益生菌与消化道健康

Chin J Gastroenterol, 2009, Vol.14, No.1
肠 杆 菌 O157: H7 特 异 性 的 抑 制 作 用 ，其 主 要 机 制 可 能 是 双 歧杆菌通过抑制 O157:H7 与肠隐窝样受体 Caco-2 的黏附而 实现的。 对于轮状病毒、杯状病毒以及其他类型的肠道病毒 引起的儿童腹泻，益生菌亦显示出良好的疗效。 其机制可能 与益生菌能增加肠黏膜屏障功能、 与病毒竞争黏膜表面受 体有关。 Plummer 等[8]在一项随机对照双盲试验中将 138 例 腹泻患者随机分为两组， 治疗组予乳酸杆菌和双歧杆菌联 合抗生素治疗， 对照组予安慰剂联合抗生素治疗。 结果显 示， 治疗组粪便中难辨梭状芽孢杆菌相关毒素阳性率为 2.9%，对照组为 7.25%。 Allen 等[9]的研究显示，予急性感染性 腹泻患者加用益生菌可在 3 d 内降低相关危险度，同时还可 缩短腹泻的时间。 对成人或婴幼儿腹泻，益生菌均有良好的 疗效，并已逐渐应用于临床。
一、肠内益生菌的生理作用 肠内益生菌在维持肠黏膜屏障功能、 调节机体免疫功 能和促进营养物质吸收方面具有重要作用。 1. 维持肠黏膜屏障功能：①肠道 内 正 常 菌 群 ，如 乳 酸 杆 菌和双歧杆菌可广泛定植于肠黏膜表面， 阻止多种肠道致 病菌，如难辨梭状芽孢杆菌、沙门菌、致病性大肠杆菌等在 肠道的黏附，并使已黏附的致病菌被置换出来。 其可能的机 制 是 ：双 歧 杆 菌 等 可 分 泌 一 种 细 胞 外 蛋 白 片 段 BIF，抑 制 致 * 本文通讯作者，Email: chenggong.yu@gmail.com
Key words Probioticsຫໍສະໝຸດ Baidu Intestinal Mucosa; Immunity; Dyspepsia; Diarrhea; Constipation; Inflammatory Bowel Diseases
人自出生起便有细菌定植于胃肠道中， 在胃肠道中共 寄生有 300～500 种微生物，总数约 1×1014 个左右。 这些细菌 由专性厌氧菌、兼性厌氧菌和需氧菌组成，其中专性厌氧菌 占 97%～99%[1]。 由于胃内独特的环境，绝大部分经口进入的 细菌均被胃酸杀死而无法在胃黏膜定植，但有些细菌，如幽 门螺杆菌（H. pylori）可利用其 分 泌 的 尿 素 酶 分 解 胃 内 尿 素 ， 使细菌周围 pH 值升高， 从而可在充满胃酸的环境中生存。 由于食入的细菌在胃内大部分被杀死， 再加上小肠蠕动较 快， 因而小肠内细菌含量较少。 结直肠由于与外界直接相 通，又无特殊的保护机制，因此结直肠含有人体内绝大部分 的细菌。 粪便的有形物质一半为细菌菌体，主要为厌氧菌。 益生菌能通过自身代谢维持肠道菌群平衡， 抑制有害细菌 生长。 肠内益生菌与人类健康密切相关，补充益生菌对疾病 的预防和治疗具有一定的作用。
关键词 有益菌种； 肠黏膜； 免疫； 消化不良； 腹泻； 便秘； 炎性肠疾病
Probiotics and Digestive Tract Health WANG Yi, YU Chenggong. Department of Gastroenterology, The Affiliated Drum Tower Hospital of Nanjing University Medical School, Nanjing (210008) Correspondence to: YU Chenggong, Email: chenggong.yu＠gmail.com
2. 调节人体免疫功能：与有 菌 动 物 相 比 ，无 菌 动 物 肠 道 免 疫 系 统 发 育 不 完 善 ，Peyer’s 淋 巴 结 及 其 肠 系 膜 淋 巴 结 缺 乏生发中心，白细胞、巨噬细胞的趋化作用以及吞噬能力明 显降低， 肠黏膜内淋巴细胞和血中免疫球蛋白抗体明显减 少。 予无菌动物益生菌后上述情况迅速纠正，免疫系统恢复 正常。 其机制有两个方面：①促进机体体液免疫。 Cukrowska 等[3]以非致病性大肠杆菌喂养断奶的无菌乳猪 15 d 后，大肠 杆菌喂养组脾脏、肠 系 膜 淋 巴 细 胞 和 Peyer’s 淋 巴 结 分 泌 的 IgM、IgG、IgA 淋巴细胞含量明显增加。 此 外 ，在 健 康 婴 儿 食 品 中 添 加 益 生 菌 后 婴 儿 粪 便 中 分 泌 型 IgA 和 抗 脊 髓 灰 质 炎
3. 便秘：便秘是十分常见的 症 状 ，严 重 便 秘 常 影 响 日 常 生活。 便秘的发生多与胃肠道功能紊乱和胃肠蠕动功能减 弱有关，食物中缺乏纤维素、肠内菌群失调也是便秘的重要 原因。 便秘不仅使患者感到不适，同时由于粪便与肠道的接 触时间延长，有害菌滋生致使腐胺等致癌物质大量生成、吸 收，增加便秘患者发生结肠癌的风险。 近期研究[10]显示，每日 定 量 摄 入 富 含 双 歧 杆 菌 酸 牛 奶 （Activa）可 明 显 改 善 成 年 女 性便秘的临床症状，使其在进食同等量食物的情况下，排便 次数和重量均明显增加。 其主要机制可能与双歧杆菌发酵 产生的短链脂肪酸能刺激肠道蠕动、 增加粪便湿度并保持 一定的渗透压有关，从而达到治疗便秘的作用。 因此对于便 秘者应用益生菌有可能产生意想不到的效果。
胃肠病学 2009 年第 14 卷第 1 期
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益生菌与消化道健康
王 轶 于成功 * 南 京 大 学 医 学 院 附 属 鼓 楼 医 院 消 化 科 （210008）
摘要 人体胃肠道内细菌与宿主具有特殊的关系。 胃肠道内细菌，特别是益生菌对维持肠黏膜屏障功能、调节 机体免疫功能和促进营养物质的吸收具有重要作用，与人体健康密切相关。 肠道菌群紊乱与功能性消化不良、腹泻、 便秘、炎症性肠病等胃肠道症状和多种疾病有关，补充外源性益生菌具有较好的临床疗效。 本文对肠内益生菌与消 化健康的关系作一简要概述。
3. 促 进 营 养 物 质 吸 收 ：摄 入 的 食 物 中 有 一 部 分 不 能 被 人体直接消化。 据估计， 每天约有 10～60 g 碳水化合物、8～ 40 g 未消化淀粉、8～10 g 非淀粉类多聚糖、2～10 g 不 吸 收 糖 以及 2～8 g 寡糖不能被小肠消化吸收而进入结肠。 这些物质 由于其本身的特点不能被人体分泌的消化酶分解而吸收， 但为益生菌的生长提供了一个良好的环境和充足的能量。 另一方面消化过程中所产生的一些中间代谢产物，如乙醇、 乳酸盐、 丁二酸和丙酮酸盐可被益生菌用于合成短链脂肪 酸， 并作为能量物质被结肠上皮吸收。 在这些短链脂肪酸 中 ，丁 酸 作 为 结 肠 上 皮 主 要 能 量 物 质 对 结 肠 上 皮 的 代 谢 有 益 。 另外，结肠内益生菌还可合成多种人体所需要的维生素。
Abstract The special relationship between host and bacteria of digestive tract has been emphasized. The bacteria in the gut, especially the probiotics, play important roles in maintaining the intestinal mucosal barrier, modulating the immunologic functions and promoting the absorption of nutrients, which are closely related with human health. Disturbance of gut bacteria has correlation with many kinds of gastrointestinal diseases, such as functional dyspepsia, diarrhea, constipation and inflammatory bowel disease, etc. Supplementation of exogenous probiotics has good clinical efficacy. This review summarized the relationship between probiotics and digestive tract health.
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病毒 IgA 的含量明显增加，从而有可能增加婴儿抵抗胃肠道 感染的能力[4]。 Schultz 等[5]从口服乳酸杆菌 的 健 康 志 愿 者 中 提取外周血 CD4+ T 细胞， 并以自身和他人粪便提取物进行 刺激，发现一些炎症因子，如白细胞介素（IL）-6、肿瘤坏死 因 子（TNF）-α 和部分 干 扰 素 （IFN）-γ 分 泌 明 显 减 少 ，而 抑 炎 因 子，如 IL-10、IL-4 的分泌不同程度增加。 ②促进机体细胞免 疫。 Medici 等[6]予 BALB/c 小鼠 饲 喂 含 双 歧 杆 菌 和 乳 酸 杆 菌 的鲜奶酪 2、5、7 d 后发现 ，与普 通 饮 食 组 相 比 ，益 生 菌 组 小 鼠肠内吞噬细胞活性和 CD4+/CD8+ T 细胞比值均明显升高， 提示益生菌可增强胃肠道的抵抗力。
二、肠道微生态失衡与疾病的关系 肠内微生态的平衡有利于机体抵御各种病原体的侵 袭， 维持机体健康。 但在某些情况下可能出现肠内菌群失 调，这种失调多表现为双歧杆菌、乳酸菌等益生菌以及部分 厌氧菌数量明显减少，而原本含量较少的粪球菌、肠球菌则 成为优势菌种，从而降低了肠道的抵抗力，使各种病毒、病 原菌在体内大量繁殖，引起或加重各种疾病。 与肠内菌群失 调密切相关的胃肠道症状和疾病有功能性消化不良、腹泻、 便秘、炎 症 性 肠 病 （IBD）、肠 易 激 综 合 征 （IBS）、肝 硬 化 、急 性 胰腺炎、结直肠癌等。 1. 功 能 性 消 化 不 良 ：功 能 性 消 化 不 良 主 要 表 现 为 上 腹 痛、腹胀、恶心、呕吐、早饱等症状，可能与胃肠功能紊乱以 及内脏神经感觉过敏有关。 予促胃动力药可使多数患者的 上述症状改善。 肠道菌群紊乱是否与功能性消化不良的症 状有关目前尚有争论。 但 近 期 研 究[7]显 示 ，予 患 者 口 服 含 乳 酸杆菌酸牛奶 2 周后，可缩短肠道通过时间，患者腹胀、腹 痛和腹部不适症状明显改善，提示日常生活食用“功能性食 物（functional food）”如含益生菌的酸牛奶对改善功能性消化 不良的临床症状有一定作用。 2. 腹泻：腹泻可由多种原因引起 ，临 床 上 最 常 见 的 为 感 染性腹泻。 正常人肠道内菌群可受饮食、环境以及药物等因 素的影响而失衡， 特别是应用抗生素可导致肠内敏感优势 菌，如双歧杆菌、乳酸杆菌死亡，导致菌群失衡，使各种有害 病原体如轮状病毒、难辨梭状芽孢杆菌、致病性大肠杆菌等 趁机入侵，引起或加重腹泻。 婴幼儿由于抵抗力低、肠道菌 群建立时间短、易紊乱等特点更易出现腹泻症状。 从婴儿粪 便中分离出的双歧杆菌在体外试验中表现出对肠产毒性大
病菌与肠上皮细胞膜受体结合，从而发挥抑菌作用。 ②肠道 内正常菌群可加快肠上皮细胞的增殖和代谢， 增强肠道抵 御外来致病菌侵袭 的 能 力 。 研 究[2]表 明 ，无 菌 动 物 肠 黏 膜 更 新速度明显慢于有菌动物，且对病原菌具有明显的易感性， 但如在无菌动物肠道内移植特定的共栖菌后， 其黏膜上皮 的更新速度明显加快，对病原菌的抵抗力亦增强，这种特性 与移植不同的细菌有关。 ③增加肠道内黏液的分泌，保护肠 黏膜。 黏液层是抵御病原菌入侵的第一道屏障，主要成分为 糖蛋白，分子质量为 200～2000 kDa（1 Da=0.9921 u）。 细菌能 否在黏液层中定植主要取决于黏液的分泌量、 肠道蠕动速 度以及肠液流动速度。 肠液分泌越多、肠液流动速度越快， 细菌越不易在肠道内定植。 益生菌可促进上皮细胞分泌黏 液，其分泌物还可抑制黏液层内有害菌与内皮细胞的黏附。