李藝慧 李雙
摘 要:潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis,UC)是一種與遺傳、環(huán)境、免疫等多種因素相關的慢性非特異性腸道疾病,近年其發(fā)病率在我國及全球范圍內明顯上升。由于其發(fā)病機制尚未完全清楚,臨床表現(xiàn)多樣,病程反復遷延,現(xiàn)有的診斷方法操作較為復雜且有創(chuàng),嚴峻的形勢對UC的臨床診治提出了極大挑戰(zhàn)。在公認的與UC發(fā)病機制相關的因素中,腸道微生態(tài)尤為受人關注。隨著人體腸道微生物組研究的深入,越來越多的研究證實UC患者腸道菌群發(fā)生了改變,提示腸道菌群在炎性腸病的診斷和治療中具有潛在價值。本文就目前腸道微生態(tài)在UC的臨床應用進行綜述,探討腸道菌群在UC中的治療價值,為UC的有效治療提供新思路。
關鍵詞:潰瘍性結腸炎;腸道微生態(tài);益生菌;炎癥性腸病
潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis,UC)是一種病因不明、累及直腸和結腸黏膜以及黏膜下層的,在臨床上以腹痛、腹瀉、黏液膿血便以及里急后重為主要表現(xiàn)的非特異性炎癥性腸病。其臨床表現(xiàn)多樣且缺乏特異性,難以早期診治且易復發(fā),同時存在進一步癌變的風險。UC的治療主要是以5-氨基水楊酸為基礎的抗炎治療,在中重度患者還需使用糖皮質激素、免疫抑制劑及新型生物制劑等藥物。盡管這些藥物對UC具有一定療效,但其副作用大、停藥后易復發(fā)、價格昂貴等缺點不容忽略。近年的研究發(fā)現(xiàn),腸道微生態(tài)紊亂與腸道疾病、血管疾病及代謝性疾病等多種疾病相關。腸道菌群失調可破壞腸道機械屏障、微生物屏障、免疫屏障以及機體正常代謝,可能是UC發(fā)生發(fā)展的重要因素之一。
1.UC患者中腸道微生態(tài)的變化
腸道微生態(tài)包括細菌、真菌等微生物,構成了人體最大的微生物群落,包括以專性厭氧菌為主的優(yōu)勢菌群(如雙歧桿菌、消化球菌)、以兼性需氧菌為主的條件致病菌(如大腸桿菌和腸球菌),以及需氧外來菌為主的致病菌(如假單胞菌)[1]。當其組分及數(shù)量失調時,可能會引起某些疾病,如肥胖癥、代謝綜合征、自身免疫性疾病和腸易激綜合征等。腸道菌群失調可能是UC發(fā)生發(fā)展的關鍵事件。越來越多研究表明,與健康的個體相比,活動性UC患者的腸道菌群普遍呈現(xiàn)腸道微生物群的多樣性減少、穩(wěn)定性降低,而且致炎細菌(如腸出血性大腸桿菌和彎曲桿菌)增加、梭狀芽胞桿菌 Va和IV 簇以及雙歧桿菌減少[2],硬菌、擬桿菌、羅斯氏菌等豐度降低,其中以柔嫩梭菌群為代表的丁酸產生菌豐度顯著下降,而兼性厭氧菌、需氧菌如腸桿菌等豐度升高[3]。研究結果顯示,UC患者也存在腸道真菌組成的異常改變,包括維克氏酵母菌屬、曲霉屬、念珠菌屬有增加趨勢,而外瓶霉屬、鏈格孢屬、翹孢霉屬、青霉屬等有減少趨勢[4]。研究表明腸道菌群可通過腸道菌群種類和數(shù)量的改變[5]、腸道免疫失衡[6-7]以及腸道菌群代謝產物[8]參與UC 的發(fā)生與發(fā)展。
2.利用腸道菌群治療UC
基于腸道菌群在UC發(fā)生發(fā)展中的重要意義,通過直接或間接的方法(口服益生菌制劑、糞菌移植等)對腸道微生物群進行調節(jié)以減輕促炎細菌所致腸道炎癥、增強保護性細菌的營養(yǎng)、屏障作用成為治療UC具有前景的輔助療法。近十幾年來,已有體外實驗、動物實驗及臨床實驗研究證明益生菌療法對UC患者可能是安全有效的。
有證據(jù)表明,已知和潛在的益生菌均表現(xiàn)出菌株特異性的抗炎作用[25]。Mann[26]等發(fā)現(xiàn)UC患者腸道的樹突狀細胞(dendritic cell,DC)激活腸道特異性CD4 T細胞的能力異常增強,從而產生大量白介素-4(interluekin-4,IL-4;為一種Th2細胞因子),而IL-22和γ-干擾素(Interferon-γ,IFN-γ;為Th1細胞因子)分泌減少。而采用益生菌干酪乳桿菌 Shirota治療可部分恢復腸道DC功能,下調TLR-2/4的表達,恢復CD在T細胞上印記歸巢分子和刺激T細胞產生IL-22的能力。Abdelouhab[27]、Toumi[28]等使用硫酸葡聚糖鈉(Dextran Sulfate Sodium,DSS)在小鼠體內誘發(fā)結腸炎后給予益生菌制劑Ultrabiotique?(嗜酸乳桿菌,乳酸雙歧桿菌,植物乳桿菌和短雙歧桿菌)后,改善了結腸炎組小鼠的臨床癥狀和組織學改變,減少其腹膜巨噬細胞產生NO(已有實驗證明[29-31]NO及其毒性衍生物過氧亞硝酸鹽與實驗性IBD的病理生理有關),并增加其腸道粘液的產生。Atkins等 [32] 發(fā)現(xiàn)羅伊氏乳桿菌BR11治療可緩解DSS的影響。同樣Yang等[33]發(fā)現(xiàn)給予乳酸桿菌和雙歧桿菌治療后降低了TLR4和TNF-α的表達。日本一項研究發(fā)現(xiàn)益生菌長雙歧桿菌536(Bifidobacterium longum 536,BB536)能夠改善輕度至中度活動性UC患者的臨床癥狀、UC疾病活動指數(shù)和鏡下表現(xiàn)[34]。在活動性UC兒童中,Miele等[35]研究顯示接受德西蒙制劑(主要包含植物乳桿菌、德氏乳桿菌亞種保加利亞、干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、短雙歧桿菌等8株的乳酸產生菌)和標準療法治療的兒童中,有90%以上的兒童獲得了緩解,而對照組只有36%的兒童獲得了緩解。2017年的歐洲臨床營養(yǎng)和代謝學會(ESPEN)共識[36]指出與5-ASA相比,大腸桿菌 Nissle 1917和VSL#3在維持輕度至中度UC患者(包括兒童)的緩解方面受益匪淺;可以考慮使用大腸桿菌 Nissle 1917或VSL#3進行益生菌治療輕度至中度UC患者的誘導緩解。
目前尚未出現(xiàn)某種益生菌具有肯定療效的確鑿證據(jù)。益生菌制劑使用的菌株,劑量和持續(xù)時間仍缺乏標準規(guī)范。盡管益生菌乳桿菌和雙歧桿菌引起的感染風險極為罕見[25],可以提供在某些健康狀況的潛在利益,但其風險和收益仍應該在仔細評估患者情況后,尤其是當病人免疫功能低下或在活動性嚴重IBD伴粘膜破壞的情況下,謹慎考慮使用以免引起菌血癥等嚴重后果。益生菌療法仍需要進一步的臨床研究以闡明對UC 的療效和安全性。
3.結語
UC患者體內腸道菌群的變化已得到證實,這種變化可從多方面與UC發(fā)病相聯(lián)系,但尚無確切證據(jù)證實二者之間有直接聯(lián)系。對于使用益生菌治療,已經(jīng)使用體外和動物模型以及臨床研究證明了其腸道抗炎作用,但其具體作用機制仍未完全明確,適當?shù)膭┝亢椭委煏r間尚無統(tǒng)一標準。對腸道微生物群落的進一步分析和研究有可能為UC的預后提供新的方向。
參考文獻
[1]Marteau P,Pochart P J,Bera-Maillet C,et al.Comparative Study of Bacterial Groups within the Human Cecal and Fecal Microbiota[J].Journal of Applied and environmental microbiology,2001,67(10):4939-4942.
[2]Asto E,Mendez I,Audivert S,et al.The efficacy of probiotics,prebiotic inulin-type fructans and synbiotics in human ulcerative colitis:a systematic review and meta-analysis[J].Journal of ?Nutrients,2019,11:293.
[3]Gosiewski T,Strus M,F(xiàn)yderek K,et al.Horizontal distribution of the fecal microbiota in adolescents with inflammatory bowel disease[J].Journal of pediatric gastroenterology and nutrition,2012,54:20–27.
[4]Qiu Xinyun,Ma Jingjing,Jiao Chunhua,et al.Alterations in the mucosa .associatedfungal microbiota in patients with ulcerative colitis[J].Journal of Oncotarget,2017,8(64):107577-107588.
[5]Kostic AD,Xavier RJ,Gevers D.The microbiome in inflammatory bowel disease:current status and the future ahead[J].Gastroenterology,2014,146(6):1489–1499.
[6]Hapfelmeier S,Lawson MAE,Slack E,et al.Reversible microbial colonization of germ-free mice reveals the dynamics of IgA immune responses[J].Science,2010,328(5986):1705-1709.
[7]Roche AM,Richard AL,Rahkola JT,et al.Antibody blocks acquisition of bacterial colonization through agglutination[J].Mucosal Immunol,2015,8(1):176-185.
[8]甄建華,黃光瑞.潰瘍性結腸炎病因和發(fā)病機制的現(xiàn)代醫(yī)學研究進展[J].世界華人消化雜志,2019,27(4):245-251.
[9]Plaza-Díaz J,Ruiz-Ojeda FJ,Vilchez-Padial LM,et al.Evidence of the Anti-Inflammatory Effects of Probiotics and Synbiotics in Intestinal Chronic Diseases[J].Nutrients,2017,9(6):555.
[10]Mann E R,Bernardo D,Ng S C,et al.Human Gut Dendritic Cells Drive Aberrant Gut-specific T-cell Responses in Ulcerative Colitis,Characterized by Increased IL-4 Production and Loss of IL-22 and IFNγ[J].Inflammatory Bowel Diseases,2014,20(12):2299-2307.
[11]Abdelouhab K,Rafa H,Toumi R,et al.Mucosal intestinal alteration in experimental colitis correlates with nitric oxide production by peritoneal macrophages:Effect of probiotics and prebiotics[J]. Immunopharmacol:Immunotoxicol,2012,34:590–597.
[12]Toumi R,Abdelouhab K,Rafa H,et al.Beneficial role of the probiotic mixture Ultrabiotique on maintaining the integrity of intestinal mucosal barrier in DSS-induced experimental colitis[J]. Immunopharmacol:Immunotoxicol,2013,35:403–409.
[13]Ribbons KA,Zhang XJ,Thompson JH,et al.Potential role of nitric oxide in a model of chronic colitis in rhesus macaques[J].Gastroenterology,1995,108(3):705-11.
[14]Miller MJ,Thompson JH,Zhang XJ,et al.Role of inducible nitric oxide synthase expression and peroxynitrite formation in guinea pig ileitis[J].Gastroenterology,1995,109(5):1475-83.
[15]Kankuri E,Asmawi MZ,Korpela R,et al.Induction of iNOS in a rat model of acute colitis[J].Inflammation,1999,23(2):141-52.
[16]Atkins H.L.,Geier M.S.,Prisciandaro L.D.,et al.Effects of a Lactobacillus reuteri BR11 mutant deficient in the cystine-transport system in a rat model of inflammatory bowel disease[J]. Dig.Dis.Sci,2012,57(3):713–719.
[17]Yang Xia.,F(xiàn)u Yu.,Liu Jun,et al.Impact of probiotics on toll-like receptor 4 expression in an experimental model of ulcerative colitis[J].Journal of Huazhong University of Science and Technology[Medical Science], 2013,33(5):661–665.
[18]Tamaki H.,Nakase H.,Inoue S,et al.Efficacy of probiotic treatment with Bifidobacterium longum 536 for induction of remission inactive ulcerative colitis:A randomized,double-blinded,placebo-controlled multicenter trial[J].Digestive endoscopy,2016,28(1):67-74.
作者簡介:李藝慧(1997-),女(漢族),河南開封人,本科生,中南大學湘雅醫(yī)學院。
李雙(1999-),女(漢族),江西萍鄉(xiāng)人,本科生,中南大學湘雅醫(yī)學院。