益生菌辅助治疗手足口病的作用机制及临床应用进展
2021-03-16庞颖颖张玉玲
庞颖颖,张玉玲
(哈尔滨医科大学附属第二医院,黑龙江 哈尔滨 150081)
手足口病(HFMD)是一种临床上常见的急性传染病,引发原因是肠道病毒感染,近年手足口病发病率逐渐升高,全年均有分布,其中4~10月为该病的高发期。儿童常见临床表现为手、足、口腔及臀部等部位出现皮疹、疱疹,为自限性疾病,一般于2周内消退。患者出现呕吐、腹泻、气促,重者会导致不良后果,出现呼吸衰竭等其他症状,甚至危及生命[1-2]。该病致病病毒有许多种,常见的包括柯萨奇A16(CoxA16)型和肠道病毒71(EV71)型,CoxA16型感染导致的临床症状多较轻,重症及死亡病例多见于EV71型病毒感染,且近年该病毒在全世界较为流行[3]。
益生菌被定义为,通过摄取适当的量,对食用者的身体能够发挥有效作用的活的微生物[4]。益生菌在胃肠道定植能有效改善机体肠道菌群结构、促进优势菌群的定植、调节胃肠道微环境。
1 辅助治疗儿童手足口病的益生菌分类
用于儿童手足口病的常见益生菌根据其成分不同可分为以下几类(见表1)[2,5-11]。
表1 推荐用于儿童手足口病的益生菌分类
目前关于单联制剂、双联制剂、三联制剂和四联制剂辅助治疗重症手足口病的差异尚缺乏临床证据,由于各种益生菌使用的菌株和剂量不同,目前很难评价多种菌与单一菌制剂的优劣,目前尚无证据证明多种益生菌联合使用较单一菌种制剂有更好的临床疗效[12]。
2 益生菌辅助治疗手足口病的作用机制
2.1 免疫调节作用
该患者群多集中于小于5岁的学龄前儿童[13-14],可能与儿童的体液和细胞免疫不成熟有关[15]。机体免疫功能受到阻断,尤其是细胞免疫,与手足口病的发生相关。有资料显示,手足口病患儿治疗前后的结果有一定对比性,治疗后的儿童体内抑制性T细胞(TS)等占比更高,显示肠道病毒进入机体后,一是导致辅助性T细胞数量减少,造成人体抵抗病毒的免疫功能下降,不能有效清除病毒;二是使TS细胞数量下降,攻击杀伤病毒的能力变弱,进而导致病情恶化[10]。手足口病的发生与人体体液免疫还具备相关性,患儿的体液免疫能力发生改变,受疾病侵袭,特定的细胞亚群百分比呈现增加趋势,如感染EV71的患儿B淋巴细胞增多更显著[16]。但这一结果尚存在争议。
益生菌的突出特点是调节免疫,激活巨噬细胞、B 淋巴细胞、NK 细胞等对抗原刺激产生反应;通过肠道上皮及黏膜固有层细胞引起局部免疫反应;活化肠黏膜内的淋巴组织,使分泌性免疫球蛋白(secretory immunoglobulin A,sIgA)水平提高等[17]。如单联制剂凝结芽孢杆菌活菌片中所含益生菌成分凝结芽孢杆菌属于共生菌,其功能强大,利于提高吞噬有害细胞的能力,激发人体免疫力,提高体液免疫水平,可通过抑制肠黏膜病毒的方式减少进入血液中的病毒水平,还能分泌抗菌凝固素发挥抑制有害菌繁殖,降低毒素合成的功效[18-19]。酪酸梭状芽孢杆菌从本质上讲是原籍菌,它的意义旨在提高产生某物质的数量,即提高肠黏膜产生免疫球蛋白sIgA的数量。sIgA有两方面作用,首先,可提高小儿黏膜免疫功能,其次在此基础上能增强巨噬细胞的作用,从而达到增强体液免疫等目的,缓解患儿出现的病症,比如缓解腹泻等状况,提高恢复能力[20]。
2.2 调节肠道菌群,维持肠道微生态平衡,保护肠黏膜屏障基本功能
研究发现,重症手足口病儿童肠道菌群紊乱及微环境破坏,因此免疫力与抵抗力均下降,突出表现是不能抵抗外源性致病菌,不能生成牢固的保护网保护肠道环境,引起一系列不利后果,从而导致严重的并发症[21]。
2.2.1 调节肠道菌群 益生菌能通过阻断致病菌的黏附和定植,调节肠道细菌比例。益生菌的表层蛋白可加强与肠道上皮细胞黏附的能力,进而促进益生菌定植,阻断致病菌与肠道黏膜受体结合;另外一些益生菌也能分泌抗菌因子阻断或杀死病原体[22-23]。如,嗜酸乳杆菌能阻断致病菌黏附,通过附着于HEp-2细胞系等,减少细菌与细胞表面的黏附位点,从而避免肠致病性大肠埃希菌等条件致病菌入侵[23]。凝结芽孢杆菌是一种共生菌,最大作用是产生抗菌凝固素,能缓解致病菌发展速度,调节肠道环境,最后起到保护肠道环境的作用。其次,它的另一个作用是分解多糖,产生低聚糖,益于双歧杆菌生长等,同时与有害菌共存,杀死致病菌,起到保护肠道环境的作用[24]。厌氧菌乳酸杆菌、双歧杆菌通过代谢乙酸、乳酸等代谢物降低肠道局部pH值,杀死沙门菌、大肠埃希菌等致病菌,使肠道功能恢复正常[25]。补充如双歧杆菌、乳杆菌等肠道原籍菌为主的益生菌能促进手足口病患儿肠道菌群恢复正常。
2.2.2 保护肠黏膜屏障功能 评估肠道黏膜屏障功能的重要内容为肠道通透性,体现肠道通透性的常用指标为血D-乳酸(D-LA)、内皮素(ET)、血浆二胺氧化酶(DAO)活性等[26]。研究表明,重症手足口病患儿血D-LA、ET、DAO活性等指标均高于正常儿童和轻型手足口病患儿,提示重症手足口病患者肠黏膜通透性增加和屏障基本功能损害,易将肠道内毒素及其他有害物质直接带至血液循环,导致毒血症,由于移位的肠道病毒有嗜神经性,可能引起神经系统疾病如脑炎等严重并发症[27]。
益生菌可调节肠道黏膜通透性,一方面有益于产生分泌型抗体,提高肠黏膜抵抗致病菌的能力;另一方面,可通过肠上皮细胞带来大量的能量,提高胃黏膜恢复能力。如,肠道原籍菌酪酸梭状芽孢杆菌可产生有益的酪酸,手足口病患儿补充这种益生菌,不仅对肠黏膜进行了有效修复,使D-LA、ET、DAO活性达到健康水平,还起到了保护屏障的作用,极大改善了病毒从肠黏膜入血的状况,起到保护肠道环境的作用[28]。
2.3 影响多种细胞因子,提高肠道免疫性能
手足口病发病原因与诸多细胞因子有关。白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素12(IL-12)、白细胞介素18(IL-18)、干扰素γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)等细胞因子对多种病毒复制均有抑制作用,是手足口病感染早期非特异性免疫的重要组成部分。但是细胞因子过度表达或表达失衡,会加剧炎症反应,导致病毒扩散,最终引起重症手足口病[29]。
益生菌可通过与机体微生物或肠上皮细胞相互作用,诱导T,B等免疫细胞产生特定的信号分子,如细胞因子,趋化因子[30]。通过调节细胞间信号传导及免疫细胞活力抑制 Toll样受体4(TLR-4),TNF-α,核因子-κB(NF-κB)等炎症因子活性,从而增强肠道黏膜免疫功能。双歧杆菌乳杆菌三联活菌片,可抑制血清4种促炎因子(IL-1β、IL-6、IFN-γ、TNF-α)激活,有效降低表达水平,如抑制IFN-γ、TNF-α表达,调节血管通透性从而缓解肺水肿。促进抗炎因子(IL-13、IL-4、IL-10)水平升高,从而减轻手足口病炎症反应[2]。
3 益生菌辅助治疗手足口病的临床应用
目前,益生菌在儿童胃肠疾病方面应用较广泛。谢绍君等[6]研究发现,手足口病患儿治疗使用甲泼尼龙联合复方嗜酸乳杆菌效果较好,能改善肠黏膜屏障作用,缓解临床症状,减少治疗的安全隐患,利于后期快速恢复和减少并发症。岑建杉[31]研究发现,手足口病合并肠炎在常规治疗基础上使用重组人干扰素 a1b(IFN-a1b)联合酪酸梭菌,效果较好,无明显药物不良反应,值得临床推广应用。刘素燕等[10]发现手足口病患儿治疗前后,T淋巴细胞簇分化抗原的相对值不同;双歧杆菌可有效地改善重症手足口病患儿预后。Zhu等[2]研究发现,金双歧可有效缓解重症手足口病的临床症状,维持肠道免疫和抗炎反应,增强胃肠功能,有较好的安全性和有效性,值得进一步评价并推广临床应用。
Ang等[32]研究发现益生菌在胃肠道短暂的持续性可能为人体提供保护,可防止和限制手足口病在儿童之间传播。Choi等[33]报道了Vero细胞中植物乳杆菌和双歧杆菌分泌的代谢物可抗EV71活性,表明服用益生菌可能有助于手足口病患儿恢复。国外文献关于益生菌辅助治疗手足口病的案例相对较少,可能原因是成熟的肠道菌群因地理区域的不同而有较大差异[34],肠道菌群有害暴露后,受到的影响也存在差异[35],因此尚需大量临床试验验证。
4 体外研究
有体外研究证实,罗伊氏乳杆菌与细菌、病毒粒子之间存在物理作用,削弱病毒进入哺乳动物宿主细胞的能力,对CoxA16株和EV71株具有明显剂量依赖性抗病毒活性,但对CoxB2株无明显的抗病毒活性。干酪乳杆菌对CoxA16株和EV71株无明显的抗病毒作用[32]。提示同种益生菌不同菌株抗病毒作用有差异,且同菌株对不同肠道病毒发挥作用的剂量不同,如何在人体内发挥作用尚缺乏依据,但是安全性较高,有望成为预防手足口病及控制其传播的好方法。
5 总结
综上所述,益生菌可对机体进行免疫调节、补充并调节肠道菌群,维持肠道微环境平衡,保护肠黏膜屏障功能、影响多种细胞因子以提高肠道免疫性能等,被推荐用于儿童手足口病的辅助治疗。此外,目前很少有研究能谈到如何正确选择何种益生菌菌株及干预的最佳时间、剂量等问题。针对手足口病患儿的肠道菌群,首先应明确其菌群特点,从而有针对性地添加益生菌,会更有效地解决临床问题,避免或减轻并发症。因此,仍需大规模、高质量的深入研究,为益生菌对辅佐治疗儿童手足口病的有效性和安全性提供更有益的理论基础。