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如何從調整腸道微生態出發防治消化系統疾病?

第七屆海峽兩岸消化論壇暨世界華人消化高峰論壇於2018年10月26~28日在天津社會山國際會議中心隆重召開。天津醫科大學總醫院消化科曹海龍副主任醫師做了題為《腸道微生態的調整策略》的專題報告,報告中總結了多項由天津醫科大學總醫院消化科主任、天津市消化疾病研究所所長王邦茂教授帶領團隊開展的有關腸道微生態的基礎和臨床研究數據。會後,《消化界》特邀曹主任撰稿,詳解基於腸道微生態在早期篩查疾病高危人群、協助診斷、預防發生及輔助治療等方面發揮的重要作用,以及臨床醫師如何從多方面出發調整腸道微生態來探尋防治消化系統疾病的新策略。

近年來,腸道微生態的研究如火如荼,成為多種腸道及腸外疾病的研究熱點。人類腸道記憶體在近1013個微生物,這些微生物和上皮細胞等生物成分、食源性非生物成分以及消化液共同組成了腸道微生態系統。健康人群的腸道菌群數量及結構處於相對穩定的動態平衡,而多種影響因素如飲食、年齡、炎症等均可破壞腸道微生態的平衡,導致菌群失調。腸道微生態失衡已被證實參與多種腸道疾病的發生髮展,如抗生素相關腹瀉、炎症性腸病、腸易激綜合症、結直腸腫瘤等。此外,腸道菌群失調也與代謝綜合征、多發性硬化症、特發性血小板減少性紫癜等多個非腸道疾病的發生密切相關。腸道微生態在早期篩查疾病高危人群、協助診斷、預防發生及輔助治療等方面可能擔當重要角色。

【腸道微生態概述】

健康人群腸道微生態系統內的菌群以厭氧菌為主,90%以上屬厚壁菌門及擬桿菌門,少數為變形菌門、梭菌門及放線菌門等。腸道微生物的數量及結構隨著年齡的變化而改變。人體在進食固體食物後(1~2歲),微生物多樣性逐漸增加,成年以後腸道菌群結構處於相對穩定狀態。多種因素可影響腸道微生物穩態。

腸道微生態失調分為三度:

一度失衡,也稱潛伏型微生態失衡,只能從細菌定量檢查上發現菌群組成有變化,臨床上無或僅有輕微表現,為可逆性改變,去除病因後可自然恢復。

二度失衡,又稱為局限微生態失衡,不可逆,在臨床上可有多種慢性疾病的表現,如慢性腸炎、慢性痢疾等。

三度失衡,也稱菌群交替症或二重感染,腸道的原籍菌大部分被抑製,而少數菌過度繁殖,臨床表現病情急且重,多發生在長期大量應用抗生素、免疫抑製劑、細胞毒性藥物、激素、射線後,或患者本身患有糖尿病、惡性腫瘤、肝硬化等疾病(中國消化道微生態調節劑臨床應用共識2016 版)。

診斷腸道微生態失衡的依據包括:

(1)病史中具有能引起腸道微生態失衡的原發性疾病;

(2)有腸道微生態失衡的臨床表現,如:腹瀉、腹脹、腹痛、腹部不適等癥狀;

(3)有腸道微生態失衡的實驗室依據:

糞便鏡檢球/桿菌比值(成人參考值為 1?3, 即:25% ? 75%)。但正常參考值各家報導不一,如:康白標準(3?7, 即:30% ? 70%)。

糞便菌群塗片或培養中,非正常細菌明顯增多,甚至佔絕對優勢 。

糞便定量:PCR檢測雙歧桿菌與腸桿菌DNA拷貝數的對數比值(B/E 值)<1(表示腸道定植抗力受損,抵抗病原菌侵襲能力降低);

糞便細菌指紋圖譜等新技術檢測。

【腸道微生態與消化疾病】

腸道菌群與多種常見的消化道疾病密切相關(Cao H, et al. Int J Cancer, 2017)。2018年Science雜誌有研究指出腸道微生態還可用於癌症的診斷和治療,腸道菌群或可增加抗癌藥療效。關於腸道菌群失調與疾病之間的因果關係尚無明確定論,本課題組也發現將腸癌患者的菌群移植給小鼠可促進小鼠腸腺瘤進展,紊亂的腸道菌群或是腸癌發生髮展的原因之一,該研究在剛剛結束的2018年APDW大會進行口頭交流,獲得了「Best Presentation Award」。

【腸道微生態的調整策略】

最新Nature雜誌的研究指出:98%的人體腸道微生物組差異由環境而非宿主基因決定,提示臨床醫師可以通過一些措施調節腸道微生態。目前現有的策略包括:停用質子泵抑製劑、系統性剔除飲食及營養、益生菌/益生元、直接作用於腸道的抗生素、中藥及菌群移植等,舉例如下:

1.營養

早在2013年Science的一項研究提出:腸道菌群與飲食共同作用導致肥胖,該項研究在排除了遺傳基因影響的基礎上,著重研究了腸道菌群在人體胖瘦中起到的重要作用,指出腸道裡有「胖菌」(厚壁菌為主)或是肥胖人群吃菜喝水都會胖的原因。本課題組也針對飲食營養與腸道菌群及疾病的關係進行了相關研究,發現生命早期高脂飲食可抑製子代腸道發育及腸道微生態的多樣性,並增加子代成年期結腸炎的易患性(Cao H, et al. Front Immunol. 2018)。有研究發現地中海飲食模式主要富含植物性食物,食用油主要是橄欖油,該飲食模式有利於腸道菌群平衡的維持。脂肪乳劑(魚油)、谷氨醯胺、精氨酸、鳥氨酸、膳食纖維及短鏈脂肪酸等營養素也被發現具有藥理作用,具有調節微生態的作用。

2.益生菌/益生元

益生菌能夠促進腸內菌群生態平衡,是對宿主起有益作用的活的微生物製劑。益生菌必須是活的微生物成員,其死菌及代謝產物不包括在內。益生菌可通過調整腸道菌群、增強腸道屏障功能、調控免疫反應、減輕炎症反應等途徑改善多種腸道疾病癥狀。採用的菌種主要來源於宿主正常菌群中的生理性優勢細菌、非常駐的共生菌和生理性真菌三大類。我國已批準應用於人體的益生菌包括:

(1)生理性優勢細菌:如雙歧桿菌屬、鼠李糖乳桿菌、糞腸球菌和屎腸球菌等;

(2)非常駐的共生菌:如枯草芽胞桿菌、丁酸梭菌等;

(3)生理性真菌:最主要的是布拉氏酵母菌。

益生菌的確切作用機制和合理應用仍需要進一步探索。

3.中藥

健脾化濕、補益、清熱解毒、瀉下、消食、理氣等作用的單味中藥對腸道微生態有不同程度的調節作用,如黃連素、黨參、黃芪、紫花地丁、白朮、枇杷葉、甘草等均可促進雙歧桿菌及乳桿菌等腸菌生長,一定程度調整腸道菌群失調。黃連素(小檗鹼)是黃連素是一種重要的生物鹼,主要存在於毛莨科植物黃連的根莖中,可治療急性胃腸炎和細菌性痢疾、胰島素抵抗、心律失常、代謝綜合征及高脂血症等。本課題組也發現,黃連素可抑製家族性腺瘤性息肉病的發生髮展,腸道菌群可能是其作用靶點之一。

4.菌群移植

菌群移植又稱糞菌移植(Fecal microbiota transplantation, FMT),是將健康人糞便中的功能菌群,移植到患者胃腸道內,重建新的腸道菌群,實現腸道及腸道外疾病的治療。FMT作為重建腸道菌群的有效手段,已用於複發性難辨梭菌感染等多種腸道及腸外疾病的治療和探索性研究(Cao HL, et al. World J Gastroenterol. 2015;21(1):102-111)。已有臨床研究表明,應用FMT的方法可提高炎症性腸病患者的臨床緩解率。2014年8月天津醫科大學總醫院消化科在國內較早地開展FMT及糞菌膠囊技術,取得了一定療效。

結語

腸道菌群數量龐大、功能多樣、作用複雜,腸道微生態在人類各系統疾病中的作用越來越受到重視,其在疾病發生髮展過程中的作用也正在逐漸被揭示。臨床醫生通過改變腸道微生態組成可以達到預防、治療某些疾病的目的。雖然腸道微生態領域的研究逐漸深入,但仍存在大量亟待解決的問題,如檢測技術的發展、特定致病細菌及致病機制、精準操控腸道菌群組成及功能以及大樣本臨床乾預試驗的開展等,仍需要我們今後更深入的研究與探索。

會議介紹

第七屆海峽兩岸消化論壇暨世界華人消化高峰論壇開幕式現場

第七屆海峽兩岸消化論壇暨世界華人消化高峰論壇於2018年10月26~28在天津社會山國際會議中心隆重召開,王邦茂教授擔任此次大會的主席。此次會議由海峽兩岸醫藥衛生交流協會消化病學分會、台灣消化系醫學會、台灣消化系內視鏡醫學會、香港消化病學會、香港消化內鏡學會、天津市醫學會、天津市醫師協會、天津市抗癌協會主辦,天津醫科大學總醫院、天津市消化疾病研究所、廈門大學附屬中山醫院、台灣大學醫學院附設醫院、香港中文大學威爾斯親王醫院共同承辦。

作者:穀雨 ,曹海龍,王邦茂天津醫科大學總醫院消化科

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