腸黏膜上皮分泌免疫球蛋白IgA，增強(qiáng)腸黏膜的免疫屏障。Ewaschuk等[13]也發(fā)現(xiàn),嬰兒雙歧桿菌可以通過釋放生物活性肽來調(diào)節(jié)腸道通透性，增強(qiáng)腸黏膜屏障功能。通過上述作用機(jī)制，益生菌可加強(qiáng)腸黏膜屏障，防止致病菌及其代謝產(chǎn)物入侵。

3.3調(diào)節(jié)腸道免疫功能 腸道免疫屏障包括分泌型免疫球蛋白IgA及腸黏膜內(nèi)的淋巴細(xì)胞、腸系膜淋巴結(jié)。腸道免疫屏障阻止致病菌及其代謝產(chǎn)物進(jìn)入機(jī)體。

大量研究表明，IBS患者與健康對照組相比，回腸及結(jié)腸黏膜均存在免疫細(xì)胞，如腸嗜鉻細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞及肥大細(xì)胞等明顯增多[14]。這些增多的免疫細(xì)胞分泌炎性細(xì)胞因子和神經(jīng)介質(zhì)，如白細(xì)胞介素(interleukin,IL)1β、IL-6、IL-10、IL-12、腫瘤壞死因子α、5-羥色胺及組胺等作用于其鄰近的腸神經(jīng)叢、平滑肌細(xì)胞等，從而可引起腸道感覺及運(yùn)動(dòng)功能的異常[15]。

Kasakura等[16]發(fā)現(xiàn)，益生菌可以與肥大細(xì)胞表面Toll樣受體結(jié)合，防止致病菌及其代謝產(chǎn)物激活Toll樣受體，阻斷Toll樣受體介導(dǎo)的胞內(nèi)信號通路，抑制肥大細(xì)胞活化脫顆粒，減少促炎細(xì)胞因子生成，從而降低腸黏膜免疫活化。益生菌還可誘導(dǎo)腸上皮細(xì)胞表達(dá)并分泌IgA，抑制致病菌向腸上皮黏附及向腸黏膜內(nèi)移位，減少腸道免疫細(xì)胞激活及炎性細(xì)胞因子分泌。O′Mahony等[17]使用嬰兒雙歧桿菌治療IBS，并檢測外周血中單個(gè)核細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子IL-10與IL-12，發(fā)現(xiàn)治療前IBS患者存在IL-10水平下降，IL-12水平增高，IL-10/IL-12比值異常，經(jīng)益生菌治療后IL-10/IL-12比值恢復(fù)正常，提示益生菌具有調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的作用。

3.4降低內(nèi)臟高敏感性 內(nèi)臟高敏感性是IBS發(fā)病的重要病生理機(jī)制之一。Zhou等[18-19]采用直腸球囊擴(kuò)張的方法對IBS患者的腸道進(jìn)行機(jī)械刺激及冷、熱溫度刺激，發(fā)現(xiàn)IBS患者存在腸道敏感性增高，并伴有軀體敏感性及腸道通透性增高。Wang等[20]采用動(dòng)物模型發(fā)現(xiàn)，乳酸桿菌有抑制鈣離子依賴鉀離子通道的作用，可降低脊髓背根神經(jīng)元的興奮性，從而在結(jié)直腸受到刺激時(shí)減少脊髓背根神經(jīng)元的放電，降低內(nèi)臟高敏感性。另有研究表明，對大鼠使用乳酸桿菌治療可顯著減少其脊髓、孤柬核、室旁核等部位Fos蛋白的表達(dá)，降低內(nèi)臟高敏感性[21]。上述動(dòng)物研究表明，益生菌具有在中樞神經(jīng)系統(tǒng)水平降低內(nèi)臟敏感性的作用。此外，當(dāng)腸黏膜屏障功能受損、腸道免疫活化時(shí)，腸黏膜內(nèi)增多的腸嗜鉻細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞及肥大細(xì)胞等分泌炎性介質(zhì)，包括IL-1β、IL-6、腫瘤壞死因子α、5-羥色胺及組胺等，作用于其鄰近的腸神經(jīng)叢，加重腸道感覺功能異常及內(nèi)臟高敏感性。益生菌通過加固腸黏膜屏障及調(diào)節(jié)腸道免疫功能可降低內(nèi)臟高敏感性[22]。

4 益生菌治療IBS的療效及安全性

4.1益生菌的療效 Niedzielin等[23]研究發(fā)現(xiàn)，使用植物乳酸桿菌(LP299V)制劑治療可緩解IBS患者的腹痛癥狀。Nobaek等[24]采用隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照的方法研究益生菌(乳酸桿菌)對IBS患者的治療效果，結(jié)果表明，經(jīng)過益生菌8周治療后，益生菌治療組的癥狀緩解率遠(yuǎn)大于安慰劑對照組，特別是腹脹癥狀明顯緩解。

但也有研究發(fā)現(xiàn)，植物乳酸桿菌(LP299V)和羅伊乳酸桿菌等在緩解IBS患者的癥狀方面與安慰劑對照組的結(jié)果并無顯著差異[25]。不同的結(jié)果可能與所選菌株的種類、劑量、給藥方法不同等有關(guān)。有研究比較了同一種益生菌不同劑量對IBS的治療效果，其方法是將三種不同劑型的嬰兒雙歧桿菌35624膠囊制劑(1×106，1×108和1×1010CFU/mL)分別給予三組IBS患者，結(jié)果表明1×108CFU/mL劑型療效最為顯著，而另兩種劑型的療效和安慰劑比較無顯著差異，研究表明益生菌的療效與劑型相關(guān)[26]。

4.2益生菌作用方式對療效的影響 雙歧桿菌臨床研究協(xié)作組[27]采用多中心隨機(jī)雙盲對照研究的方法，對60例IBS患者給予雙歧桿菌口服治療4周，發(fā)現(xiàn)其總體癥狀和腹瀉癥狀評分均較治療前顯著地降低，且與安慰劑組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示口服益生菌具有緩解IBS癥狀的作用。Rachmilewitz等[28]提出益生菌的有益作用是由DNA介導(dǎo)的，因此活菌并非必需。Sheil等[29]給予IL-10剔除小鼠皮下注射乳酸桿菌，證實(shí)經(jīng)胃腸道外途徑攝入益生菌也能減輕結(jié)腸炎。

4.3益生菌治療IBS的安全性 關(guān)于益生菌治療IBS的不良反應(yīng)主要表現(xiàn)為耐藥性、服藥產(chǎn)生的變態(tài)反應(yīng)以及由益生菌引起的菌血癥等。目前的益生菌臨床研究中少見不良反應(yīng)，多數(shù)研究者認(rèn)為益生菌的安全性較好。朱麗明等[30]采用多中心、隨機(jī)、對照研究觀察了枯草桿菌二聯(lián)活菌(商品名：美常安)及雙歧桿菌三聯(lián)活菌(商品名：培菲康)對IBS的治療作用及不良反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)158例IBS患者中(培菲康、美常安組各79例)，培菲康組有4例(5.06%)出現(xiàn)頭痛、惡心及腹瀉，美常安組有3例(3.80%)出現(xiàn)頭痛、腰背痛，上述不良反應(yīng)均于停藥后緩解。Moayyedi等[31]回顧性分析了19篇采用益生菌治療IBS的隨機(jī)對照試驗(yàn)研究(n=1650)，其中僅3篇(n=407)出現(xiàn)益生菌的不良反應(yīng)，且所記錄的不良反應(yīng)在益生菌組及安慰劑組之間并無顯著差異。目前尚無關(guān)于益生菌治療IBS遠(yuǎn)期不良反應(yīng)的報(bào)道。但也有學(xué)者認(rèn)為，這是因?yàn)槟壳暗难芯吭O(shè)計(jì)尚不夠完善，仍需更加嚴(yán)格的臨床研究以提供更為完善的益生菌不良反應(yīng)的記錄。

5 小結(jié)與展望

腸道菌群失調(diào)在IBS發(fā)病中的作用日益受到關(guān)注，益生菌以其對腸道菌群的調(diào)節(jié)作用及安全性等特點(diǎn)而越來越多地用于IBS的治療。關(guān)于益生菌的臨床研究逐漸增多，但目前關(guān)于益生菌的研究仍存在一些不足。例如，益生菌的療程及劑量仍需進(jìn)一步確定，部分研究觀察時(shí)間較短、納入患者例數(shù)少，且所使用益生菌的菌株不同。多中心、大樣本、隨機(jī)雙盲安慰劑對照的臨床研究亟待進(jìn)行，研究不同菌株對IBS患者及其不同亞型的治療效果，為臨床使用益生菌治療IBS提供更多循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。

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