肠道菌群生物学意义与婴幼儿过敏性疾病

健康研讨：肠道菌群生物学意义与婴幼儿过敏性疾病

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摘要：肠道菌群是一个被遗忘的“器官”，其在宿主消化营养免疫发育等诸多方面发挥着极为重要的作用。０～３岁是婴幼儿肠道菌群建立的关键时间窗，其与肠道免疫系统的成熟同步，是形成免疫耐受的关键时期，如果这一时期肠道菌群发生紊乱，可导致免疫耐受破坏，引起婴幼儿过敏性疾病。近年来流行病学调查和实验研究提示婴幼儿早期肠道菌群紊乱与过敏性疾病的发生发展密切相关，本研究就婴幼儿常见过敏性疾病如特应性皮炎、食物过敏、哮喘、过敏性鼻炎等与肠道菌群的相关性进行综述。

2004年世界变态反应组织（WAO）针对全球过敏展开了一项调查，调查结果于2006年公布：在33个国家进行的过敏性疾病流行病学调查，结果显示这些国家的13.9亿人口中，约22％患有不同种类的过敏性疾病。过敏性疾病的发生发展有着一定的自然规律，婴幼儿最早出现的过敏问题是特应性皮炎和食物过敏，可持续数年，并逐步发展成过敏性鼻炎和哮喘。本研究就肠道菌群与婴幼儿过敏性疾病的关系，以及几种常见的儿童过敏性疾病作一综述。

一、肠道菌群的建立及生物学意义

新生儿刚出生时胎粪是无菌的，出生后大约２ｈ即可从肠道检出大肠埃希菌、肠球菌、葡萄球菌等，即微生物开始在肠道定植，最终形成以厌氧菌为优势菌的菌群结构，此过程一般需３年左右的时间。伴随着肠道菌群的定植，宿主的黏膜屏障和免疫系统也在发育成熟，主要体现在出生后肠上皮细胞增殖增强，淋巴细胞开始迁移分化。出生后到脱奶期（0-1岁）是To11样受体（To11－like receptor,TLR）介导的免疫耐受形成的关键时间窗，期间肠道菌群的异常定植会导致ＴＬＲ表达异常，免疫耐受无法正常形成。婴幼儿肠道菌群的建立受分娩方式、喂养方式、环境卫生和抗生素应用等多种因素的影响。健康成人肠道栖息着约1014个细菌，多达近1000～1150种细菌。肠道菌群承载着人类后天获得基因，参与人类正常生理和疾病病理过程，是被遗忘的特殊器官。生理状态下，肠道菌群的功能主要体现在以下方面。

１、维持和增强肠道黏膜屏障：肠道内的共生菌通过占位性保护效应、营养代谢产生有机酸和拮抗作用发挥生物屏障功能。

２、促进固有和获得性免疫的发育成熟：肠道菌群能够通过不断刺激局部或着全身免疫应答来促进肠黏膜相关淋巴组织（gut-associated lymphoid tissues,GALT）的发育，可激发Th1免疫应答，平衡Th1/ Th2，共生菌DHN特定的CpG基序能刺激Th1细胞分化。

３、刺激肠道分泌sIgA: sIgA黏附于肠道黏液层，阻止病原微生物的黏附并促使其随肠道蠕动排出体外。

４、参与免疫耐受的形成。肠道共生菌通过抑制转录因子NFKB的活性（普氏粪杆菌），或通过抑制NFKB的抑制剂IKB的磷酸化、泛素化、降解，或通过促进NFKB的亚基ReIA出核，减弱其转录因子功能（多形拟杆菌），从而达到抑制炎症反应的作用。

二．过敏性疾病的发生机制

过敏性疾病的发生是由遗传因素和环境因素两者相互作用的结果。近年来过敏性疾病的发病率显著升高，这显然已经不能简单地用遗传因素来解释。Strachan提出的“卫生假说”认为，生命早期因缺少细菌、病毒、寄生虫等微生物的接触，从而导致免疫系统发育不成熟，进而增加了患过敏性疾病的可能性。细菌和病毒感染引发的自然免疫可以诱导Th1细胞因子的释放，胎儿及初生时免疫反应以为主，随着出生后环境中抗原的刺激，免疫反应逐渐向Th1转化，达到“Th1／Th2平衡”。如今随着家庭大小、生长环境、个人卫生、生活方式的不断改善，“过度卫生”的环境使得婴幼儿受环境中抗原刺激的机会减少，造成机体免疫反应向Th2偏移，分泌的ＩＬ－４、ＩＬ－５、ＩＬ－１３等细胞因子增多，刺激Ｂ细胞产生

IgE，使嗜酸性粒细胞增殖活化，释放炎症和细胞因子，导致过敏性疾病的发生。

近年来无论是Ｔｈ２介导的过敏性疾病，还是Ｔｈ１介导的自身免疫性疾病的发病率都有所上升，经典的“卫生假说”并不能很好地解释这个现状。Ｒｏｏｋ提出的“老朋友假说”，其中“老朋友”指哺乳动物在经过长期进化后体内存活下来的相对无害的微生物，这些微生物对ＤＣ的成熟起关键作用，成熟的ＤＣ产生ＴＧＦ－β和ＩＬ－１０促进调节性Ｔ细胞的分化，而Ｔｒｅｇ具有免疫抑制作用，从而使“老朋友”免受宿主免疫系统的杀灭，同时宿主对自身细胞、肠内容物、过敏原等产生耐受。

有研究者提出“菌群学说”，认为工业化国家抗生素的使用和饮食结构的变化影响肠道正常菌群的定植，进而影响肠道菌群介导的免疫耐受的形成，导致变应性气道疾病的发病率升高。最近发现的Th1是CD4＋效应Ｔ细胞的亚群，能分泌促炎因子IL－17，在过敏性疾病的发生发展中起到重要作用。“Tteg／Th17平衡”被打破是目前认为过敏性疾病乃至自身免疫性疾病发病的重要因素。另外皮肤屏障功能的损坏与过敏性疾病的发生也相关。

三、儿童过敏性疾病

早年Ｂｅｒｇｍａｎｎ提出过敏进程（ａｌｌｅｒｇｉｃｍａｒｃｈ）概念，指出过敏性疾病的发生发展具有年龄特征，伴随着年龄的增长，过敏症状可能得到缓解也可能被其它症状所替代。婴幼儿最早出现的过敏是食物过敏和特应性皮炎，１岁以后逐渐得到缓解，继而出现哮喘，哮喘发病率在学龄期达到高峰，到青春期哮喘可能得到暂时性缓解，但是会出现过敏性鼻炎，可能持续数年。

“肠道菌群假说”认为新生儿出生后免疫系统的良好、平衡的免疫应答未必是依靠微生物才能产生，相反，微生物的存在有导致感染的潜在危险。与致病菌不同是，肠道正常菌群中某些细菌可刺激免疫系统，却不引发对机体有害的炎症反应，肠道正常菌群成员中含有建立肠道相关淋巴组织（gut associ-ated lymphoid GALT）早期发育的刺激物，激发Th1型免疫应答。

肠道菌群紊乱严重危害儿童健康，成为影响儿童过敏性鼻炎、咳嗽、哮喘、湿疹、荨麻疹、皮肤过敏等过敏性疾病的原因之一，常补充抗过敏益生菌台敏乐做好对经常使用抗生素宝宝的防护。

为什么孩子过敏跟肠道的菌群有关呢?先来想想，其实过敏主要是从食物过敏开始的，食物过敏是食物吃到肚子里，胃肠道没有很好地消化就吸收了，造成了未充分消化的食物成分对人体的刺激。那么为什么同样的食物，别的小孩吃了就没有问题呢。其实食物不能很好地消化就吸收，原因就是因为肠道菌群不太健康所致。

所谓抗过敏益生菌就是可以和人体共生且对人体有正面效益的微生物，其中含有副干酪乳杆菌、罗伊氏乳杆菌的抗过敏益生菌制剂台敏乐是最具代表性的抗过敏益生菌台敏乐。益生菌长期以来一直用来照顾人类的健康，除了可改善肠道的生态，产生抗菌物质，增强人体免疫力，改善乳糖不耐受综合症，还可降低TH2细胞所造成的过敏免疫发炎反应。

由于益生菌本身在肠道内就象过客一样，无法长期在肠道繁殖生长期，若要在肠道内生长及发挥有效功能，就得提供它足够生长的必要营养素，抗过敏益生菌之副干酪乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、长双岐乳杆菌的特性是肠吸附能力佳，具有耐酸性，菌体通常呈细长杆状，为革兰氏阳性杆菌，不会产生内孢子，于好氧及厌氧环境下会生长。含有丰富副干酪乳杆菌的台敏乐益生菌对免疫调控能力是可以有效地降低IgE，以及增加干扰素抑制IgE来减轻过敏症状。此类功能性抗过敏益生菌通过肠道定殖才能在肠内形成菌种优势，进而能绵延不绝的发挥它本身免疫调节的功能。通过了胃酸和胆盐考验，从而得以顺利的在肠道发挥其它抗过敏功能，实验证明抗过敏益生菌组合物台敏乐可以通过人体消化系统严格环境的考验。