徐 康，王 哲，薛志朋，王家朋，徐振上，王 婷

（齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）生物工程學(xué)院，山東濟(jì)南 250353）

炎癥性腸?。↖BD）是包括克羅恩?。–rohn’s disease，CD）、潰瘍性結(jié)腸炎（Ulcerative colitis，UC）和一些不同于以上兩種類型的未定型結(jié)腸炎。CD會引起透壁炎癥并伴有膿腫、瘺管等并發(fā)癥，可以影響胃腸道的任何部分（最常見的是回腸末端或肛周區(qū)域）。相比之下，UC 則以粘膜炎癥為代表，局限于結(jié)腸內(nèi)部。IBD 最早發(fā)現(xiàn)于西方國家，然而，近幾十年來隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程加快以及生活方式和飲食習(xí)慣的改變，IBD 也逐漸在發(fā)展中國家出現(xiàn)，并成為全球性疾病。

目前人們在治療IBD 方面取得了一定的成就，但是常規(guī)的藥物治療不會縮短IBD 的總體病程，而且有些藥物具有與感染和惡性腫瘤有關(guān)的副作用。所以人們一直在尋求治療IBD 的更佳選擇，包括飲食調(diào)整、食物補(bǔ)充劑以及益生菌治療等。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織及世界衛(wèi)生組織的定義，益生菌是指活的微生物，足量使用時，可以給宿主帶來益處。益生菌可通過對構(gòu)成炎癥基礎(chǔ)的上皮細(xì)胞和粘膜免疫系統(tǒng)的功能障礙產(chǎn)生積極作用來改善炎癥。應(yīng)用益生菌緩解或治療IBD 已成為一個新的研究熱點(diǎn)。研究表明，益生菌在緩解或治療IBD 過程中包含多重機(jī)制，例如：刺激抗炎細(xì)胞因子產(chǎn)生、抑制炎癥細(xì)胞因子分泌、加強(qiáng)腸道屏障和對病原體的拮抗作用等，這些機(jī)制在體外和體內(nèi)動物模型中得到了廣泛的研究。本文主要從緩解或治療IBD 的益生菌分類、作用機(jī)制及臨床研究等方面進(jìn)行綜述，以期為IBD的緩解和治療理論依據(jù)。

1 對IBD 有緩解或治療作用的益生菌及作用機(jī)制

1.1 乳桿菌屬（Lactobacillus）

乳桿菌屬中緩解或治療IBD 的研究主要集中在小鼠模型中，例如：口服植物乳桿菌（）K68 可通過抗炎和免疫調(diào)節(jié)活性來改善小鼠的實(shí)驗(yàn)性結(jié)腸炎。-12 可通過增加有益細(xì)菌（如乳桿菌）和減少致病菌（如變形桿菌）來恢復(fù)腸道菌群平衡，并通過激活Janus 激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子（JAK-STAT）提高免疫力，增強(qiáng)腸道屏障功能，從而減輕結(jié)腸炎小鼠的發(fā)病癥狀。干酪乳桿菌（）DN-114 001 在結(jié)腸炎小鼠中，能在不完整的Toll 樣受體（Toll-like receptors,TLR）-4 復(fù)合物信號傳導(dǎo)的情況下，調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)并下調(diào)嗜中性粒細(xì)胞的浸潤，從而預(yù)防小鼠結(jié)腸炎的發(fā)展。也可使由2,4,6-三硝基苯磺酸（2,4,6-Trinitrobenzenesulfonic acid solution,TNBS）/無水乙醇的混合物誘發(fā)結(jié)腸炎的小鼠結(jié)腸組織病理學(xué)評分、腫瘤壞死因子（Tumor necrosis factor,TNF）-、髓過氧化物酶（Myeloperoxidase,MPO）和脂質(zhì)過氧化（Lipid peroxidation,LPO）明顯改善，從而進(jìn)一步緩解結(jié)腸炎的發(fā)作。

目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)副干酪乳桿菌（）具有抗炎特性，可對某些腸道細(xì)菌發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，使用NTU101 粉末喂養(yǎng)結(jié)腸炎小鼠，可改變小鼠的抗氧化能力并調(diào)節(jié)抗炎和促炎細(xì)胞因子的表達(dá)。羅伊氏乳桿菌（）R2LC 可通過減少P-選擇蛋白表達(dá)以及白細(xì)胞和血小板-內(nèi)皮細(xì)胞相互作用來預(yù)防大鼠結(jié)腸炎。鼠李糖乳桿菌（）OLL2838 能夠抑制結(jié)腸炎小鼠體重減輕并恢復(fù)結(jié)腸長度，通過增加體內(nèi)閉鎖小帶蛋白-1（Zonula occludens-1,ZO-1）和肌球蛋白輕鏈激酶表達(dá)來部分緩解腸道屏障功能障礙。彎曲乳桿菌（）WiKim38在結(jié)腸炎小鼠中可誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞產(chǎn)生白介素（Interleukin,IL）-10，并使小鼠的存活率提高了60%，同時改善了結(jié)腸組織的臨床體征和組織病理學(xué)嚴(yán)重程度。發(fā)酵乳桿菌（）Lf1在結(jié)腸炎小鼠模型中可降低小鼠的疾病活動指數(shù)（Disease activity index,DAI）和組織學(xué)評分，并且Lf1 誘導(dǎo)的抗氧化酶系統(tǒng)可改善小鼠結(jié)腸炎。

綜上，乳桿菌屬中的植物乳桿菌、干酪乳桿菌、羅伊氏乳桿菌等已成為益生菌單菌緩解或治療IBD的研究熱點(diǎn)，且緩解效果較為明顯，但是研究主要集中在小鼠模型上，在臨床應(yīng)用上研究較少。乳桿菌屬作為益生菌的重要組成部分，進(jìn)一步研究和開發(fā)能在IBD 上應(yīng)用的新的菌株將變得越來越重要。

1.2 雙歧桿菌屬（Bifidobacterium）

雙歧桿菌是人體腸道中具有代表性的一大類益生菌，具有營養(yǎng)、抗菌、免疫調(diào)節(jié)等多種生理功能。研究人員在利用雙歧桿菌治療IBD 的過程中，發(fā)現(xiàn)雙歧桿菌不僅能夠改變腸道菌群多樣性還具有治療效果明顯、副作用小等優(yōu)點(diǎn)。其中短雙歧桿菌（）M-16V 可抑制大鼠結(jié)腸炎模型的炎癥，改善部分但并非全部由結(jié)腸炎引起的變化。長雙歧桿菌（）CCM7952 在結(jié)腸炎小鼠中可減輕臨床癥狀并保留緊密連接蛋白的表達(dá)，改善腸道屏障功能，保護(hù)小鼠免受結(jié)腸炎的侵襲。JCM1222（T）通過抑制1 型輔助性T 和產(chǎn)生IL-17 的輔助性T 淋巴細(xì)胞的特異性細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，減輕小鼠結(jié)腸炎。

隨著人們對于雙歧桿菌的抗病機(jī)理和生理功能的深入探究和再認(rèn)知。屆時，應(yīng)用雙歧桿菌對IBD 等疾病的治療手段將更加廣泛高效。

1.3 鏈球菌屬（Streptococcus）

鏈球菌屬是一種常見革蘭陽性球菌，廣泛分布于自然界和人體的鼻咽部、胃腸道等處，多為正常菌群。其中嗜熱鏈球菌（）廣泛用于生產(chǎn)發(fā)酵乳制品并具有一定的功能活性，比如生產(chǎn)胞外多糖、細(xì)菌素等。ST28在小鼠結(jié)腸炎模型中能夠減輕腸道損傷，抑制輔助性T 細(xì)胞17（T helper cell 17，Th17），降低固有層淋巴細(xì)胞中IL-17 的水平，從而緩解了小鼠結(jié)腸炎。NCIMB41856 在小鼠結(jié)腸炎模型中能促進(jìn)黏膜屏障功能的維持，減少細(xì)菌易位，進(jìn)而減少免疫刺激和相關(guān)的炎癥。從MNBM-A01 中分離的水溶性雜多糖（Exopoly Saccharides-1，EPS-1）能降低結(jié)腸炎小鼠的DAI 評分和減輕結(jié)腸上皮細(xì)胞損傷，并且能夠明顯抑制促炎細(xì)胞因子TNF-、IL-6 和干擾素（Interferon，IFN）-的表達(dá)。此外，EPS-1 還可以保護(hù)腸屏障的完整性，防止脂多糖破壞Caco-2 單層，增強(qiáng)緊密連接的表達(dá)。

另外，嗜熱鏈球菌作為潛在有益菌，研究人員不僅證明了其具有一定的轉(zhuǎn)運(yùn)活性和胃腸道粘附性并且對IBD 還具有一定的緩解效果。因此，進(jìn)一步研究嗜熱鏈球菌在IBD 臨床應(yīng)用中的作用變得至關(guān)重要。

1.4 芽孢桿菌屬（Bacillus）

芽孢桿菌屬可廣泛見于各種自然環(huán)境中，且大多數(shù)芽孢桿菌屬細(xì)菌是無害的。例如：多發(fā)酵芽孢桿菌（）能抑制由右旋糖酐硫酸鈉（Dextran Sulfate Sodium Salt,DSS）或TNBS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠的細(xì)胞凋亡，并促進(jìn)上皮細(xì)胞的增殖和遷移，改善小鼠的結(jié)腸炎癥狀。枯草芽孢桿菌（）R179 在UC 小鼠中通過平衡腸道菌群以及相關(guān)的抗炎和促炎因子來改善由DSS 誘導(dǎo)產(chǎn)生的營養(yǎng)不良和腸道炎癥，幫助腸道粘膜從損傷中恢復(fù)。解淀粉芽孢桿菌（）CGMCC9384 可改善結(jié)腸炎小鼠腸道微生物的代謝，并降低小鼠腸道免疫球蛋白和促炎細(xì)胞因子的水平，改變腸道菌群的相對豐度。

芽孢桿菌在益生菌制劑中常以內(nèi)生孢子的形式存在，當(dāng)芽孢進(jìn)入腸道后，會在腸道上部能迅速復(fù)活并分泌活性很強(qiáng)的蛋白酶、脂肪酶等，從而消耗腸道內(nèi)的氧氣，維持腸道生態(tài)平衡。

1.5 腸球菌屬（Enterococcus）

腸球菌廣泛分布于自然環(huán)境及人和動物消化道內(nèi)，具有一定的致病性，但是一些腸球菌也可生產(chǎn)許多與宿主病理改變有關(guān)的因子，調(diào)節(jié)腸道菌群的多樣性，維持腸道穩(wěn)態(tài)，從而被應(yīng)用于治療IBD 的研究中。其中，用耐久腸球菌（）TN-3 喂養(yǎng)結(jié)腸炎小鼠，發(fā)現(xiàn)TN-3 可以降低結(jié)腸炎小鼠的DAI 和組織學(xué)評分，并通過調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的誘導(dǎo)和腸道菌群多樣性的恢復(fù)，來抑制結(jié)腸炎發(fā)生?？诜S腸球菌（）EF-2001，可降低由二硝基苯磺酸（Dinitrobenzene sulfonic acid,DNBS）誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠的環(huán)氧合酶（Cyclooxygenase,COX）-2、誘導(dǎo)型氧化氮合酶（inducible nitricoxide synthase，iNOS）、IFN-等細(xì)胞因子的表達(dá)，從而抑制結(jié)腸組織破壞。

1.6 其它

通過對DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠口服大腸桿菌（）Nissle 1917，觀察發(fā)現(xiàn)小鼠的臨床癥狀減輕，組織病理學(xué)損傷得到緩解，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，預(yù)防性口服Nissle 1917 可通過改變小鼠對 DSS 的炎癥反應(yīng)來改善 DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎。還可通過激活TLR4/NF-B 信號通路來促進(jìn)DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠恢復(fù)。普拉梭菌（）是一種重要的腸道菌群，可以保護(hù)結(jié)腸粘膜免受炎癥，使用ATCC27766 治療由TNBS 誘發(fā)的大鼠結(jié)腸炎，發(fā)現(xiàn)通過提高血漿抗Th17 細(xì)胞因子（IL-10 和IL-12），抑制血漿和結(jié)腸粘膜中IL-17 的水平，改善結(jié)腸炎病變。

1.7 益生菌緩解或治療IBD 的主要機(jī)制

應(yīng)用益生菌來緩解或治療IBD 已成為目前針對IBD 的主要療法之一，其主要作用機(jī)制可分為：a.調(diào)節(jié)腸道菌群的豐度和多樣性，提高免疫力，增強(qiáng)腸道屏障功能；b.增強(qiáng)抗氧化能力，調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的分泌，減輕疾病的臨床癥狀和組織病理學(xué)損傷；c.激活TLR-4/NF-B 信號通路，調(diào)節(jié)TLR-4和炎性細(xì)胞因子的表達(dá)，TNF-、MPO 和LPO 明顯改善；d.減少P-選擇素表達(dá)以及白細(xì)胞和血小板-內(nèi)皮細(xì)胞相互作用；e.抑制Th17 細(xì)胞，降低IL-17 的分泌；f.抑制細(xì)胞凋亡，促進(jìn)上皮細(xì)胞增殖和遷移等。

綜上，對IBD 有緩解或治療作用的益生菌及其作用機(jī)制如表1 所示。

表1 對IBD 有緩解或治療作用的益生菌及作用機(jī)制Table 1 Probiotics that can relieve or treat IBD and their mechanism of action

隨著胃腸道微生物的組成和功能日益清楚，其對健康和疾病的重要作用逐漸顯露出來，這些發(fā)現(xiàn)為解釋益生菌的治療作用提供可能性，也為IBD 的治療提供了新的途徑。

2 益生菌緩解或治療IBD 的臨床研究

腸道菌群的組成和細(xì)菌代謝途徑的改變是IBD發(fā)生和發(fā)展的兩個重要因素，大量研究表明，雖然益生菌對緩解和治療IBD 有積極作用，但是對CD 影響較小，對不同狀況的UC 患者具有顯著的作用。同樣，益生菌緩解或治療IBD 的很多研究是基于動物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，在臨床應(yīng)用方面研究的較少。

對已報道的益生菌緩解或治療IBD 的臨床研究薈萃分析，應(yīng)用不同的益生菌治療IBD 其臨床效果也不同。在治療UC 方面：用非致病性Nissle 1917 治療UC 的過程中，Nissle1917 表現(xiàn)出了與常規(guī)藥物美沙拉嗪同等效果；使用536 補(bǔ)充劑治療輕度至中度UC 患者時，發(fā)現(xiàn)有63%的UC 患者在第八周表現(xiàn)出臨床緩解，且UC 的DAI 評分明顯降低；使用GG（LGG）或美沙拉嗪或兩者聯(lián)合治療UC 患者時，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三組患者在6 和12 個月時的復(fù)發(fā)率無差異，但是使用LGG 的治療比美沙拉嗪的標(biāo)準(zhǔn)治療更有效地延長了患者未發(fā)病時間。在對UC 患兒（平均年齡7.2歲）的治療過程中，使用ATCC55730 直腸灌輸可有效改善粘膜炎癥和某些參與IBD 機(jī)制的細(xì)胞因子（如IL-10、IL-1、TNF-和IL-8）的表達(dá)水平。

多種益生菌聯(lián)合應(yīng)用也對UC 的治療具有良好的效果，例如用益生菌VSL#3 治療輕度至中度UC的成年患者，發(fā)現(xiàn)患者在第6 周和第12 周臨床癥狀有效緩解且UC 的DAI 和個體癥狀下降幅度明顯。雙歧桿菌發(fā)酵乳（-fermented milk，BFM）在治療UC 的臨床試驗(yàn)中可作為飲食輔助劑顯著緩解患者癥狀，結(jié)合患者糞便中微生物區(qū)系和有機(jī)酸的分析，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充BFM 對UC 的復(fù)發(fā)具有預(yù)防作用。

在治療CD 方面，研究發(fā)現(xiàn)，對CD 兒童進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)維持治療外的LGG 與安慰劑的隨機(jī)雙盲試驗(yàn)，LGG 組中31%的患者出現(xiàn)復(fù)發(fā)，而安慰劑組的復(fù)發(fā)率為17%，這表明，當(dāng)LGG 作為標(biāo)準(zhǔn)治療的輔助治療時，不會延長CD 兒童的復(fù)發(fā)時間；利用布拉迪酵母菌或安慰劑治療接受類固醇治療而緩解的CD 患者，治療期間布拉迪酵母菌組復(fù)發(fā)率為47.5%，安慰劑組復(fù)發(fā)率為53.2%，且兩組之間的平均DAI、紅細(xì)胞沉降率水平均無顯著差異。在對接受手術(shù)治療的CD 患者治療時，術(shù)后6 個月內(nèi)，約氏乳桿菌（）LA1 組和安慰劑組的復(fù)發(fā)率為49%和64%，表明益生菌LA1 對CD 患者的術(shù)后復(fù)發(fā)沒有足夠的有益效果。

綜上，大多數(shù)臨床研究顯示益生菌在UC 中具有維持緩解狀態(tài)的作用，但在緩解或治療CD 中效果不明顯。目前益生菌在緩解或治療IBD 的臨床應(yīng)用上仍存在一些問題，如樣本量較少、臨床試驗(yàn)具有隨機(jī)性、研究方法的不統(tǒng)一等，因此，仍需要更多嚴(yán)格的隨機(jī)對照試驗(yàn)來說明益生菌在IBD 中的作用，包括菌株的選擇、治療的方法和時機(jī)等。

3 益生菌緩解或治療IBD 的應(yīng)用趨勢

IBD 的發(fā)病與腸道菌群在遺傳易感宿主體內(nèi)引起的異常反應(yīng)有關(guān)，微生態(tài)制劑（主要包括益生菌、益生元和合生元）具有維持腸道微生態(tài)平衡，增強(qiáng)腸道屏障等作用。研究表明，不同益生菌和合生元的適當(dāng)攝入可有效改善結(jié)腸炎的臨床癥狀。

3.1 不同益生菌的復(fù)合搭配使用

有研究表明，多種益生菌的復(fù)合搭配使用能夠更好的發(fā)揮益生菌本身的功能，同時對IBD 的緩解或治療產(chǎn)生更大的功效。VSL#3 是由、、等8 種益生菌組成的混合物，使用VSL#3 治療結(jié)腸炎小鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)VSL#3能夠通過下調(diào)濾泡輔助性T 細(xì)胞（Tfh）來減輕由DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎。益生菌制劑Ultrabiotique 是由組成，喂養(yǎng)DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠7 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ultrabiotique 在維持腸粘膜屏障的完整性和促進(jìn)組織修復(fù)方面具有明顯作用。四種益生菌（RAM0101，RAM1202，CICC6197 和RAM0216）同比例混合，通過灌胃的方式給予由DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠，結(jié)果顯示，復(fù)合益生菌劑能夠有效地降低結(jié)腸炎小鼠的體重丟失和降低促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)水平。

在臨床應(yīng)用上，使用包含多種益生菌的治療劑治療非活動性UC 患者12 個月，結(jié)果在 第12 個月時，益生菌治療組的緩解率為69.5%，安慰劑組為56.6%，從而得出，益生菌能夠有效維持靜止期UC患者的臨床緩解。

綜上所述，多種益生菌的復(fù)合搭配在緩解或治療IBD 中有一定療效，且在UC 活動期誘導(dǎo)緩解和緩解期維持緩解方面具有更好療效，但因益生菌種類、劑量、用法、療程等因素的不同，對IBD 的療效也有所差別，需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

3.2 益生菌與益生元聯(lián)合使用

益生元是指一些不被宿主消化吸收卻能夠選擇性地促進(jìn)體內(nèi)有益菌的代謝和增殖，從而改善宿主健康的有機(jī)物質(zhì)。益生元和益生菌的組合，稱為互補(bǔ)合生元，即通過益生菌來影響腸道菌群生長并利用益生元促進(jìn)腸道中有益菌的增殖。利用LS/07 和菊粉混合治療急性結(jié)腸炎大鼠，發(fā)現(xiàn)LS/07和菊粉都能降低-葡萄糖醛酸苷酶活性和抑制促炎因子IL-6、IL-8 的表達(dá)。用益生菌和菊粉、低聚半乳糖組成的合生元喂養(yǎng)DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠，結(jié)果顯示合生元組病理評分為7.25±2.87，顯著低于模型對照組的27.00±7.94，并且合生元組提高了腸道菌群的多樣性，減輕了小鼠急性結(jié)腸炎的炎癥。

臨床應(yīng)用方面，益生菌與益生元聯(lián)合使用同樣具有重要作用。將Yakult 和低聚半乳糖作為合生元治療輕度至中度UC 患者，發(fā)現(xiàn)合生元治療后患者結(jié)腸灌洗液中的MPO 減少，糞便的pH 顯著降低。用和車前草作為合生元治療UC 患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者IBD 的調(diào)查問卷得分較之前有所改善，C 反應(yīng)蛋白降低了76.27%。對于UC 患者而言，合生元的使用在維持病情緩解方面具有積極的成果，同時降低了促炎細(xì)胞因子的表達(dá)。

目前關(guān)于益生菌與益生元聯(lián)合使用的研究還較少，但其在UC 的臨床應(yīng)用上效果明顯，表明益生菌與益生元聯(lián)合使用已成為治療緩解期UC 患者的潛在治療選擇。但因益生菌及益生元的種類眾多，其在IBD 中的緩解或治療的具體作用還有待進(jìn)一步研究。

4 總結(jié)

近年來，IBD 在我國的發(fā)病率呈上升趨勢，而常規(guī)藥物治療副作用較大，因此利用益生菌緩解或治療IBD 越來越受到重視。許多研究顯示益生菌具有抗炎和調(diào)節(jié)腸道菌群的作用，且益生菌良好的耐受性和極少的不良反應(yīng)，也使其成為治療IBD 的一種較佳的替代選擇。雖然益生菌在IBD 治療的臨床應(yīng)用中越來越常見，但并不是所有的益生菌對IBD 的治療都有效，其中仍有許多問題亟待解決，例如：如何確定益生菌制劑的給藥劑量、間隔時間和總療程等問題尚未有統(tǒng)一的認(rèn)識。另外，盡管絕大多數(shù)的研究表明益生菌對人體是十分安全的，但仍有案例表明了益生菌的潛在危險。由于目前的數(shù)據(jù)不足，益生菌對UC 和CD 的治療效果及其不良反應(yīng)仍存在一定的爭議。在未來的研究中，需要開展更多嚴(yán)格的隨機(jī)、雙盲、安慰臨床實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的探究。