益生菌制剂预防先天性巨结肠术后小肠结肠炎的研究进展

张 薇，尹艳桃，张 雯△

(四川省医学科学院·四川省人民医院 a.小儿外科，b.细胞移植中心，四川 成都 610072)

先天性巨结肠(Hirschsprung’s disease, HD)是小儿常见的先天性消化道畸形，由丹麦儿科医生Harald Hirschsprung于1886年首次进行描述[1]。该疾病是由神经嵴细胞异常增殖、凋亡、迁移和分化所致的一种复杂的多基因遗传性疾病，发病率1/5000～1/4000[2]。目前手术是该病的主要治疗方式[3]，HD相关性小肠结肠炎(Hirschsprung- associated enterocolitis, HAEC)是术后常见的、严重的并发症[4]，发病机制尚未完全明确，既往发生率在5%～42%[5]。HAEC无确切定义，它是一系列临床症状的总称，包括发热、腹泻、腹胀、恶臭粪便等，严重者将导致休克。近年来，动物实验和临床试验表明，肠道菌群的菌谱变化参与了HAEC的发病机制[6]，鉴于此，一些研究者提出采用益生菌制剂调节肠道菌群起到预防HAEC的作用[7,8]。但是，目前益生菌制剂对HAEC的作用机理尚未明确[9]，并且在益生菌制剂的菌种选择、应用剂量、应用疗程、有效性、安全性等方面仍存在争议。本文就上述问题做一综述，为HAEC的预防提供一种策略。

1 肠道菌群失调在HAEC发生及进展中的作用

正常肠道菌群主要由厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和放线菌门按一定比例组成，其功能和状态与宿主的生理状态、免疫、代谢、进食的食物、用药等因素有关[10]。这些细菌间比例及总量的明显变化或者新增细菌的定植和增殖，会破坏肠道菌群的平衡状态，使肠道菌群失调，从而诱发某些肠道疾病[11]。HD手术产生的创伤、术后应用抗生素进行治疗，会对肠道菌群的平衡状态产生影响，肠道优势菌群种类发生变化，需氧葡萄球菌、肠杆菌、肠球菌及厌氧的条件致病性梭菌显著增多，而厌氧的双歧杆菌属则减少[12]。另外，术后一段时间的禁饮禁食、由全肠外营养途径提供机体所需能量，这种术后喂养方式的变化也会使肠道菌群的均衡性和多样性受到影响。Ralls等[13]通过小鼠模型实验发现，全肠外营养时肠道屏障功能减退，肠外营养配方的氨基酸经血流从肠道固有层进入肠腔，被肠杆菌科的细菌所利用，从而影响肠道菌群的组成，引起肠道菌群紊乱。Wandro等[14]发现患儿肠道中双歧杆菌和乳酸菌的缺乏可引起肠上皮屏障功能的下降，进而可能诱发HAEC。部分HAEC患儿大便标本中可分离出索氏梭菌、艰难梭菌[15]。因此，纠正HD术后菌群失调状况或在一定程度上能预防HAEC的发生，改善患儿预后。

2 益生菌制剂预防HAEC的可能机制

益生菌制剂是指摄入适当剂量后，能为宿主提供有益作用的活微生物制剂[8]。目前，益生菌制剂预防HAEC的机制尚未完全明确，普遍认同的机制主要有以下：

2.1 益生菌的占位效应益生菌通过占位效应，与致病菌共同竞争肠道黏膜的定植位点，促进肠道良性菌株在肠黏膜特定部位黏附、定植并不断繁殖，形成稳定的菌群[16]。由于肠道上皮位点被较多的良性菌株所占据，致病菌因缺乏定植的位点，无法达到致病的数量[12]。另外，益生菌还可与致病菌竞争营养物质。在营养物质有限的情况下，益生菌通过优势增殖，竞争性地消耗致病菌生长所需的营养物质，从而限制致病菌生长[17]。

2.2 益生菌保护肠道黏膜屏障功能肠道黏膜是有效阻止肠道内细菌、毒素等有害物质侵入机体的防御屏障，主要由黏液层、上皮细胞层及肠黏膜免疫系统组成[10]。HD患儿术后肠道通透性增加，尤其在使用抗生素及喂养方式改变等因素作用下，肠道黏膜屏障功能降低。益生菌制剂能促进患儿肠道黏液蛋白的分泌，使肠黏膜黏液层厚度增加，修护肠道壁受损结构，阻止肠腔内微生物及其产物穿过肠黏膜，降低小肠结肠炎发生的可能性[18]。同时，益生菌能维持肠黏膜上皮紧密连接结构的稳定性。紧密连接结构是一个多功能复合体，它密封了细胞之间的间隙，防止微生物和其他有害代谢产物通过细胞之间的空间扩散[19]。紧密连接结构的稳定有利于肠道内水份、电解质、营养物质的吸收，使肠道内环境处于平衡状态[20]。益生菌还能调节炎症因子的表达，减少血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、炎症因子白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-6(IL-8)、白细胞介素-23(IL-23)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)等的释放，增加抗炎因子白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-10 R2(IL-10 R2)的表达，减轻肠道炎症反应[18]。另外，益生菌还能发挥免疫调节的作用，刺激机体免疫细胞，促进巨噬细胞、树突状细胞等活化，加强免疫防御屏障，保护患儿免受肠道病原微生物的侵害[21]。益生菌在机体内发挥的保护肠道黏膜屏障功能的作用，降低HAEC发生的可能性。

2.3 防止正常菌群易位HAEC是肠道微生态平衡转向失调的结果。炎症的发生并不完全是致病菌或病原体引起的，正常菌群的易位也会导致机体发生炎症。当肠道菌群的平衡状态被打破时，肠黏膜屏障通透性增加、宿主免疫功能下降，肠道内的正常细菌或者其产物可突破肠黏膜屏障，进入淋巴循环系统或门静脉系统，到达肠道以外的其他脏器，诱发机体的炎症反应，使机体的免疫能力下降[12]。益生菌制剂能增强肠道内正常菌群的定植能力，防止菌群移位，维持机体内环境的稳定。

3 益生菌菌种选择、应用剂量、服用时间和应用疗程

3.1 益生菌菌种选择目前HD术后运用较多的益生菌制剂有：嗜酸乳杆菌、布拉氏酵母菌、罗伊氏乳酸菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳酸菌、丁酸梭菌、两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌[22,23]。通常是将益生菌制剂单一应用或几种联合用于HAEC的预防。台湾研究者Chang等[24]纳入了2001～2016年共25项随机对照研究进行Meta分析，其中14项随机对照研究采用了单一益生菌菌种(乳酸菌5项，双歧杆菌6项，布拉氏酵母菌3项)，11项随机对照研究采用了联合应用多种益生菌菌株(8项研究联合应用了双歧杆菌和乳酸杆菌，3项研究采用了多种益生菌菌种的复合制剂)。该研究结果表明，在小肠结肠炎的发生率方面，采用单一菌种或联合应用多种益生菌制剂组小肠结肠炎发生率均显著低于未采用益生菌制剂组。但由于纳入的研究中，各个研究采用的双歧杆菌、乳酸菌菌株不同，联合应用多种益生菌时未考虑菌株间的协同或拮抗作用，因此还需更多的随机对照试验来进一步研究。

3.2 益生菌的应用剂量益生菌的剂量是指每个包装含有的细菌菌落数(colony forming units, cfu)，相当于活菌的数量[23]。益生菌的应用剂量范围差异较大，每日剂量105～109cfu。Kutylowksi等[25]对益生菌预防HAEC的23项研究进行系统评价，发现不同国家在预防HAEC中采用的益生菌剂量差异很大，应用每日n×109cfu剂量的临床研究数量超过了应用每日n×107cfu剂量的临床研究数量，所纳入研究当中，最常见的剂量为每日1×109cfu，第二常见剂量为每日6×109cfu[25,26]。也有研究推荐根据患儿体重来计算益生菌的使用剂量[27]。但目前尚无益生菌应用剂量的统一标准，益生菌的应用剂量究竟以推荐剂量还是以体重来衡量还需更多的研究来探讨。

3.3 益生菌服用时间益生菌为活菌，大多数益生菌对抗生素敏感，若与抗生素同时使用会降低益生菌的效果，可与抗生素错开用药时间，间隔2～3小时以上。少数益生菌如布拉氏酵母菌、芽胞杆菌和酪酸杆菌对抗生素不敏感，应用抗生素的同时也可使用该类益生菌[23]。

3.4 益生菌应用疗程在不同的研究中益生菌的应用疗程存在差异[28]。大多数研究者认为HD术后益生菌的应用疗程在28天以上，也有研究者认为可短期应用益生菌，应用疗程为2周以内。Wang等[29]的随机对照研究中探讨三联益生菌在预防HAEC上的效果，益生菌的使用时间为28天。董中茂等[30]的随机对照研究中益生菌的使用时间为14天。研究结果均显示益生菌治疗效果有效。但目前尚缺少对益生菌应用疗程长短相互比较的临床研究，尚不能给出益生菌应用疗程的推荐时间。

4 益生菌预防HAEC的有效性

虽然目前国内外的研究对于益生菌菌种选择、剂量、疗程等问题尚未达成共识，但越来越多的研究证实HD术后应用益生菌能有效预防HAEC的发生。郑辉明等[31]的随机对照研究中探讨金双歧对HD患儿术后炎症因子水平及肠道微生态的影响，研究结果表明，金双歧组TNF-α、IL-8、hs-CRP水平低于对照组(P<0.05)，双歧杆菌属、乳杆菌属、乳球菌属、拟杆菌属相对丰度高于对照组(P<0.05)，链球菌属、葡萄球菌属、梭菌属、沙门菌、鲍曼不动杆菌、瓦氏菌属相对丰度均低于对照组(P<0.05)。这提示金双歧能减轻HD术后炎症反应，改善肠道微生态结构及复杂度。Wang等[29]的随机对照研究探讨采用三联益生菌能否降低HAEC的发生率和严重程度。研究结果表明，益生菌组患儿HAEC发生率低于对照组，且发生HAEC的严重程度低于对照组(P<0.01)，益生菌组T淋巴细胞亚群CD4+数量、CD4+/CD8+比值高于对照组(P<0.05)，炎症因子TNF-α、IFN-γ、IL-6显著下降，抗炎因子IL-10数量显著增加。Soh等[32]的Meta分析提示，是否使用益生菌在HD术后HAEC的发生率方面差异无统计学意义。但Soh指出这与样本量有限、缺乏长期随访数据有关，需进一步研究。

5 益生菌预防HAEC的安全性

由于益生菌是活菌，在HD术后使用益生菌是否会引发潜在感染、益生菌是否会传递耐药基因，这成为一些研究者使用益生菌的顾虑。目前的研究表明，益生菌的使用并未发生严重不良事件。个案研究中有患儿在使用益生菌后出现了败血症、肝脓肿[33,34]，但究其原因，是由于患儿合并了血液系统疾病、免疫缺陷疾病，并非是由于使用益生菌造成的。但对这些特殊患儿应用益生菌时应持小心谨慎的态度。1例患儿在使用益生菌后导致坏死性小肠结肠炎并死亡，尸检结果提示，该益生菌在生产过程中盛放的容器被真菌污染，该患儿是由于侵袭性真菌感染导致的死亡，而非是由使用益生菌引起的[25]。另外，HD术后需使用抗生素，这是否会筛选出对抗生素耐药的益生菌，以及耐药基因是否会通过益生菌传递给肠道内条件致病菌引起条件致病菌产生耐药性[35]，目前尚不清楚，还需更多的临床研究来明确。

综上，益生菌能保护肠道黏膜屏障功能，减轻肠道炎症反应，加强肠道免疫防御功能，有利于预防HD术后HAEC的发生。但是，目前尚无HD术后益生菌的使用指南，HD术后应用益生菌在菌种选择、剂量、疗程、有效性及安全性方面仍存在争议，因此，还需进一步多中心、大样本的临床随机对照研究来明确，以对HD术后小肠结肠炎的预防和治疗提供新策略。