肠道微生物研究范文
时间：2023-12-04 17:26:48
肠道微生物研究篇1
关键词：宠物；微生物；传染病；共患病
中图分类号：S855；S82 文献标识码：B 文章编号：1007-273X（2017）02-0008-02
随着城镇化的进展和人们生活节奏的加快，人类物质生活条件越来越好，但是由于闲暇时间的减少、居住模式的变化、网络的影响，人们相互陪伴的时间减少，精神变得愈加空虚，为消除孤寂或出于娱乐而豢养宠物的数量随之快速上升。以往的宠物一般是犬、猫等哺乳类动物或者鸟类，易喂养也容易与人互动。现在除了哺乳类、鸟类，还有爬行类、两栖类、鱼类、昆虫类和节肢类等。宠物体内含有大量的微生物。稳定的微生物生态系统对宠物的健康成长意义重大。当体内微生物系统平衡被打破或者病原微生物入侵时，宠物的机体便遭受破坏。同时，当人们与宠物发生肢体接触时，宠物体内携带的致病微生物可进入人体内，且与人类致病菌发生组合和变异的机会也相应增多。狂犬病、流行性出血热、弓形虫病、口蹄疫等都与宠物有关。而近年来因为抗生素的广泛使用，使得致病微生物的耐药性增强，病菌、病毒的基因突变加快，各种耐药致病微生物不断出现。目前使用的多数抗生素，已对人类和动物身上携带的致病微生物不起作用了。
1 胃肠道微生物
宠物胃肠道微生物对宠物机体的影响最为重要，是宠物体内微生物研究中最为热门的研究方向。宠物体内胃肠道系统中存在数量巨大的微生物群落，在宿主胃肠道内形成微生态系统。
1.1 胃肠道微生物的作用
研究表明，消化道菌群、消化道环境与宿主三者之间相互影响、相互作用，共同参与食物代谢过程。这些微生物能有效帮助宠物避免感染，特别是胃肠道的感染，同时积极地与连接免疫细胞的黏膜相互作用[1]。另外，微生物菌群和宿主的共生可促进宠物的健康。因此，无菌宠物比具有完整胃肠道微生物群落的宠物更易感染疾病。随着对胃肠道微生物研究的深入，肠道微生物对宿主营养代谢或免疫调节的作用已逐渐被人们认识并接受。
1.2 水生宠物胃肠道微生物
目前，高等宠物肠道微生物与宿主代谢、免疫的关系和调控机制已成为研究热点。 然而对于水生宠物肠道微生物与宿主代谢、免疫的关系和调控机制的研究并不多。与陆生宠物相比，水生宠物处于更为复杂的生态环境之中， 其肠道微生物结构更为多样、复杂。近几年，国内外有一些学者对水生宠物肠道微生物开展了研究。主要研究方向不仅包括检测样品中微生物的组成，还包括水生宠物肠道微生物在宿主代谢、免疫中的作用。研究最早采用微生物纯培养方法。但是纯培养的方法在研究环境微生物组成时往往存在培养条件复杂或环境细菌难以进行纯培养等问题。后来，分子生物学技术逐步被应用到水生宠物肠道微生物研究中，如变性梯度凝胶电泳、末端片段长度多态性等指纹图。这些方法成本较低，但研究者难以通过这些技术直接了解样品中微生物的组成信息。高通量测序技术可有效解决这一问题。
1.3 胃肠道微生物研究方法的进展
胃肠道微生物被认为是药物、酶基因和其他新型产品的筛选来源。核酸分析表明，肠道中很大一部分微生物是无法体外培养的[2]， 因此要想全面认识肠道微生物， 就必须采用纯培养方法。
目前，对宠物胃肠道微生物研究方法应用最广也是最为基础的方法便是胃肠道微生物纯培养。但是纯培养方法受到多种因素限制，如培养基选择性、厌氧条件以及微生物相互作用等，导致至今通过纯培养方法可培养的微生物仍然只为哺乳类宠物胃肠道微生物群落的10%～20%[3]。
近年来， 随着分子生物W的发展应用，分子微生态技术使胃肠道微生态学研究迅速发展，其中应用最为广泛的是16SrRNA/DNA杂交和PCR技术[4]。但这一技术也存在局限，它无法探究宠物胃肠道中未培养微生物的遗传、代谢与生理免疫等情况。
2 微生物类传染病
2.1 常见宠物传染病
2.1.1 猫抓病 猫抓病是细菌性疾病，具有感染性，由巴尔通体菌属中的B.henselae感染所致的亚急性自限性传染病。如果被猫抓、舔或者咬伤皮肤后容易感染得病。猫、狗是该病的常见传染源，尤其幼猫更易传染。
2.1.2 狂犬病 狂犬病是由狂犬病毒引起的一种中枢神经系统急性传染病，又称恐水症。一般通过病兽齿咬而传染，如病犬病猫。目前没有有效的治疗，所以只能通过给宠物猫狗注射疫苗以降低传染。
2.1.3 鼠咬热 鼠咬热一般由家鼠咬伤引起，其次为猫、犬、猪等，病原体是小型螺旋菌或念珠状杆菌。治疗用红霉素，以防鼠为主。
2.2 非常见宠物传染病
2.2.1 兔热病 兔热病由土拉伦斯杆菌引起，主要传染源是兔和鼠类。链霉素效果最好，也可以用庆大霉素、四环素、氯霉素治疗。同时做好在流行地区接种减毒活疫苗。
2.2.2 马鼻疽 马鼻疽是一种由马鼻疽假单胞杆菌引起的马、驴及骡的传染病，人因接触病畜感染，马是主要传染病，次之为山羊、猪和狗。因此，对患者要做好隔离治疗。预防首先隔离和处理病马，重视对该病的预防知识宣传。
3 微生物类疾病的预防与控制
3.1 抗微生物药品
抗微生物药品多年前便已投入临床兽医使用中。抗微生物药是指可抑制或杀灭病原微生物的药剂，主要适用于全身感染。抗微生物药包括抗生素、化学合成抗菌药、抗真菌药与抗病毒药。从1950年起，已有大量试验表明，抗微生物类药物具有免疫调节作用，能增强或减弱机体免疫功能[5]，但是抗微生物药品的不合理使用和滥用问题严重，常造成治疗失败、不良反应增多、药品浪费、细菌耐药性产生[6]、兽药残留[7]等问题。
对此，有研究表明药代动力学（Pharmacokinetics，PK）和药效动力学（Pharmacodynamics，PD）研究可以为抗微生物药品的合理应用提供依据。PK-PD可以描述药物对微生物产生效应的时间动力学过程及时间作用类型，对评价药物的有效性、推测最佳治疗剂量和用药间隔、不良反应最小化以及避免或减少药物耐药性都有指导性的作用。因此，PK-PD研究制定最佳临床给药方案具有重要的理论和实际意义[7]。PK-PD研究近年来才投入临床兽药应用中，较人药在此领域中的研究差距较大，需开展各种试验来获得相关数据，进而进行兽药给药方案的优化。
为减少兽用抗微生物药的使用对全球抗微生物药耐药性问题的影响需要采取一些有效措施，包括预警原则，例如禁止或限制给宠物使用一些对人至关重要的抗微生物药物。预防原则也是有效措施之一，如抗微生物药物使用前增加药敏感性试验、优先使用窄谱兽用抗微生物药、优化兽用微生物药物给药方案[8]。以上措施都是旨在消除宠物的病原微生物。但是耐药决定的主要来源不是病原微生物而是共生微生物。而且，目前给宠物使用的抗微生物药物作用和分布的低选择性会使宠物胃肠道的正常菌群受到影响。创新绿色抗微生物药是一类新型的兽用抗微生物药，对环境中的耐药因子几乎没有生态学影响是该类药物的显著特点[9]。新型创新绿色抗微生物药需同时具备药动学和药效学选择性。首先，要求该药物主要分布在靶向微生物所在位置。其次，需对使用该药的宠物的共生微生物和环境生态系统没有药效作用。
3.2 共患病有效防控
迄今为止，新老重大共患病的流行因素依然存在，公共卫生突发事件时有发生，这与近百年来人类生产生活方式的巨大转变有着密切的联系但人医和兽医一体化公共卫生体系的缺位，某种程度上严重制约了新老共患病的有效防控。
传统思想的根深蒂固导致人医和兽医之间缺乏有效合作，协调不足。它们隶属于两个独立的行政主管部门，机构编制和人员设置的不同使它们难以进行有效的沟通和合作。这种情况也存在于人医和兽医的科研管理和科研活动当中。兽医应受重视，理由有三点：一是兽医对重大疫情先知先觉。二是兽医是重大疫情的第一道防火墙。多数重大动物疫情往往是从动物传播到人，只要遏制疫情在动物中的暴发和流行，就能及时为人类建立起第一道防火墙，阻止它向人类蔓延。三是兽医是重大疫病净化和消灭的关键。共患病净化工作的重点应着力于易感动物，同时做好易感染人群的隔离工作。一旦发现重大疫情在动物中的传播，应及时扑杀，并做好无害化处理。
参考文献：
[1] 陈宝江，李福彬，梁陈冲.单胃动物肠道微生态营养调控研究进展[J].饲料与畜牧，2012（1）：43-45.
[2] 王世荣，岳寿松.试论微生态制剂对反刍动物的作用机制[J].中国微生态学杂志，2003，15（1）：60-63.
[3] VAUGHANEE，SCHUTF，HEILIGGH J，et al.A molecular view of the intestinal ecosystem[J].Curr Issues Intest Microbio，2000， 1（1）：1-12.
[4] TAJIMAK，AMINOVR，OGATAK，et al.Rumen bacterial diversity as determined by sequence analysis of 16sDNA libraries[J].FEMS Microbiol Eco，1999，29（4）：159-169.
[5] 徐杂睿刘 和.454测序法在环境微生物生态研究中的应用[J].生物技术通报，2006（4）：54-58.
[6] 邓冠华.抗微生物药长期给药对小鼠肠道微生物组多样性的影响[D].广州：南方医科大学，2013.
[7] 倪谷音.兽医常用抗微生物药物的合理使用[J].畜禽业，2006（16）：50-51.
[8] 丁焕中，曾振灵.抗微生物药[J].养禽与禽病防治，2004（9）：12-16.
肠道微生物研究篇2
[关键词]肠道菌群；中药；有效成分；疾病；代谢；相互作用
[Abstract]A large number and wide varieties of microorganisms colonize in the human gastrointestinal tract They construct an intestinal microecological system in the intestinal environment The intestinal symbiotic flora regulates a series of life actions， including digestion and absorption of nutrient， immune response， biological antagonism， and is closely associated with the occurrence and development of many diseases Therefore， it is greatly essential for the host′s health status to maintain the equilibrium of intestinal microecological environment After effective compositions of traditional Chinese medicines are metabolized or biotransformed by human intestinal bacteria， their metabolites can be absorbed more easily， and can even decrease or increase toxicity and then exhibit significant different biological effects Meanwhile， traditional Chinese medicines can also regulate the composition of the intestinal flora and protect the function of intestinal mucosal barrier to restore the homeostasis of intestinal microecology The relevant literatures in recent 15 years about the interactive relationship between traditional Chinese medicines and gut microbiota have been collected in this review， in order to study the classification of gut microflora， the relationship between intestinal dysbacteriosis and diseases， the important roles of gut microflora in intestinal bacterial metabolism in effective ingredients of traditional Chinese medicines and bioactivities， as well as the modulation effects of Chinese medicine on intestinal dysbacteriosis In addition， it also makes a future prospect for the research strategies to study the mechanism of action of traditional Chinese medicines based on multiomics techniques
[Key words]intestinal microbiota； traditional Chinese medicine； effective ingredients； disease； metabolism； interaction
doi：10.4268/cjcmm20161002
人的皮肤、消化道、呼吸道、泌尿生殖道等部位寄居着种类和数量繁多的微生物，包括细菌、真菌、寄生虫及病毒，其中绝大多数微生物生活在人体消化道内[1]。与人体共生的微生物绝大部分是由细菌菌群组成的，在人体胃肠道中共生着超过1 000种，总质量约15 kg的细菌[2]。定植在肠道内的细菌的细胞总数约1×1014个，是人体自身细胞数量的10倍[3]，如此庞大的细菌群落被当作是人体的超级“器官”[4]。从基因层面上看，人体自身约23万个基因，而胃肠道内的微生物基因总数至少是人体的150倍[5]。因此，正如Joshua Lederberg提出的“人体是由真核细胞与体内共生的微生物群落共同组成的超级生物体（superorganism）”[6]。正常情况下，人体与其体内共生菌相互作用并构成相对平衡的统一体。“肠道元基因组（gut metagenome）”与人体自身基因组共同影响人体的病理生理和药物代谢[78]。
传统中药在我国预防和治疗疾病已经有几千年历史，其绝大多数给药途径以口服为主。药物中的有效成分进入胃肠道后与肠道菌群相互作用，中药中很多有效成分必须经过肠道菌群代谢后才能被吸收而发挥药理作用[9]。参与肠肝循环的药物经肝脏解毒后其代谢物随胆汁分泌到肠道后，再次与肠道菌群接触，也可能再次被肠道菌群代谢转化[10]。因此，肠道菌群对中药的代谢转化具有非常重要的影响，例如增强有效成分的吸收，提高生物利用度，进而提高药效；甚至对中药有毒成分具有减毒或增毒的作用。同时中药能够保护胃肠道黏膜屏障功能，促进益生菌的繁殖，抑制有害菌的生长，对维持肠道微生态系统平衡起着关键作用。
本文对肠道菌群的分类，肠道菌群失调与疾病的关系以及中药与肠道菌群的相互作用等方面进行了综述。
1肠道菌群的分类
近年来，越来越多的学者采用不同的技术手段对不同国家、遗传背景及生活习惯的人群肠道菌群组成进行了分析。研究发现，尽管人体肠道菌群的组成复杂，细菌种类超过上千种，但其中30～40种的优势细菌占到了全部细菌数目的99%[3]。人体肠道内已鉴定出的细菌共9个门，包括厚壁菌门Firmicutes，拟杆菌门Bacteroidetes，变形菌门Proteobacteria，放线菌门Actinobacteria，梭杆菌门Fusobacteria，疣微球菌门Verrucomicrobia，蓝细菌门Cyanobacteria等7个主要门[11]，以及螺旋体门Spirochaeates和VadinBE97菌门[12]。肠道内98%以上的细菌属于厚壁菌门和拟杆菌门这2个最优势的门，而变形菌门、放线菌门、梭杆菌门和疣微球菌门数量及种类较为弱势[11]。此外，根据肠道菌群与宿主的不同关系，肠道菌群可分为以下3类：①与宿主共生的生理性细菌，也称共生菌、有益菌，如双歧杆菌、乳杆菌等；②与宿主共栖的条件致病菌，也称中性菌，如肠球菌、肠杆菌等；③病原菌，也称有害菌，如变形杆菌、假单胞菌和金黄色葡萄球菌等[13]。
2肠道菌群失调与疾病的关系
肠道菌群是肠道微生态系统的重要组成部分，人类在长期进化过程中与肠道菌群形成了互利共生的关系。一旦受到宿主自身及外界环境变化的影响，宿主与菌群之间的平衡状态就会被打破，导致肠道微生态系统失衡，机体的各方面功能出现紊乱，进而可能导致疾病。引起肠道菌群失调的因素多种多样，包括宿主基因型[14]、饮食[15]、年龄[16]、使用抗生素[17]、疾病状态及外来病菌等。近年来，越来越多的研究发现肠道菌群失调与很多疾病的发生和发展有着密切的关系，且发病部位不仅仅只限于肠道内部，甚至会波及全身（图1，表1）。目前在这方面取得了可喜的研究进展，但仍需进一步研究。
3中药与肠道菌群的相互作用
31肠道菌群对中药有效成分代谢及生物活性的影响
肠道细菌在生长繁殖过程中能产生多种糖苷酶[33]、硝基还原酶[34]、偶氮还原酶[35]以及各种碳水化合物酶[36]等，这些酶参与中药多种成分的降解，其代谢途径主要以水解为主，氧化和还原为辅[37]。中药有效成分被肠道菌群产生的特定代谢酶代谢转化后生成新的活性代谢产物，进而对机体产生不同的生物学效应。
311肠道菌群代谢中药有效成分，增强吸收，提高药效大黄和番泻叶中都含有蒽酮苷类化合物番泻苷，而番泻苷本身无泻下作用，口服后在小肠中几乎不被吸收，真正发挥泻下的活性成分是番泻苷元，这是由肠道内双歧杆菌分泌的βD葡萄糖苷酶水解生成番泻苷元后经小肠吸收才发挥泻下作用的，而且代谢产物大黄酸蒽酮的致泻作用最强[38]（图2）。同样含有蒽酮骨架的葡萄糖苷化合物芦荟大黄素苷本身也没有泻下作用，研究发现人粪便中的细菌Eubacuteriuln sp BAR可水解芦荟大黄素苷的CC糖苷键，将其代谢为苷元芦荟大黄酸蒽酮，后者具有显著的泻下作用[39]。黄芩苷是黄芩的主要活性成分，大量研究证明其具有抗菌消炎、抗感染等药理作用。Trinh等[40]研究发现黄芩苷经人肠道菌群代谢后产物主要为去糖基化的黄芩素和甲基化苷元木蝴蝶素A，而且黄芩素和木蝴蝶素A通过抗组胺作用改善小鼠瘙痒反应的效果强于黄芩苷（图3）。人参中的皂苷类成分是其主要的活性成分，主要有抗炎、抗肿瘤、降血糖及降血脂等多种药理作用。研究表明人参皂苷类在体内难以吸收，在肝脏内基本不代谢，主要在肠道中降解。等[41]通过离体和整体实验研究发现人参皂苷Rg1在人及大鼠的肠内细菌作用下均可被代谢，但沿不同的代谢途径进行代谢，血液中也主要以代谢物的形式存在，这可能是人参皂苷在体内发挥药效的真正生物活性成分（图4）。张卫东课题组从药用植物假马齿苋中分离得到一系列三萜皂苷类成分，药代动力学实验表明该类成分在体内也难吸收，生物利用度差，但体内外实验表明有很好的抗抑郁样活性，因此猜想肠道菌群可能在其中起到了关键作用。
312肠道菌群对中药成分的减毒或增毒作用肠道菌群除了能够生物转化中药的有效成分，将其代谢为新的生物活性代谢产物外，还能对中药有毒成分产生减毒或增毒的作用。
乌头碱是川乌、草乌、附子等药用植物中的主要有毒成分，具有消炎、止痛及抗肿瘤的药理作用，然而对中枢神经及心血管系统有明显的毒副作用[42]。赵宇峰等[43]首次利用软电离串联质谱技术研究了乌头碱在人肠内细菌中的生物转化规律。研究表明，乌头碱在肠内细菌代谢作用下脱酰基、甲基、羟基以及发生酯化反应产生新的单酯型、双酯型和脂类生物碱等多种毒性较弱的代谢产物（图5），而且脂类生物碱具有乌头碱同样的药理活性但其毒性明显低于乌头碱[44]。
肠道菌群代谢中药某些成分甚至能够增加其毒性，一个典型的例子就是苦杏仁苷。苦杏仁苷是传统中药苦杏仁中的有效成分，现已广泛用于治疗哮喘、支气管炎、肺气肿、便秘等，也作为辅抗癌药物应用[4546]。然而，近年来不少有关苦杏仁苷中毒的病例报道[47]。动物实验表明，与正常口服灌胃组比较，静脉注射组及经抗生素处理的灌胃组动物无显著毒性反应，而且血浆中氰化物的浓度也均低于正常口服灌胃组[48]。此外，苦杏仁苷注射给药后在大鼠体内主要以原型分布和排泄，而灌胃给药后以代谢产物野樱苷的形式分布，后者进一步脱糖基转化为苯乙腈，苯乙腈分解生成有毒物质氢氰酸HCN，引起毒性反应[4950]（图6）。以上均说明肠道菌群是导致苦杏仁苷产生毒性的关键因素。
32中药调节肠道菌群失调
当机体处于病原菌感染或其他疾病发生的条件下，生物体的微生态平衡状态被打乱。人们日益认识到在治疗疾病过程中维持肠道微生态平衡的重要性并开始将目光转向中药。中药的化学成分丰富，除含有黄酮类、萜类、蒽醌类、生物碱类、甾体类等生物活性成分外，还含有蛋白质、维生素等多种营养成分，因此中药尤其是复方中药具有多种药效作用。传统中药调节肠道生态系统在治疗肠道紊乱相关疾病方面已有多年[51]。大量研究表明，中药对肠道微生态系统的平衡有很好的保护作用，能直接或间接地调节肠道菌群失调。
321调节肠道内菌群组成中药直接调节肠道菌群组成的相关研究已有很多报道，既有以单味中药或单一提取成分对肠道菌群进行调整的，也有以中药方剂形式发挥作用的。
Chang等[52]研究向高脂肪饮食饲养的小鼠食物中添加灵芝提取物的效应，发现灵芝提取物不仅可以降低由高脂肪饮食诱导的硬壁菌门/拟杆菌门的比例升高以及产内毒素的蛋白菌水平，而且能保持肠屏障的完整性并减少内毒素血症发生；同时还观察到，将处理过的小鼠粪便移植给其他肥胖的小鼠，会重现由灵芝提取物所造成的有益代谢效应。Guo等[53]研究发现红参和薏苡仁的提取物在体外均能促进乳杆菌、双歧杆菌等益生菌的生长，抑制埃希氏菌、葡萄球菌及沙门菌等病原菌的生长；同时应用三硝基苯磺酸诱导的溃疡性结肠炎模型评价药效，结果表明红参和薏苡仁的提取物均能改善肠道菌群失调和结肠炎症状，且红参提取物的效果更好。中药普遍含有糖类成分，这类成分可以促进肠道有益菌的生长而抑制有害菌的繁殖。Veereman[54]在研究中发现，幼儿食用含低聚果糖的断奶食品其肠道内双歧杆菌和乳酸杆菌的数量增加，而梭状芽胞杆菌的数量降低。冯兴忠等[55]应用盐酸林可霉素造成小鼠肠道菌群紊乱，发现小鼠肠道内益生菌乳酸杆菌、双歧杆菌的菌值有所下降，经灌服加味补中益气汤进行治疗后，上述细菌菌值均有所恢复，说明加味补中益气汤具有调节小鼠肠道益生菌的作用，使小鼠肠道益生菌数量有所增加。
322保护肠道黏膜屏障功能，防止肠菌移位中药除了能影响肠道菌的组成和数量外，还能间接通过保护肠黏膜屏障，影响菌群的定位。正常肠黏膜屏障能有效防止肠内细菌及内毒素穿过肠黏膜，避免了肠源性感染。目前已经发现多种单味中药、中药复方及中药制剂对肠黏膜屏障具有明显的保护作用。
张英谦等[56]研究了大黄对脓毒症幼猪肠道屏障的保护作用，发现大黄治疗组肠上皮细胞凋亡明显降低，紧密连接蛋白ZO1，Occludin mRNA的表达较模型组明显增强，电镜显示紧密连接相对完整；且TNFα mRNA表达减弱，IL10 mRNA表达增强，丙二醛含量降低，超氧化物歧化酶活性增加，这说明大黄通过抗炎、抗氧化损伤，减轻肠道上皮细胞凋亡，增加紧密连接蛋白表达，从而发挥保护脓毒症幼猪肠黏膜屏障的作用。卢璐等[57]探讨了复方中药清肠栓对三硝基苯磺酸诱导的溃疡性结肠炎大鼠结肠黏膜通透性的影响，采用异硫氰酸荧光素右旋糖4000作为标记物，通过在体与离体实验相结合的方法测定大鼠结肠通透性，证明清肠栓能有效抑制结肠炎大鼠结肠通透性的升高，改善肠黏膜屏障功能，促进溃疡愈合。中药制剂参附注射液能抑制肠组织中核转录因子κB的表达，减少肿瘤坏死因子α、细胞间黏附分子1及诱生型一氧化氮合酶的生成，从而对急性坏死性胰腺炎大鼠肠黏膜屏障起保护作用[58]。
4展望
随着微生态学和现代中医药学的发展，人们逐渐认识到肠道菌群与宿主健康和疾病有着密切的关系。一旦肠道微生态系统的动态平衡被打破，肠道菌群就会失调，引起肠内外各种疾病。中医理论强调从整体水平上认识人体，并在整体观的指导下对疾病进行辨证论治，从而实现对疾病的预防和治疗；而肠道菌群是人体这一“超级生物体”中最大的微生态系统，与中医药之间必然存在着某种联系。因此，有学者提出肠道菌群可能是中药治疗疾病的潜在靶点。
近年来，各种“组学”技术，诸如转录组学、蛋白质组学、代谢组学及宏基因组学的迅速发展为中药有效成分与肠道菌群的相互作用研究提供了极大便利。自然界中99%的细菌是无法通过体外培养的，而宏基因组测序手段不仅可以获得菌群的组成及功能基因信息，还可以鉴定与疾病相关的特定细菌菌群[59]。与代谢组学技术结合有助于发现肠道菌群与中药代谢的密切关系，寻找潜在的共代谢标志物，鉴定与中药代谢过程中的关键功能菌，从而理解中药多成分、多靶点、多层次的作用机制。然而宏基因组分析并不能区分表达基因与非表达基因，因此，转录组学及蛋白质组学的应用显得尤为必要。最终，多组学的关联分析将有助于进一步阐明中药发挥药效的作用物质基础以及肠道菌群介导的中药作用的分子机制（图7）。
总之，肠道菌群作为人体不可缺少的微生物，影响甚至决定中药有效成分的药效和毒性；同时，中药调节肠道微生态系统平衡发挥药效作用。深入研究中药与肠道菌群的相互作用将有利于丰富中医药理论，开发以肠道菌群为靶点的个性化中药制剂并指导临床合理用药。
[参考文献]
[1]Kamada N， Seo S U， Chen G Y， et al. Role of the gut microbiota in immunity and inflammatory disease[J]. Nat Rev Immunol， 2013， 13（5）： 321.
[2]Nicholson J K， Holmes E， Wilson I D. Gut microorganisms， mammalian metabolism and personalized health care[J]. Nat Rev Microbiol， 2005， 3（5）： 431.
[3]Guarner F， Malagelada J R. Gut flora in health and disease[J]. Lancet， 2003， 361（9356）： 512.
[4]O′Hara A M， Shanahan F. The gut flora as a forgotten organ[J]. EMBO Rep， 2006， 7（7）： 688.
[5]Qin J J， Li R Q， Raes J， et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing[J]. Nature， 2010， 464（7285）： 59.
[6]Lederberg J. Infectious history[J]. Science， 2000， 288（5464）： 287.
[7]Zhao L P. Genomics： the tale of our other genome[J]. Nature， 2010， 465（7300）： 879.
[8]Jia W， Li H， Zhao L， et al. Gut microbiota： a potential new territory for drug targeting[J]. Nat Rev Drug Discov， 2008， 7（2）： 123.
[9]Park E K， Shin J， Bae E A， et al. Intestinal bacteria activate estrogenic effect of main constituents puerarin and daidzin of Pueraria thunbergiana[J]. Biol Pharm Bull， 2006， 29（12）： 2432.
[10]Sousa T， Paterson R， Moore V， et al. The gastrointestinal microbiota as a site for the biotransformation of drugs[J]. Int J Pharm， 2008， 363（1）： 1.
[11]Eckburg P B， Bik E M， Bernstein C N， et al. Diversity of the human intestinal microbial flora[J]. Science， 2005， 308 （5728）： 1635.
[12]Bckhed F， Ley R E， Sonnenburg J L， et al. Hostbacterial mutualism in the human intestine[J]. Science， 2005， 307 （5717）： 1915.
[13]Bckhed F， Manchester J K， Semenkovich C F， et al. Mechanisms underlying the resistance to dietinduced obesity in germfree mice[J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2007， 104（3）： 979.
[14]Zoetendal E G， Akkermans A D， Akkermansvan Vliet W M， et al. The host genotype affects the bacterial community in the human gastronintestinal tract[J]. Microb Ecol Health Dis， 2001， 13（3）： 129.
[15]De Filippo C， Cavalieri D， Di Paola M， et al. Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa[J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2010， 107（33）： 14691.
[16]Mueller S， Saunier K， Hanisch C， et al. Differences in fecal microbiota in different European study populations in relation to age， gender， and country： a crosssectional study[J]. Appl Environ Microbiol， 2006， 72（2）： 1027.
[17]Jernberg C， Lfmark S， Edlund C， et al. Longterm ecological impacts of antibiotic administration on the human intestinal microbiota[J]. ISME J， 2007， 1（1）： 56.
[18]Hajishengallis G， Darveau R P， Curtis M A. The keystonepathogen hypothesis[J]. Nat Rev Microbiol， 2012， 10（10）： 717.
[19]Pop M， Walker A W， Paulson J， et al. Diarrhea in young children from lowincome countries leads to largescale alterations in intestinal microbiota composition[J]. Genome Biol， 2014， 15（6）： R76.
[20]DuPont A W， DuPont H L. The intestinal microbiota and chronic disorders of the gut[J]. Nat Rev Gastroenterol Hepatol， 2011， 8（9）： 523.
[21]Morgan X C， Tickle T L， Sokol H， et al. Dysfunction of the intestinal microbiome in inflammatory bowel disease and treatment[J]. Genome Biol， 2012， 13（9）： R79.
[22]Wang T T， Cai G X， Qiu Y P， et al. Structural segregation of gut microbiota between colorectal cancer patients and healthy volunteers[J]. ISME J， 2012， 6（2）： 320.
[23]Qin N， Yang F， Li A， et al. Alterations of the human gut microbiome in liver cirrhosis[J]. Nature， 2014，513（7516）：59.
[24]Fox J G， Feng Y， Theve E J， et al. Gut microbes define liver cancer risk in mice exposed to chemical and viral transgenic hepatocarcinogens[J]. Gut， 2010， 59（1）： 88.
[25]Fei N， Zhao L. An opportunistic pathogen isolated from the gut of an obese human causes obesity in germfree mice[J]. ISME J， 2013， 7（4）： 880.
[26]Everard A， Belzer C， Geurts L， et al. Crosstalk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls dietinduced obesity[J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2013， 110（22）： 9066.
[27]Le Roy T， Llopis M， Lepage P， et al. Intestinal microbiota determines development of nonalcoholic fatty liver disease in mice[J]. Gut， 2013， 62（12）： 1787.
[28]Scher J U， Abramson S B. The microbiome and rheumatoid arthritis[J]. Nat Rev Rheumatol， 2011， 7： 569.
[29]Edwards M R， Bartlett N W， Hussell T， et al. The microbiology of asthma[J]. Nat Rev Microbiol， 2012， 10（7）： 459.
[30]Karlsson F H， Fk F， Nookaew I， et al. Symptomatic atherosclerosis is associated with an altered gut metagenome[J]. Nat Commun， 2012， 3（4）： 1245.
[31]Yano J M， Yu K， Donaldson G P， et al. Indigenous bacteria from the gut microbiota regulate host serotonin biosynthesis[J]. Cell， 2015， 161（2）： 264.
[32]Hsiao E Y， McBride S W， Hsien S， et al. Microbiota modulate behavioral and physiological abnormalities associated with neurodevelopmental disorders[J]. Cell， 2013， 155（7）： 1451.
[33]Miwa M， Horimoto T， Kiyohara M， et al. Cooperation of βgalactosidase and βNacetylhexosaminidase from bifidobacteria in assimilation of human milk oligosaccharides with type 2 structure[J]. Glycobiology， 2010， 20（11）： 1402.
[34]de Oliveira I M， Henriques J A P， Bonatto D. In silico identification of a new group of specific bacterial and fungal nitroreductaseslike proteins[J]. Biochem Biophys Res Commun， 2007， 355（4）： 919.
[35]Chen H Z， Wang R F， Cerniglia C E. Molecular cloning， overexpression， purification， and characterization of an aerobic FMNdependent azoreductase from Enterococcus faecalis[J]. Protein Expression Purif， 2004， 34（2）： 302.
[36]Turnbaugh P J， Quince C， Faith J J， et al. Organismal， genetic， and transcriptional variation in the deeply sequenced gut microbiomes of identical twins[J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2010， 107（16）： 7503.
[37]Kim Y S， Kim J J， Cho K H， et al. Biotransformation of ginsenoside Rb1， crocin， amygdalin， geniposide， puerarin， ginsenoside Re， hesperidin， poncirin， glycyrrhizin， and baicalin by human fecal microflora and its relation to cytotoxicity against tumor cells[J]. J Microbiol Biotechnol， 2008， 18（6）： 1109.
[38]Matsumoto M， Ishige A， Yazawa Y， et al. Promotion of intestinal peristalsis by Bifidobacterium spp. capable of hydrolysing sennosides in mice[J]. PLoS ONE， 2012， 7（2）： e31700.
[39]Akao T， Che Q M， Kobashi K， et al. A purgative action of barbaloin is induced by Eubacterium sp. strain BAR， a human intestinal anaerobe， capable of transforming barbaloin to aloeemodin anthrone[J]. Biol Pharm Bull， 1996， 19（1）： 136.
[40]Trinh H T， Joh E H， Kwak H Y， et al. Antipruritic effect of baicalin and its metabolites， baicalein and oroxylin A， in mice[J]. Acta Pharmacol Sin， 2010， 31（6）： 718.
[41]， 刘铁汉. 肠内菌群对人参皂苷 Rg1 的代谢转化作用的研究[J]. 中国中药杂志， 2001， 26（3）： 188.
[42]吴克红， 唐力英， 王祝举， 等. 附子的化学和生物活性研究进展[J]. 中国实验方剂学杂志， 2014， 20（2）： 212.
[43]赵宇峰， 宋凤瑞， 国新华， 等. 利用软电离质谱技术研究乌头碱在肠内细菌中的生物转化[J]. 高等学校化学学报， 2008， 29（1）： 55.
[44]Kawata Y，Ma C M， MeSelhy M R，et al. Conversion of aconitine to lipoaconitine by human intestinal bacteria and their antinoci ceptive effects in mice[J]. J Trad Med， 1999， 16（1）： 15.
[45]Chang H K， Yang H Y， Lee T H， et al. Armeniacae semen extract suppresses lipopolysaccharideinduced expressions of cycloosygenase2 and inducible nitric oxide synthase in mouse BV2 microglial cells[J]. Biol Pharm Bull， 2005， 28（3）： 449.
[46]吕建珍， 邓家刚. 苦杏仁苷的药理作用研究进展[J]. 现代药物与临床， 2012， 27（5）： 530.
[47]Akyildiz B N， Kurtolu S， Kondolot M， et al. Cyanide poisoning caused by ingestion of apricot seeds[J]. Ann Trop Paediatr， 2010， 30（1）： 39.
[48]Carter J H， McLafferty M A， Goldman P. Role of the gastrointestinal microflora in amygdalin（laetrile）induced cyanide toxicity[J]. Biochem Pharmacol， 1980， 29（3）： 301.
[49]房敏峰， 付志玲， 王启林， 等. 霜制对苦杏仁中苦杏仁苷在大鼠体内代谢及组织分布的影响[J]. 中国实验方剂学杂志， 2011， 17（11）： 132.
[50]付志玲， 郑晓晖， 房敏峰. 霜制对苦杏仁中苦杏仁苷在大鼠尿液中的代谢与排泄影响[J]. 中成药， 2011， 33（7）： 1202.
[51]李果， 肖小河， 金城， 等. 中药复方与肠道微生态调节[J]. 中国中西医结合杂志， 2007， 27（5）： 466.
[52]Chang C J， Lin C S， Lu C C， et al. Ganoderma lucidum reduces obesity in mice by modulating the composition of the gut microbiota[J]. Nat Commun， 2015， 6： 7489.
[53]Guo M， Ding S， Zhao C， et al. Red ginseng and Semen Coicis can improve the structure of gut microbiota and relieve the symptoms of ulcerative colitis[J]. J Ethnopharmacol， 2015， 162： 7.
[54]Veereman G. Pediatric applications of inulin and oligofructose[J]. J Nutr， 2007， 137（11）： 2585S.
[55]冯兴忠， 张娅南， 姜欣， 等. 加味补中益气汤促进肠道益生菌生长的实验研究[J]. 中国微生态学杂志， 2008， 20（2）： 159.
[56]张英谦， 刘建华， 李佃贵， 等. 大黄对脓毒症幼猪肠屏障保护作用及机制研究[J]. 中华中医药杂志， 2008， 22（12）： 843.
[57]卢璐， 谢建群. 中药清肠栓对溃疡性结肠炎大鼠结肠通透性的影响[J]. 中国中西医结合杂志， 2010 （10）： 1087.
[58]胡占良， 吕志武， 张新宇， 等. 参附注射液对急性坏死性胰腺炎大鼠肠黏膜屏障保护作用的研究[J]. 中华胰腺病杂志， 2008， 8（1）： 24.
肠道微生物研究篇3
人体中寄居着数万亿微生物，它们的数量超过了人体细胞，二者之比为10∶1。而且，人体内的微生物主要寄居在肠道内，共有1000～2000种。每个人的肠道中都有至少100多种细菌，还有一些数量和种类尚未弄清的病毒。以细菌和病毒为代表的人类肠道中的微生物对生命功能和人体健康具有神奇的作用，因为它们具有调节代谢、营养、免疫和保护机体的功能。现在，人们对肠道细菌的作用了解得更多了。
消灭致病菌，保障健康
人体肠道菌群主要由硬壁菌门、拟杆菌门、放线菌门、蛋白菌门和疣微菌门等种类繁多的细菌构成，这些细菌在肠道内形成一定的比例，从而控制着肠道菌群的平衡，除了维持人体正常的生理功能外，也避免了一些细菌导致的疾病，如腹泻、感染等。
但是，如果肠道菌群失衡，某一类细菌增多，就会导致疾病，例如，肠道内艰难梭菌的增多就会引起腹泻。艰难梭菌是一种革兰氏阳性厌氧芽孢杆菌，本身没有侵袭性，但是也有一些产毒的艰难梭菌通过分泌毒素A、B以及二元毒素引起腹泻、结肠炎甚至致死性伪膜性肠炎，这些疾病统称为艰难梭菌感染（CDI）。
研究人员发现，健康人与初发艰难梭菌感染患者粪便菌群主要由拟杆菌门和硬壁菌门的细菌组成，但是，复发性艰难梭菌感染患者粪便菌群中的拟杆菌门细菌大量减少甚至消失，而由其他在正常粪便中占少数的菌群，如变形菌门和疣微菌门的细菌等组成，呈现肠道细菌菌群的多样性减少。现在，艰难梭菌感染每年可导致美国约1.4万人死亡。目前最大的难题是，由于艰难梭菌耐受抗生素，几乎所有的抗生素治疗都不奏效。
不过，研究人员发现，不用抗生素也可以治疗艰难梭菌感染。2012年11月13日发表在《内科学年鉴》上的一项纳入20项研究共涉及3800人的荟萃分析发现，益生菌可以使艰难梭菌相关性腹泻的发病率减少66%。根据这个研究结果，美国新的《艰难梭菌感染诊治及预防指南》建议，对于万古霉素治疗后出现第3次复发者，应考虑粪便移植。粪便移植治疗复发性艰难梭菌感染的有效率高达89.7%，不良反应极少。
显然，移植健康人的大便就是移植正常人的肠道菌群，尤其是其中的益生菌，以此来治疗艰难梭菌感染。移植健康人的大便到患者肠道进行治疗虽然有效，但是这种方式让人产生厌恶感，而且安全性并不能保证，于是研究人员研发了一种大便药，即用健康人的含有正常菌群的大便来制成药物以治疗复发性艰难梭菌感染。
美国哈佛大学医学院儿科感染性疾病专家杨斯特等人把健康人的冰冻大便做成1.6克的胶囊，对20名确诊为艰难梭菌感染的患者（11～89岁，平均年龄64.5岁）进行药物试验治疗。对患者的要求是，至少有3次中度艰难梭菌感染的症状，使用万古霉素6～8周治疗无效，或者至少有2次严重艰难梭菌感染的症状，并需要住院治疗。粪便来自健康志愿捐赠者，经过零下80℃到零下112℃低温冻存。患者连续2天每天服用15个大便胶囊药丸，随后进行6个月的症状和副作用的随访。
研究人员在调查后认为，这种大便药不仅有疗效，而且安全。药物有效的标准是，腹泻缓解8周内不复发;安全的标准是，未出现躯体及心理副反应、毒性反应、变态反应等非治疗所需的反应。研究表明，14名患者一次治疗腹泻缓解率达70%，6名无效患者重新治疗后4名患者腹泻缓解，总体腹泻缓解率达到90%。此次研究没有发现该药的严重副作用。这一研究结果已发表于2014年10月11日的《美国医学会杂志》。
大便药丸治病的原理在于，可以将健康人大便中的功能菌群移植到患者胃肠道内，重建具有正常功能的肠道菌群，从而治愈艰难梭菌感染。因此，这种治疗可以美其名曰“肠道微生态移植”。
调节代谢，控制富贵病
人体肠道内的细菌不仅执行着免疫防御功能，而且有调节内分泌和控制代谢的作用，因此对人的健康和生命具有重要的意义。最近的两项研究发现，肠道中的两种菌群对防止人的肥胖和代谢疾病（如二型糖尿病）起了重要作用。
比利时鲁汶大学的帕特里斯・卡尼等人发现，肥胖症和二型糖尿病病人体内发生炎症、肠道菌群遭到改变、肠道的屏障受到破坏，主要原因在于，其中一种菌群的数量下降，使肠道内的菌群失去了平衡制约作用。
尽管人体肠道菌群中的疣微菌门细菌的数量较少，但是，疣微菌门中的一种细菌A. muciniphila（下文简称A细菌）对肥胖症和二型糖尿病的发病具有重要作用。在健康的哺乳动物肠道中，A细菌占肠道菌的3%～5%。但在患有肥胖症或二型糖尿病的人和小鼠中，这种细菌在肠道内的水平要低得多。
对小鼠的试验发现，摄取高脂饮食的小鼠肠道中的A细菌比正常饮食的小鼠少100倍。为了证实A细菌减少是否诱发了小鼠的肥胖症和糖尿病，研究人员给这些小鼠喂食有活性的A细菌，并通过饮食促进肠道菌的生长。一段时间后，这些小鼠肠道的A细菌恢复到正常水平。
当小鼠的A细菌恢复正常后，这些小鼠与对照组小鼠相比，体重减轻，脂肪量减少，肠道黏液层增厚，胰岛素抵抗得到缓解。此外，小鼠的其他许多与肥胖和代谢疾病相关的指标也得到了改善。卡尼等人认为，小鼠肠道中的A细菌的数量恢复到正常状态可以改善小鼠的代谢，逆转高脂饮食诱发的代谢紊乱。原因在于，正常的A细菌能增加肠道中内源性大麻素的水平，这一信号分子可以帮助机体控制血糖水平，并且协助肠道抵御有害微生物。
无独有偶，伦敦国王学院和美国康奈尔大学的研究人员对人类双胞胎的研究发现了一种鲜为人知的肠道菌，这种细菌也是导致人们肥胖和患糖尿病的诱因，而且这种细菌可高度遗传，它们在身材苗条的人体内更为普遍，但是，在肥胖者体内数量较少，这种细菌是Christensenellaceae（以下简称C细菌）。
研究人员收集了416对双胞胎的1000份粪便样本，对其中的微生物进行了基因测序。与异卵双胞胎相比，同卵双胞胎（基因完全相同）之间的C细菌丰度更为相似，在身材较瘦的人体内丰度更高，但在肥胖者体内的丰度较低。这说明C细菌与遗传有关。
为了探讨C细菌对肥胖的作用，研究人员把这种细菌移植到小鼠体内，抑制了这些小鼠的肥胖（与对照组相比）。这从微生物的角度解释了以前人们所认知的遗传变异、肠道菌与代谢疾病和肥胖的关系。确切地说，C细菌是控制人肥胖的细菌，提高这种细菌的丰度，就有可能帮助人们避免肥胖或者有效减肥。
A细菌和C细菌都可以控制人的肥胖，它们的丰度正常或数量增多可以减少肥胖，反之则造成肥胖。因此，这些微生物将是预防和治疗肥胖症、糖尿病的一种突破口，无论把它们作为药物的新靶标，还是直接把它们作为药物移植到肥胖症和糖尿病患者的体内，都有可能起到预防和治疗肥胖的作用。
肠道细菌抗病的分子机理
疟疾是经按蚊叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染疟原虫所引起的虫媒传染病，研究人员发现，儿童被蚊子叮咬后最容易染上疟疾，但成年人被蚊子叮咬后则比儿童患疟疾的少。原因何在？过去，一种通俗的说法是，成人的免疫系统已经发育成熟，因此抵御疟原虫的能力比儿童强，疟疾的发病率也就低于免疫系统尚未发育成熟的儿童。但是，这种解释太为笼统。现在，研究人员通过对肠道菌的研究从分子角度解释了为何儿童比成人更容易患疟疾。
葡萄牙古尔班基安研究所的研究人员发现，人体内的一些肠道菌表面有一些糖分子，这些糖分子称为聚糖。人体免疫系统识别这些聚糖之后，能产生高水平的天然循环抗体，后者就是人体抗御疾病的卫士之一。更进一步的是，针对肠道菌表面聚糖的天然抗体，也能够识别一些病原体表面相似的糖分子，例如识别疟原虫表面类似的糖分子，从而攻击疟原虫，避免疟疾的产生。
古尔班基安研究所的巴提亚・伊尔马兹博士发现，人体肠道内一种最常见的大肠杆菌――大肠埃希氏菌（E.coli）能产生类似疟原虫的聚糖半乳糖残基，因此，这些大肠杆菌的半乳糖残基能诱导机体生成天然的抗体，称为抗半乳糖残基抗体。这些抗体产生后，就会识别疟原虫产生的半乳糖残基，把疟原虫当成外来入侵物而发起攻击。攻击的过程是，抗半乳糖残基抗体激活免疫系统中的补体系统，从而呼唤免疫系统的其他成员来杀死疟原虫，由此阻止这种寄生虫从皮肤进入血液而导致疟疾的产生。
在热带和亚热带的疟疾高发地区，只有一部分成年人被蚊虫叮咬之后会感染疟疾，而5岁以下的儿童明显更容易受到感染，这说明成年人拥有更好的抗半乳糖残基抗体，能抵御疟原虫进入血液。研究人员推论，婴幼儿体内还没有足够多的大肠杆菌，因此不能诱导机体生成高浓度的抗半乳糖残基抗体，以抗御疟疾的产生。
为了证明这一点，伊尔马兹等人把人工合成的半乳糖残基输入小鼠体内，让小鼠产生了高水平的抗半乳糖残基抗体，结果，这些抗体让小鼠的疟疾发病率大大减少，这说明正是抗半乳糖残基抗体的水平不高才使婴幼儿容易患疟疾。
因此，如果能直接把成人体内的大肠杆菌产生的半乳糖残基当成疫苗来使用，输入到儿童体内，刺激儿童产生高水平的抗半乳糖残基抗体，就有可能预防和减少儿童患疟疾。当然，这需要进行人体试验才能确定。
肠道细菌有助于抗癌
现在，研究人员还发现，人体肠道中的细菌也有助于抗癌，但是，这种抗癌作用不是直接的，而是间接的，因为肠道菌群有助于抗癌药物发挥更好的疗效。法国和美国研究人员从不同角度发现了肠道细菌帮助抗癌药物发挥作用的机理。
环磷酰胺是一种常用的抗癌化疗药物，法国巴斯德研究所的研究人员对小鼠试验发现，环磷酰胺能够破坏肠道黏液层，让肠道细菌进入循环系统，其中一些细菌能够到达脾和淋巴结，促成这些部位产生和形成免疫细胞，如免疫T细胞和免疫系统中的其他成分，它们会攻击癌细胞。但是，当研究人员用抗生素杀死试验鼠的肠道细菌后，环磷酰胺间接促进免疫细胞和其他免疫因子生长的能力就会大大降低。也就是说，肠道细菌和化疗药物共同合作增强了免疫系统的功能，从而能有效杀死癌细胞。
美国国家癌症研究所的研究人员则从另一个角度发现细菌能帮助化疗药物治疗癌症。研究人员对正在接受化疗并且估计存活率约有70%的患癌小鼠进行试验，用抗生素杀死小鼠肠道内的细菌。结果，小鼠按正常剂量和服药时间服用化疗药物后不再起作用，在化疗药物对癌症无效后，小鼠的存活率在两个月后下降到20%。
美国研究人员试用的一种比较有效的化疗药物奥沙利铂，对治疗结肠癌有较好的效果。当小鼠的肠道菌群正常时，奥沙利铂治疗小鼠结肠癌的效果最好。但是，在对小鼠服用抗生素杀死很多肠道细菌后，奥沙利铂的药效就大打折扣。
美国研究人员的这项研究虽然没有揭示为何肠道细菌有助于化疗药物发挥作用，但是，他们认为，正常的肠道菌群是和化疗药物共同作用，让免疫系统的功能得到增强，从而能抑制或杀死癌细胞。当然，这一机理还需要更多的研究才能进一步证实。而且，由于不同的细菌对特定的抗癌药才有促进药效的作用，因此，还需要深入研究特定的抗癌药是由哪一种肠道细菌助它们一臂之力的。
肠道微生物研究篇4
肠道菌群与其宿主相互作用影响的统一体称为肠道微生态。它们和人体有着密不可分的互利共生关系，直接影响着每个人的健康。肠道菌群对促进营养食物消化吸收、产生有益营养物质、抵御外来致病菌的侵入以及调节免疫机制等方面有着重要作用。在长寿之乡广西壮族自治区巴马地区、日本枫原地区，长寿老人的肠道菌群报告结果一致发现肠道双歧杆菌的比例明显增高，说明健康长寿与肠道菌群之间存在着密切关系。
1 肠道微生态系统
1.1 消化道中的正常菌群
消化道中的正常菌群的种类和数量，在不同部位是不同的。胃酸的酸度很高(pH2～3)，因而胃内基本无活菌。空肠和回肠上部的菌群很少。结肠和直肠则有大量细菌，主要是类杆菌(Bacteroides)、双歧杆菌(Bifidobacterium)、大肠埃希菌、乳杆菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌(Proteus)、梭菌(Clostridium)等。1g干粪含菌总数在4千亿个左右，约占粪重的40%，其中99%以上是厌氧菌。肠道菌群受饮食、年龄等因素影响很大。多食蛋白质的人，大肠埃希菌生长旺盛;以吃淀粉为主的人，乳杆菌较多。哺乳期婴儿的肠道菌群主要是双歧杆菌，占总菌数的90%左右;随着成长，双歧杆菌下降，类杆菌、乳杆菌、梭菌等逐渐增多。结肠菌群指存在于人体大肠内的菌群，既包括对健康有益的细菌，也包括对机体有害的一些致病菌。在母体内时胎儿肠道是无菌的，在出生过程中来自母亲阴道和肛门的细菌进入胎儿体内并在结肠内定植，其中主要是厌氧菌，如肠杆菌，链球菌等。出生后2天以后双歧杆菌才开始出现，在4～5天时成为肠道内的优势菌。母乳喂养婴儿粪便菌群中双歧杆菌数(47.6%)为配方奶喂养婴儿(15%)的3倍。断乳之后，双歧杆菌数量逐渐减少，并开始逐渐建立类似于成人的菌群模式。菌群构成与饮食方式的改变(如断乳)、年龄以及饮食结构密切相关。对于饮食结构稳定的个体来说，其结肠菌群构成也相对稳定，但是在不同个体之间差异较大。随着年龄增大，大肠杆菌、链球菌以及芽孢杆菌的数量逐渐增多而双歧杆菌数量减少。
1.2 益生菌
1989年Fuller提出了益生菌(probiotics)的概念，指食物中能改善肠道菌丛平衡，从而对宿主健康发挥有益作用的活微生物，主要包括一组乳酸菌(如双歧杆菌、乳酸杆菌、链球菌)以及其他如肠球菌、拟杆菌中的某些菌株。益生菌应符合以下几个条件：(1)对宿主健康发挥有益作用;(2)非致病菌且没有毒性作用;(3)在生物学上应当具有活性，即包含大量活菌;(4)可以在宿主肠道内定植及代谢;(5)在储存和使用过程中保持活性;(6)必须来自于宿主。
1.3 肠道菌群与健康
肠道菌群与人体相互依存，构成肠道的微生态系统，该微生态系统对促进食物的消化，产生维生素B1、B2、B6、B12、维生素K、泛酸、生物素、烟酸、叶酸等营养物质，抵御外来致病菌的侵入以及刺激免疫系统等方面有着重要作用。
2 肠道菌群与食物消化吸收及食物过敏
中国人乳糖不耐受发生率远远高于欧洲、北美和澳大利亚等。乳糖酶缺乏是乳糖不耐受发生的基本原因，但不是其唯一原因。研究显示，绝大多数乳糖不耐受的受试者粪便样本中双歧杆菌数量相当低，认为结肠益生菌减少是乳糖不耐受发生的重要原因。双歧杆菌发酵乳糖产生乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等短链脂肪酸，而不产生H2等肠道气体，因此在发酵进入结肠的乳糖时不会因产气过多而引起腹胀等不适症状[1]。食物过敏发病率近年来呈逐渐上升的趋势。益生菌在防治儿童食物过敏中的研究进展，认为肠道菌群的构成与食物过敏的发生有关，生命早期肠道菌群的形成通过调节机体免疫功能而诱导免疫耐受的产生。食物过敏患儿肠道内的有益菌如双歧杆菌、乳酸杆菌和梭状芽孢杆菌的数量低，而需氧菌如大肠杆菌和链球菌数量占多数，益生菌所特有的免疫调节作用可能对防治包括食物过敏在内的一些过敏性疾病具有一定作用，为食物过敏的防治提供新的思路和信息[2]。
3 肠道菌群及其代谢产物对健康和疾病的影响
正常人肠道菌群的组成保持相对的稳定。在疾病状态和应用抗生素的情况下，容易出现菌群失调，引起许多健康问题与疾病。肠源性内毒素与肠道菌群的失衡可影响肝硬化的发生发展过程。肝硬化患者肠道双歧杆菌等数量明显降低，而大肠杆菌、产气荚膜杆菌等成为优势菌，肠道内处于高度腐败状态，产生的氨、硫化氢、胺类、酚类等有害物质大量蓄积并被人体吸收入血，导致机体各器官、组织受损。应用益生菌和益生元或许可以改善临床病情较轻的慢性肝病和肝硬化患者的临床结局。短链脂肪酸(SCFAs)是膳食纤维在结肠腔内经细菌发酵的产物，SCFA不仅是肠上皮细胞重要的能量来源，还可影响影响肠黏膜屏障，肠上皮细胞的通透性、氧化应激反应等，对结肠功能和健康具有重要的作用。
4 肠道微生态系统的维持
4.1 肠道菌群
肠道菌群中专性厌氧菌占90%～99%，其中又以类杆菌和双岐杆菌居多(>90%)，主要分布在回肠末端与结肠。通常，将肠道菌群分为生理性细菌(有益菌群)、条件致病菌(中间菌群)和致病菌(有害菌群)，它们之间形成并保持一定的共生或拮抗关系，这种微生态的平衡，既受宿主遗传性的控制，更受宿主所处外环境的影响，与宿主的健康及疾病有密切关系。
4.2 膳食结构与肠道微生态
膳食结构的合理与稳定，对维持肠道微生态非常重要，反过来，肠道细菌又通过参与食物的消化、吸收，以及合成部分营养素等，调节着人体的新陈代谢。双歧杆菌通过分泌各种酶，有助于蛋白、脂肪和碳水化合物的分解;通过磷壁酸与肠黏膜上皮细胞特异结合，参与肠黏膜生物学屏障的形成，阻止或抑制致病菌、条件致病菌等入侵，并刺激机体免疫系统的发育和成熟;通过发酵葡萄糖产生乙酸、乳酸和甲酸等有机酸，来降低肠道pH值和氧化还原电势Eh值，促进铁、钙和维生素的吸收，B族维生素的合成，同时还能抑制痢疾、伤寒、变形、真菌等致病菌的繁殖;通过降解亚硝酸胺、调节和协调肠道内的菌群组合等起到抑癌、抗肿瘤的作用[3]。
5 微生态制剂的选择
微生态制剂(microbioecological preparation)，指根据微生态学原理，利用对宿主有益的正常微生物及其代谢产物和生长促进物质所制成的制剂，通过调整微生态失调，保持微生态平衡来改善宿主的健康状况。微生态制剂可分为益生剂、益生元、合生元(益生剂+益生元)三类，各有特点，应根据需要合理选择。
5.1 益生剂
含活菌和(或)包括菌体组分及代谢产物的死菌的生物制品。我国卫生部曾于2001年公布了可用于保健食品的益生菌菌种名单有：两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌干酪亚种、嗜热链球菌。生活中，益生菌主要以益生菌酸奶的形式体现的，各种益生菌酸奶因添加了功能性不同的菌种而经临床验证具备一定功效和益处[4]。最常见的酸奶是在规定的乳或乳制品中添加保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌进行乳酸发酵制成的产品。市场上，益生菌做成的微生态制剂，有片剂、胶囊剂、栓剂、口服液等多种剂型，根据所含菌种数可分为单菌制剂和多菌制剂两大类。
5.2 益生元
益生元指一类非消化性的可被肠道正常菌群利用的物质，可被选择性发酵且能专一性改变肠道中对宿主健康有益生菌群的组成和活性的配料(ingredient)。其最基本的要求是在上消化道不被水解和吸收，能被肠道菌群发酵，促进有益菌生长同时，也能降低和抑制有害菌的数量。益生元根据来源不同，可分为低聚糖类、多糖类以及一些天然植物提取物、蛋白质水解物、多元醇等，目前研究及市场应用最多的是低聚糖类。低聚糖类益生元，如低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、水苏糖、绵子糖、甘露低聚糖、低聚龙胆糖、低聚壳聚糖等，大多具有良好水溶性、热稳定性和耐酸性，粘度低、甜度低、无不良风味，同时还具有膳食纤维的功能。每种低聚糖在不同温度、酸度等条件下的稳定性等不同，应用中要根据加工工艺、口感、性价比等来选择。
5.3 合生元
合生元指益生剂和益生元并存且协同发挥作用的合剂。其中，益生剂与益生元的组合不是简单的混合或复合，强调所添加的益生元物质应既能促进合剂中双歧杆菌的生长增殖，又能促进肠道中有益菌(如双歧杆菌等)的生长、定植和增殖。合生元的相关临床应用已有不少报道，基因工程技术及分子生物技术的发展，将有助于益生菌的筛选、鉴定、功效及作用机制的研究，有助于益生菌与益生元最佳组合的选择。
6 结论
肠道菌群与其宿主相互作用影响的统一体称为肠道微生态。它们和人体有着密不可分的互利共生关系，直接影响着每个人的健康，对促进营养食物消化吸收、产生有益营养物质、抵御外来致病菌的侵入以及调节免疫机制等方面有着重要作用[5]。我国现行推广的居民膳食指南与平衡宝塔，从食物多样、粗细搭配、保证每日适量奶豆类、蔬果类，增加全谷类、薯类摄取等多方面兼顾了维持肠道微生态的需要。例如牛奶中糖巨肽、乳糖，酸奶等奶制品中的乳酸菌等可直接参与或调节肠道菌群;大豆所含的低聚糖，粮薯蔬果中的膳食纤维都是双歧杆菌等益生菌的食料。
参考文献
1 钟燕，黄承钰，何涛，等.益生菌和酸奶对乳糖不耐受者结肠菌群作用研究.卫生研究，2006，35(5)：587-591.
2 张水平，刘黎明，孙晓勉，等.婴幼儿肠道菌群与辅食添加状况的相关性研究.中国妇幼健康研究，2007，18(6).
3 钟燕，黄承钰，阴文娅，等.益生菌和酸奶对乳糖不耐受者的作用研究.营养学报，2005，27(5)：401-405.
4 张琳，邱学澄，李素娥.新生儿肠道菌群的动态观察及临床意义.中国微生态学杂志，1993，5(3)：25.
5 赵文华，杨正雄，瞿屹.生命早期营养不良对成年后超重和肥胖患病危险影响的研究.中华流行病学杂志，2006，8(27)：647-650.
肠道微生物研究篇5
关键词：胰岛素；口服给药；研究进展
中图分类号：R977.1文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)06-0031-04
Progress in Insulin Oral Delivery
WANG Jian-lei1,2, WANG Zheng-wu1*, WANG Zhong-ni3
(1. School of Agriculture and Biology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, China; 2. School of Chemical and Material Engineering, Southern Yangtze University, Wuxi 214122, China; 3. College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Shandong Normal University, Jinan 250014, China)
Abstract：The recent developments for oral administration of insulin are reviewed and analyzed, particularly in the following aspects: nanoparticles, liposomes, microemulsion and multiple emulsion delivery systems.
Key words：insulin; oral administration；progress
胰岛素（insulin）是许多糖尿病患者须终生使用的药物。由于胰岛素相对分子质量较大且易被消化道内胃酶、胰酶降解灭活，故注射途径仍是主要给药方式。胰岛素治疗是一个长期的过程，注射给药使患者感到痛苦和不便，所以，国内外学者一直在研究胰岛素的非注射给药制剂。随着制剂工业的技术进步，近年出现了许多非注射给药途径的胰岛素新剂型，如口服给药，黏膜给药系统（口腔黏膜、鼻黏膜、直肠黏膜、眼黏膜给药等），肺内给药系统，透皮给药系统等。
在非注射给药途径中，口服给药方便而且患者的顺应性好。但是由于胃酸和胃肠道酶对胰岛素有破坏作用，胃肠道黏膜对大分子药物的通透性低[1]以及肝脏的首过作用，使胰岛素口服给药的生物利用度低。目前研究人员主要
利用脂质体、纳米粒、微囊、微球等载体减少胃肠道对胰岛素的破坏和降解，促进有效吸收。
1纳米粒
纳米粒是直径小于1μm的粒子，在用作药物载体时很容易通过人体最小的毛细血管（约4μm），达到药物缓释或在特定组织或靶位释药的目的。目前这种给药技术还处于实验室阶段。
1.1胰岛素纳米粒在人体内的吸收
1987年Saffran等[2]报道，胰岛素微粒经包裹后装入肠溶胶囊能免受蛋白酶降解。纳米粒在人体吸收部位的相关研究有：Kimura等[3]报道，含胰岛素和蛋白质抑制药的聚乙烯醇凝胶微粒能显著且长时间地导致血糖下降，其原因之一是此微粒能长时间地滞留在肠道下部。吴琼珠等[1]用大鼠体内小肠段回流实验，研究以硬脂酸纳米粒为载体的胰岛素在小肠各部位的吸收，表明回肠是最佳吸收部位。另一项研究[4]表明，小肠能吸收载有胰岛素的壳聚糖微球，并有降糖疗效。
潘妍等[5]研究了胰岛素乳酸/羟基乙酸共聚物纳米粒的制备及口服药效学。他们用1%的poloxamer188乳化剂制备平均粒径为149.6 nm的纳米粒，其包封率为42.8%。将此纳米粒和经壳聚糖包衣的胰岛素乳酸/羟基乙酸共聚物（PLGA）纳米粒以同剂量给予糖尿病大鼠，经包衣的纳米粒相对生物利用度显著提高。研究者认为壳聚糖包衣的聚酯纳米粒可使胰岛素在胃肠道更好的吸收。张立强等[6]用离子交联法制备胰岛素壳聚糖复合物纳米粒，使用羟丙基甲基纤维素酞酸酯（HP55）作肠溶包衣，肠溶包衣纳米粒在人工胃液和肠液中的释药速率均明显低于未包衣纳米粒，突释效应显著减小。未包衣复合物纳米粒能显著降低糖尿病模型大鼠的血糖浓度，降糖效果可持续20 h以上，肠溶包衣后，降糖效果明显增强；肠溶包衣前后在模型大鼠体内24 h的相对生物利用度分别为11.12 %和16.29 %。
陶安进等[7]用改良的乳化溶剂扩散法分别制备了PLGA纳米粒和肠溶纳米粒（PLGA-HP55 NP，PLGA-HP50 NP，即以肠溶高分子对PLGA包衣），肠溶纳米粒可有效地抑制胰岛素在人工胃液中的释放，与PLGA纳米粒相比可显著降低正常大鼠的血糖浓度。其中PLGA-HP55的降糖作用显著高于PLGA-HP50。pH高的纳米粒有望成为胰岛素口服给药的有效载体。
为了防止胃酸和胃肠道酶对胰岛素的破坏作用，Damge等[8]在酸性介质中合成含胰岛素的异丁基腈基丙烯酸酯纳米粒。体外研究表明，分散在含表面活性药的油性介质可保护胰岛素不被蛋白酶分解。
Elan公司将生物可降解口服给药系统BEODE技术用于胰岛素，可使纳米级微粒按一定程序在小肠释放，由淋巴系统吸收，避免药物的首过效应。
1.2纳米粒对胰岛素的缓释能力
Mesiha等[9]制备的聚氰基异丁酯丙烯酸纳米粒可将药物作用时间从6 h延长至72 h，并且生物利用度更好。Merisko等[10]也制得有良好缓释能力的纳米粒。Christiane等[11]用生物聚合物和非生物聚合物复配制得纳米离子对胰岛素的包封率可达到约96%，并且可将胰岛素包裹在纳米粒子的内核。
迄今在胰岛素纳米粒研究领域引人注目的是1988年法国Damge等[12]报道的胰岛素聚α-氰基丙烯酸酯纳米粒，具有一次服用可持续降糖20 d左右的惊人效果。
2脂质体
脂质体作为载体可保护药物的生物活性，提高稳定性，增强靶向性，延缓释放，提高疗效。脂质体可促进药物在胃肠道主动转运并免受胃肠道蛋白酶的破坏，可以做为胰岛素的载体。它具有与生物膜类似的磷脂双分子层结构，可使药物尤其是小肠无法吸收的大分子药物得以吸收。小肠黏膜细胞还可通过胞饮和胞吞作用直接吸收纳米脂质体以及脂质体内的大分子蛋白质类药物。
张磊等[13]通过改变油相容积和油水相比例改进逆相蒸发超声法，制备胰岛素纳米脂质体，平均粒径83.13 nm，正常大鼠小肠给药后有一定的降血糖作用。
Kisel等[14]制备了二棕榈酰磷脂酰乙酯等3种脂质体，实验大鼠口服包封胰岛素的脂质体后，血浆中免疫反应胰岛素（即不包含胰岛素抗体的胰岛素）的浓度在1.5 h达到峰值，并能维持3.5 h，同时血糖浓度由2.7 g/L降至接近正常值1.4 g/L。脂质体包封的胰岛素还具有肝细胞靶向性，能尽快恢复患者肝脏及循环系统的正常生理功能。
吴正红等[15]用逆相蒸发法制备聚维酮胰岛素脂质体，聚维酮相对分子质量增加，胃蛋白酶对胰岛素的降解作用减弱。用壳聚糖包覆胰岛素脂质体，口服后血糖值最低时分别为实验前的39.13%和16.94%。吴正红等[16]用体肠灌流法研究壳聚糖及其衍生物包覆胰岛素脂质体的肠道吸收，表明胰岛素的肠道吸收及其在肠道中的稳定性均提高。
Wu等[17]用逆相蒸发制备胰岛素脂质体，发现Ch（壳聚糖）-CEC（壳聚糖-EDTA轭合物）双层包覆的胰岛素脂质体可抑制负载葡萄糖的正常大鼠血糖的升高。以皮下注射胰岛素为对照，Ch-CEC双层包覆的胰岛素脂质体经向糖尿病模型大鼠和beagle犬给药后，相对药理生物利用度均大于9%，具有较好的降血糖作用并改善了胰岛素的口服利用度。
但口服胰岛素脂质体有局限性，主要表现为（1）胰岛素浓度在制备过程中被稀释，需要增加剂量才能满足治疗的需要；（2）包封率较低；（3）体内稳定性差。这些因素严重影响了口服胰岛素脂质体制剂的临床应用。
3微囊和微球
包封微囊和微球可避免或减少胃肠道酶对胰岛素的降解作用。胰岛素纳米囊的主要优点是药物经细胞传输或小肠黏膜下淋巴组织集合-派伊尔结转送到血液系统。马学毅等[18]研究表明，糖尿病大鼠口服聚丙交酯胰岛素微囊（PLA-MCI），血糖下降显著高于口服等量纯胰岛素的正常大鼠、糖尿病大鼠以及未服药同期饥饿对照的糖尿病大鼠； Ma等[19]研制了聚丙交酯胰岛素胶囊口服制剂（PLAOMCI），糖尿病大鼠口服后血糖显著下降，最大降幅达80.12%，平均起效时间1～3 h，峰作用时间7～12 h，最长持续时间为18 h。
于晓玲等[20]给糖尿病大鼠口服甲基丙烯酸Ⅲ胰岛素毫微球，血糖在0.5 h开始降低，1～3 h达高峰，7 h内血糖维持在较低水平，而胰岛素水溶液和不含胰岛素的毫微球则无降血糖作用。给糖尿病模型大鼠口服和灌肠胰岛素毫微球，比较血糖变化，发现两种给药方式对糖尿病大鼠均有明显的降糖作用，灌肠组降血糖作用起效快且强于口服给药组，但持续时间较短，证明结肠对胰岛素毫微球有良好的吸收。
Morcal等[21]制备了磷酸钙2聚乙二醇(PEG)-胰岛素-酪蛋白(CAP) 微球，发现PEG存在时CAP微球的载药量约60%（质量分数），不含PEG时仅10%。王正梅等[22]用液中干燥法制备了胰岛素口服丙烯酸树脂缓释微球，用扫描电镜和紫外光谱考察内相聚合物浓度和搅拌速度对微球粒径和药物包封率的影响，发现随着搅拌速度增加和内相聚合物浓度减低，微球粒径减小，药物包封率增加；温度、投药量、分散剂对成球有一定的影响，加入分散剂硬脂酸镁则能明显改善微球形状，减少粘连。黄可可等[23]以柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液作为微球解聚介质，用正交法研究对微球解聚的影响，发现缓冲液pH值和柠檬酸根离子强度M是影响微球解聚速率的显著因素。当pH > 5.6时，微球解聚速率显著增大而胰岛素相对活性显著下降；M 能显著影响微球解聚速率，但对胰岛素相对活性无显著影响。
微囊和微球包封胰岛素可能有以下两个效果，（1）小于500 nm的毫微球可在胃肠道的Peyers淋巴结集中累积，并以完整的结构通过淋巴结集的M细胞将药物释放入循环；（2）胰岛素受到毫微球的保护，与蛋白水解酶的接触机会大大降低，增加了吸收机会。
4微乳和复乳
胰岛素用脂质包裹，分散于某些脂肪酸或包埋于W/O微乳中，能显著改善口服吸收。有学者研究了微乳在体内的吸收途径。王召等[24]选择油酸、水及一种低级醇作为制备125I胰岛素微乳的三元系统，通过相图绘制及电导测定确定W/O型微乳的处方组成，处方中加入适量乳糜形成材料及吸收促进剂以提高微乳的小肠吸收。经十二指肠给予实验狗15 U/kg的胰岛素微乳，测定上下腔静脉的血药浓度，发现W/O微乳主要经淋巴循环进入血循环，而经肝门静脉吸收较少，有可能是在肝脏被破坏。Suchat等[25]利用自然界面聚合法形成W/O微乳制备胰岛素的聚乙基氰基丙酸盐微囊，发现此方法很适于制备蛋白质类药物微囊，而且简单方便。
目前研究较多的是W/O/W型复乳。复乳作为载体能提高胰岛素在胃肠道的稳定性及增加胰岛素的吸收已有较多报道。Cunha等[26]以大豆油或中链脂肪酸甘油酯为油相，用二步乳化法制得的胰岛素W/O/W复乳，糖尿病大鼠口服9 min后产生明显的降血糖作用。
史克必成公司[27]研制了胰岛素口服乳剂处方，（1）脂溶性相中含有低HLB值的中长链脂肪酸甘油酯或长链的失水山梨醇脂肪酸酯；（2）高HLB值的非离子型表面活性剂；（3） 水相中含水溶性治疗药物 （胰岛素、蛋白酶抑肽酶等）。该处方制备的乳剂只需轻轻搅动即可自动乳化形成微乳。
Toorisaka等[28]研究了固体/油/水（S/O/W）胰岛素复乳的降糖作用，与胰岛素的溶液相比，小鼠口服此乳剂后表现出长时间的降糖活性。吴琼珠等[29]将胰岛素制成W/O/W复乳给小鼠70 U/kg灌胃，有显著的降血糖作用。我们在前期工作中制备了Tween80-Span80/ butyl butyrate/ethanol/H2O体系包封胰岛素 [30]，经体外释放实验证明此体系对胰岛素有良好的缓释能力。
孟博宇等[31]比较了2种含有不同乳化剂的W/O型微乳在大鼠不同肠段对胰岛素的促吸收作用。与溶液剂相比，遇水性介质易转化为反相微乳的微乳A，对胰岛素的主要促吸收部位在大鼠的回肠和结肠段；遇水性介质形成复乳的微乳B，对胰岛素的主要促吸收部位在大鼠的十二指肠及结肠段。大鼠十二指肠给药时，微乳A加入低剂量的SNAC可显著增加胰岛素在肠道的吸收。
复乳的稳定性是其应用的关键，较难解决。Mohammed等[32]在W/O/W复乳内水相中加入Pluronic F127∶PAA复合物，油相中加入一种亲脂性的表面活性剂，制备了较稳定的胰岛素复乳剂。体外释放曲线表明，125I-胰岛素复乳剂的释放较其溶液剂显著减缓，3 d后复乳剂释放曲线无显著变化。研究还发现，选择不同的Pluronic : PAA复合物及表面活性剂得到不同的释药效果。
W/O微乳和复乳用于胰岛素，是利用其表面活性剂的成膜机制提高胰岛素的稳定性并使其具有缓释能力。
5凝胶剂
徐晖等[33]给糖尿病大鼠口服含胰岛素的聚（甲基丙烯酸-泊洛沙姆）共聚物水凝胶，其降血糖作用与给药剂量有明显的相关性，这种pH敏感的水凝胶有望用作药物传递的载体。
6结语
胰岛素口服制剂由于给药方便一直为医药研究者所关注。目前胰岛素口服制剂的生物利用度还不能达到临床使用要求，这是亟待解决的问题。随着制药技术、药用新辅料以及药物新剂型的发展，相信不久的将来一定会开发出高效、安全、使用方便的胰岛素口服给药制剂，提高糖尿病患者的生活质量。
参考文献
[1]吴琼珠，平其能. 以硬脂酸纳米粒为载体的胰岛素小肠吸收部位研究[J]. 中国药科大学学报，2002，33（3）：192.
[2]Saffran M, Kumar G S, Savariar C, et al. A new approach for the oral administration of insulin and other peptide drugs [J]. Science, 1987, 233: 1081-1084.
[3]Kimura T, Sato K, Tao R, et al. Oral administration of insulin as poly( vinyl alcohol )-gel spheres in diabetic rats [J]. Biol Pharm Bull, 1996, 19 (6): 897-900.
[4]黄慧，田浩明，李雄伟，等. 壳聚糖胰岛素微球在糖尿病大鼠中的降糖作用研究[J]. 生物医学工程杂志，2001，18（3）：425.
[5]潘妍，徐晖，赵会英，等. 胰岛素乳酸/羟基乙酸共聚物纳米粒的制备及口服药效学研究[J]. 药学学报，2002，37（5）：374-377.
[6]张立强，陶安进，石凯，等. 肠溶包衣胰岛素壳聚糖复合物纳米粒的制备以及体内外性质研究[J] . 沈阳药科大学学报，2006，23（2）：65-69.
[7]陶安进，张立强，石凯. 胰岛素肠溶PLGA纳米粒的制备及体内外性质的评价[J ] . 沈阳药科大学学报, 2007, 24（1）：9-13.
[8]Damge C, Vranckx H, Balschmidt P, et al. Poly ( alkylcyanoacrylate) nanospheres for oral administration of insulin [J]. J Pharm Sci, 1997, 86(12): 1403-1409.
[9]Mesiha M S , Sidhom M B , Fasipe B. Oral and subcutaneous absorption of insulin poly (isobutyl-cyanoacrylate) nanoparticles [J] . Int J Pharm, 2005, 288: 289-293.
[10] Merisko L, Mcgurk S L, Liversidgeg G. Insulin nanoparticles :a novel formulation approach for poorly water soluble Zn-insulin [J ] .Pharm Res, 2004, 21: 1545-1553.
[11] Christiane D, Philippe M, Nathalie U. Oral delivery of insulin associated to polymeric nanoparticles in diabetic rats[J ]. J Controlled Release，2007, 117:163-170.
[12] Damge C, Vranckx H. Poly (alkylcyanoacrylate) nanospheres for oral administration of insulin [J]. J Pharm Sci, 1997, 86 (12): 1403.
[13] 张磊，平其能，郭健新，等. 口服胰岛素纳米脂质体的制备及其降血糖作用[J].中国药科大学学报，2001，32（1）：25-29.
[14] Kisel M A, Kulik L N, Tsybovsky I S, et al. Liposomes with phosphatidylethanol as a carrier for oral delivery of insulin: studies in the rat[J]. Int Pharm, 2001, 216 (12): 105.
[15] 吴正红，平其能，魏毅，等. 壳聚糖包覆胰岛素脂质体处方与工艺优化[J]. 中国医药工业杂志，2003，34（2）：76.
[16] 吴正红，平其能，雷晓敏，等. 壳聚糖及其衍生物包覆脂质体对胰岛素肠道吸收的影响[J]. 药学学报，2004, 40（7）：618-622.
[17] Wu Z H, Ping Q N, Li J Y，et al. Effect of liposome double-coated with chitosan and chitosan-EDTA conjugates on oral absorption of insulin[J]. J Chin Pharm Sci，2006, 15(3): 139-146.
[18] 马学毅，潘国敏，陈戴，等. 口服型胰岛素微胶囊研制的初步报告[J]. 中国糖尿病杂志, 2000，8（4）：219-223.
[19] 马学敏，潘国敏，吕泽，等. 口服型聚丙交酯胰岛素微囊的初步研究[J].中国药学杂志，2000，35（2）：99-102.
[20] 于晓玲，陈志坚. 胰岛素毫微球口服与灌肠对糖尿病大鼠的降糖作用的对比研究[J]. 锦州医学院学报，2004，25（91）：17-19.
[21] Morcal T, Nagappan P, Nerenbaum L, et al . Calcium phosphate-PEG-insulin-casein (CAPIC) particles as oral delivery systems for insulin[J]. Int J Pharm, 2004, 277 (122): 91-97.
[22] 王正梅，李新松，哈涌泉. 口服胰岛素缓释微球的制备[J]. 东南大学学报，2002，32（3）：371-373.
[23] 黄可可，薛伟明，刘袖洞，等. 载胰岛素海藻酸盐微球的生理条件解聚[J ]. 西北大学学报（自然科学版），2006, 36（6）：83-86.
[24] 王召，杨金奎，路丽芳，等. 胰岛素口服微乳经狗十二指肠给药的体内吸收途径研究[J ]. 中国药科大学学报，1997，28（6）：323-325.
[25] Suchat W, Nigel M D, Thomas R，et al. Preoarati on ofbiodegradable insulin nanocapsules from biocompatible microemulsions[J]. Pharm Res, 2000, 17(6): 684.
[26] Cunha A S, Grossiord J L，Puisieux F，et al. Insulin in W/O/W multiple emulsions:biological activity after oral administration in normal and diabetic rats [J]. J Microencapsulation, 1997, 14(3): 321-333.
[27] Hansen Philip E(DK). Nasal formulation and intranasal administration therewith[P]. US: 5179079, 1993-01-12.
[28] Toorisaka E, Ono H, Arimori K, et al. Hypoglycemic effect of surfactantcoated insulin solubilized in a novel solid-in-oil-in-water (S/ O/ W) emulsion[J]. Int J Pharm, 2003, 252 (122): 271-274.
[29] 吴琼珠，平其能，刘国华. 小鼠口服胰岛素复乳后降血糖效果的实验研究[J ] .中国医药工业杂志，1990，21（2）：445-448.
[30] 王建磊，王正武，俞惠新，等. 胰岛素W/O型微乳液的制备及体外释药性能[J]. 精细化工, 2006, 23（9）：867-872.
[31] 孟博宇，平其能，熊净，等. 胰岛素微乳大鼠肠道给药降糖作用的研究[J]. 中国药科大学学报, 2006, 37（4）：304-307.
[32] Mohammed L C, Tony L W. Release rate profiles of theophylline and insulin from stable multiple w/o/w emulsions [J]. J Controlled Release, 1997, 49:51-58.
肠道微生物研究篇6
“粪便也能捐？我长这么大还真是第一次听说！”近日，在广州市第一人民医院门诊，不少人围在一个宣传架前议论纷纷。原来，是该院消化科正在招募愿意捐献粪便的人。招募启事中说明，粪便捐献的目的是用于“粪菌移植治疗溃疡性结肠炎有效性及安全性研究”。
粪菌为何物？据该项目的负责人广州市第一人民医院消化科周永健主任介绍，人体肠道细菌数量庞大，肠道菌群失衡与多种疾病发生发展相关。“正常的肠道菌群处于一个和谐稳定的状态，如果某些细菌数量增多、减少或者缺失，可能就会出现消化系统疾病。因此，将健康人粪便中的正常功能菌群，移植到受者胃肠道内，就可以重建平衡，治疗肠道疾病。”
听着恶心，真能治病
原来，“粪菌移植”是近年来医学界的研究热点，可用来治疗如顽固性便秘或腹泻、克罗恩病、溃疡性结肠炎、严重菌群失调、难治性肠道过敏、急慢性艰难梭菌感染（特别是复发性感染）、消化道感染性疾病、肠易激综合征等，甚至对肥胖、糖尿病（合并肠道疾病）、代谢综合征等肠道菌群相关性疾病也能发挥作用。
其实，早在公元300-400年间，我国东晋的葛洪在《肘后备急方》中就有“野葛芋毒、山中毒菌欲死者：并饮粪汁一升，即活”的记录，这也是目前已知用粪便治疗人类疾病的最早记录。1958年，美国科罗拉多大学医学院的外科医生Eiseman等3人报道4例用粪水治疗严重伪膜性肠炎的神奇疗效后，粪便疗法再一次引起全世界广泛的关注。
据中华粪菌库官网显示，2013年，粪菌移植被列入美国医学指南，并入选2013年美国时代杂志“世界十大医学突破”。现在，全世界已有约15000例次粪菌移植治疗，美国已有2家非营利性粪菌库。
在我国，除了多家医院共同发起建立中华粪菌库紧急救援计划外，还有一些医院建立起了自己的特色肠道菌群库。比如，南京医科大学第二附属医院就有一个粪菌库，其实就是我们所说的“粪便银行”，这和库、血库一样，要先储存，然后拿出来使用。
那么，粪菌移植为什么能治病？周永健解释说，正常的肠道菌群处于一个和谐稳定的状态，如果某些细菌数量增多、减少或者缺失，人就可能生病。将健康人粪便中的正常功能菌群移植到受者胃肠道内，就可以重建平衡，治疗肠道及肠道外疾病。
广州市第一人民医院消化内科黄红丽博士介绍说，“粪便治病”不是简单植入粪菌，医生必须采用供者的新鲜粪便，在无菌条件下进行制浆、离心、悬浮等一系列精细复杂的过程，提取出粪便中的细菌，然后才注入患者的消化道。
南京医科大学第二附属医院消化医学中心副主任张发明博士指出，不是所有人的粪便都能入库的，在一定程度上，捐粪比献血的要求还高！依据粪菌库对粪菌移植的要求，捐粪者必须排除15项条件，比如：有病毒性肝炎、梅毒、艾滋病、血吸虫等传染病；近6个月内服用过抗生素等。
肠道菌群失调，引发多种慢性病
中华医学会消化病学分会主任委员、中国人民总医院消化病中心主任杨云生表示：“肠道作为人体内最大的微生态环境，肠道生态的正常或失调，对人体的健康和寿命有着举足轻重的影响。”
肠道对人体的贡献有4个：
1.人体所需的各种营养物质中有99%是从肠道吸收进入的。肠道是食物消化器官，更是营养吸收最重要、最关键的器官。
2.人体的废物和毒素，80%是从肠道排出的，肠道又是人体排泄废物和毒素最重要的、最关键的一个器官。
3.肠道是抵御毒素及有害物质的第一道防线，是人体最大的免疫器官！
4.肠道内的有些细菌有合成B族维生素的功能，我们人体需要的B族维生素，有一部分是在肠道合成并吸收的。
而肠道健康的关键则是维持肠道菌群的平衡。
人的体内生存着约100万亿微生物，它们加起来有约2.5斤重，分布在眼、鼻、口腔、体表皮肤、消化道。消化道微生物群最多，基本都聚集在大肠里，重达2斤，占人体微生物菌量的约80%。肠道菌群就像人的另一个器官，在食物分解、营养吸收、免疫反应、新陈代谢方面发挥着重要作用。肠道微生物的分布和种类、数量、比例有一定的规律，与人和环境保持着动态平衡。
2015年，中国药学家屠呦呦和美国的戈登教授是当时诺贝尔奖最热门的两个候选人，戈登教授研究的正是人与肠道微生物间的复杂关系。
人体肠道内正常寄生的微生物中，有益菌（即益生菌）占10%～20%；有害菌（即致病菌）占10%～20%；中性菌（即条件致病菌）占60%～70%。
一旦体内的微生态平衡被打破，引起肠道菌群和功能失衡，就会引发多种疾病――
代谢异常类疾病 失衡的肠道菌群产生的脂多糖等内毒素会进入人体，被免疫细胞识别后产生多种炎症因子，使得机体进入低度炎症状态，从而产生代谢异常。例如，若长期进食高脂、高糖食物，可造成肠道菌群中条件致病菌比例增加，而共生菌比例下降，从而使得食物中摄取的能量更容易转化为脂肪累积于皮下，造成肥胖。此外，低度炎症还能促使机体对胰岛素相应程度下降，造成胰岛素抵抗，进而发展为糖尿病。
免疫系统疾病 肠道菌群可以通过占主导作用的共生菌的活动，抑制致病菌的生长，同时阻止致病菌透过这层屏障进入人体。在进行被动防御的同时，肠道菌群可以刺激机体在肠道形成更多的淋巴器官，并增加免疫球蛋白在血浆和肠黏膜中的水平，使得免疫系统处于一种适度的活跃状态，以此对入侵体内的病原菌保持有效的免疫作用。而肠道菌群的失调，则可造成免疫系统的过度活跃，从而产生自体免疫疾病。
动脉粥样硬化 已有研究发现，在有症状的动脉粥样硬化患者肠道中，存在一些菌属的变化，如柯林斯菌属增多；而在健康对照者中罗氏菌属和优杆菌属增多。这种动脉硬化患者与正常人群肠道的菌属差异，提示肠道菌群的变化可能与动脉硬化相关，肠道菌群可能改变一些物质的代谢产物。
还有小儿营养不良、炎症性肠病、肠易激综合症、胃肠道癌症、脂肪肝、肝硬化、慢性肾病、自身免疫性疾病、重型肝炎、骨质疏松症、抑郁症……都和肠道菌群失调密切相关。并且，肠道菌群失衡和这些疾病互为因果。
4个坏习惯易破坏肠道菌群平衡
近日，由人民网与清华大学健康研究所共同设计的“肠识”大调查，通过对近30万人的调查显示，超过90%的人认为自己存在不同程度的肠道健康问题，位列前三的肠道健康杀手分别是：运动量少（26.71%）、长期减肥（26.1%）、饮食不规律（19.22%）。上海交通大学生命科学技术学院教授赵立平说，肠道菌群就像人体内的原始森林，可很多人体内的“微生物森林”已经被破坏得面目全非。下面4种坏习惯对肠道的伤害最大，我们要多加小心。
1.吃得太油腻。
美国杜克大学基因组科学和政策研究所的学者召集了6名男性和4名女性，他们的年龄在21～33岁之间。在实验的前4天，他们饮食正常；在接下来的5天里，他们转向吃全素食或全肉食；然后又回到正常的饮食习惯。结果显示，全肉食导致肠道中的细菌发生了巨大变化，它促进了22种细菌的生长；而全素食只让3种细菌变得更多。赵立平解释说，长期高油、高脂饮食，吃太多肉，植物类食物吃得少，会导致肠道中的坏细菌增多、好细菌减少，肠道产生的毒素增加，保护能力下降，形象地说就是“肠子病了”。此时，人体免疫系统就会介入，身体开始“发炎”。这种慢性炎症会引起脂肪异常堆积，进而诱发肥胖、胰岛素抵抗、动脉血管粥样硬化等改变，增加糖尿病、冠心病、神经退行性疾病、癌症等患病风险。
2.滥用抗生素。
肠道菌群在许多药物的代谢中起重要作用，如乳果糖、水杨酸偶氮磺胺吡啶等。抗生素导致肠道菌丛的变化，主要在于药物的抗菌谱及其在肠腔内的浓度。国内研究报道患者在使用抗生素的治疗过程中，抑制致病菌的同时，扰乱肠道正常菌群，尤其是肠道中原籍菌（专性厌氧菌）减少，导致包括大肠埃希菌、克雷伯菌和变形杆菌等异常增殖，直接影响定植抗力，而引起肠道菌群紊乱。美国纽约大学朗格尼医学中心的马丁・布莱瑟教授研究发现，滥用抗生素引起的肠道菌群紊乱可能是永久性的，一旦破坏就很难再恢复。
3.节食减肥。
现在很多人通过少吃饭，甚至过度节食来减肥。调查显示，80%的减肥者经历过便秘，他们中的绝大多数都是由饮食结构不合理造成的，最常见的情况是膳食纤维摄入不足，肉蛋类吃得太多。有研究表明食物纤维能维持肠道菌群的正常生态平衡，且细菌代谢纤维的终产物对小肠上皮有营养作用，纤维能维持肠黏膜细胞的正常代谢和细胞动力学。而且，如果肠道内没有足够的食物残渣，特别是膳食纤维来刺激肠道蠕动，易导致便秘。
4.缺乏运动。
美国实验生物学学会公布的一项研究显示，缺乏运动引发的肠道菌群失调，可能导致代谢性疾病和肥胖。
那么，如何知道自己的肠道菌群是否处于平衡状态呢？一是看病史中是否具有能引起肠道菌群失调的原发性疾病。二是看是否有肠道菌群失调的临床表现，如：腹泻、腹胀、腹痛、腹部不适等症状。三是看是否有肠道菌群失调的实验室依据，如：（1）粪便镜检球/杆菌比紊乱；（2）粪便培养中计算B/E
一旦确诊，首先应该积极治疗原发疾病，如各种肠道感染性疾病、代谢综合征等，以纠正可能的诱发因素；还应该调整机体的免疫功能和营养不良状态，防止外来菌的入侵。再者，就是在医生的指导下使用微生态制剂（益生菌、益生元和合生素）。北京朝阳医院药事部主管药师宫丽丽提醒，与普通口服药不同，活菌药有一定的活性，口服后需到达肠道发挥疗效。建议活菌药在饭后30分钟吃，吃药前喝点牛奶或者用牛奶送服，效果更好。这是因为服用牛奶后，牛奶能在胃部形成保护膜，防止胃酸对活菌药物的破坏。需要注意的是，牛奶温度不能太高，一般不超过40℃，否则会破坏活菌的活性。
运动+合理膳食，“肠”活“肠”健康
肠道问题已是普遍存在。为此，世界胃肠道组织（WGO）提出10大肠道健康建议，包括：少食多餐、采取健康生活方式、多锻炼、不吸烟等，并倡议可以多摄取含有益生菌的食品以调节肠道微生态。
简单说来，维持肠道菌群平衡有3招：
1.运动可让肠道细菌更丰富。
久坐不动是便秘的主要起因，体育运动和体力劳动能帮助副交感神经对肠道消化系统产生刺激作用，对增强消化系统功能有非常好的作用，可加强胃肠道蠕动，促进消化液的分泌，加强胃肠的消化和吸收功能。促进肠胃蠕动的运动方法包括：走路，“四脚”走路，腹式呼吸，腹部伸展收缩等。
爱尔兰的一项研究表明，锻炼对人体内的微生物群落有益，并且还影响着不同的微生物群落。研究人员发现，橄榄球运动员与非运动员的其他男性相比，他们的消化系统中有更丰富的细菌。
2.多吃膳食纤维有助肠道“好细菌”。
膳食纤维不足，会造成肠道微生物多样性下降。另有研究表明，“黏液层”是肠道第一道（免疫）防线，“好细菌”是确保这道防线坚固的中坚力量，它们利用膳食纤维，生成脂肪酸，来保持黏液层的厚度。《中国居民膳食指南》推荐每天摄入膳食纤维的量是25～30克，而我国居民实际平均摄入量却少于15克。
3.补充益生菌。
研究表明，维护肠道菌群平衡，适当补充一些益生菌非常有益。益生菌是对人体有益的菌种，包括乳酸菌、双歧杆菌等。经常摄入含有益生菌的酸奶，也是WGO提出的关爱肠道健康的10项建议之一。
中国农业大学食品学院营养与食品安全系副教授范志红表示，如果想摄取活的益生菌，低温酸奶和乳酸菌饮料是不二选择；但对于很多想要摄取蛋白质和营养的乳糖不耐受老年人，将酸奶放置常温后食用，也不会影响酸奶的营养价值。
肠道微生物研究篇7
[关键词] 微生态营养学；益生菌；胃肠道肿瘤；恶液质
[中图分类号] R73 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2017）07-0008-04
[Abstract] Objective To research the effect of micro ecological nutrition intervene in malignant tumor fluid. Methods 60 cases of patients with gastrointestinal cancer dyscrasia from Junn 2015 to June 2016 were collected，the research group with 30 cases were treated with the best supportive therapy combined with probiotics，and the control group with 30 cases were only treated with the best support.Weight were measured，and the levels of serum IL-6， TNF-α and IFN-γ were detected by ELISA method，and cell number of CD3+， CD4+， CD8+ and NK were detected by flow cytometry，and were evaluated by fatigue severity scale （FSS） and quality of life （QOL） scale before and after treatment，and adverse reactions were observed. Results After treatment， the serum levels of IL-6， TNF-α and IFN-γ were significantly decreased after treatment of two groups （P0.05）.There were no significant change in the number of CD3+， CD4+， CD8+ and NK cells of the control group after treatment （P>0.05），and the number of CD4+ and NK cells were significantly increased of the research group （P0.05）.The scores of FSS and QOL were significantly improved of the two groups （P
[Key words] Micro ecological nutrition； Probiotics； Gastrointestinal neoplasms； Dyscrasia
恶液质存在于大多数（>80%）晚期癌症患者身上，近20%肿瘤患者直接死于恶液质，其中胃肠道肿瘤恶液质更为常见[1]。目前恶液质的定义尚不明确，一般认为是机体的综合性代谢变化过程， 以体重下降为最常见的症状表现，其它还包括厌食、疲劳、贫血、脂解作用增强、骨骼肌分解代谢增加而蛋白合成代谢减少等，同时很多患者常伴随病灶局部疼痛，且血液学、生化以及免疫指标均出现大幅偏离异常[2]。近年来我们已经对肿瘤恶液质机制及治疗方面做一些初步的研究，并发现炎症因子C反应蛋白（creactive protein，CRP）、白介素-6（interleukin-6，IL-6）、α[瘤坏死因子（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和γ-干扰素（interferon-γ，IFN-γ）在癌症恶液质患者中升高明显，可能是癌性恶液质过程的重要细胞因子，提示炎症与恶液质之间的密切关系[3]。因此通过抑制或者调控非特异性炎症可能是控制恶液质发生和发展的有效手段。近年研究表明，益生菌（probiotics）有纠正宿主肠道内菌群紊乱的作用，有益于促进机体特异或非特异性免疫增强，从而改善机体免疫系统[2-4]。为此，本研究从微生态营养学的角度对胃肠道肿瘤恶液质患者进行了干预，现报道如下。
1 资料与方法
1.1 胃肠道肿瘤恶液质标准[5]
①近3～6个月体重减轻5%以上（非水肿或浆膜腔积液丢失）；②在近12个月内体重减轻，体重指数（BMI）低于20.0 kg/m2；③进行性体重下降（1周内下降1 kg；2周内下降1.25 kg；3～6周内下降1.5 kg）；④至少满足以下2条：肌力下降；体力下降或疲劳；食欲减退；异常指标：CRP>5.0 mg/L，血红蛋白（hemoglobin，HGB）
1.2 纳入及排除标准
①年龄18岁以上；②病理确诊为胃癌、小肠癌、结直肠癌；③无法手术或经过治疗后复发，无法耐受或不接受或无需放化疗等积极治疗手段；④末次化疗时间结束至少1个月；⑤预计寿命不少于6个月；⑥符合胃肠道肿瘤恶液质标准；⑦研究经当地伦理委员会通过，患者签署知情同意书，遵守协议完成观察。排除标准：①正在接受其它可能对恶液质有改善及对炎症因子有影响的药物治疗，例如甲地孕酮、地塞米松、醋酸甲孕酮或强的松等；②正在接受各种抗生素、铋剂、药用炭等吸附和杀灭活菌药物治疗；③合并各种严重感染、消化道出血、胃肠道梗阻等。
1.3 一般资料
选择2015年6月～2016年6月期间收治的60例胃肠道肿瘤恶液质患者，随机分为研究30例和对照组30例，研究组男性17例，女性13例，年龄39～70岁，平均（54.4±4.21）岁；对照组男性19例，女性11例，年龄41～74岁，平均（56.2±4.33）岁；两组性别、年龄等一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05）。
1.4 干预方法
对照组仅予最佳支持治疗：沙利度胺（苏州长征-欣凯制药有限公司，国药准字H20100186），初始剂量100 mg/d，日增50 mg直至200 mg/d，睡前口服 1 次；塞来昔布（辉瑞制药有限公司，国药准字J20120062）。初始剂量400～600 mg/d，之后可按需要增加，2次/d。研究组在对照组的基础上加服贝飞达（双歧三联活菌胶囊：长型双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、粪肠球菌）420 mg/d，3次/d。两组均连续服用1个月。
1.5 观察指标
1.5.1 体重 治疗前后患者去鞋、着内衣测定体重，使用同一磅秤。
1.5.2 实验室检测 治疗前后患者采集静脉血5 mL，用ELISA 试剂盒（青岛海博生物科技有限公司）检测血清 IL-6、TNF-α 和 IFN-γ水平；用FACSCaliur 流式细胞仪（ 美国 BD 医疗器械公司）检测CD3+、CD4+、CD8+及NK细胞数。具体步骤严格按照说明书进行。
1.5.3 疲劳及生活质量（quality of life，QOL）评估 治疗前后患者均接受疲劳严重度量表（fatigue severity scale，FSS）[6] 评估主观疲劳严重程度；同时接受癌症QOL评估，指标包括食欲、疼痛、睡眠、疲劳、精神、面部表情、 日常生活、对癌症的认识、对治疗的认识、治疗副反应、家庭及同事的理解与配合等，满分为60分，50～60分为良好，40～49分为较好，30～39分为一般，20～29分为差，20分以下为极差[7]。
1.5.4 不良反应 观察并记录不良反应发生情况，如出现不可接受的毒副反应（如严重副反应或不可逆的三级毒性）将退出试验。
1.6 统计学方法
采用SPSS15.0软件对数据进行统计分析，计量资料以（x±s）表示，比较采用t检验，计数资料采用百分比表示，组间比较采用χ2检验，P
2 结果
2.1 两组治疗前后血清IL-6、 TNF-α、IFN-γ水平比较
两组治疗后血清IL-6、 TNF-α、IFN-γ水平均显著降低（P0.05）。见表1。
2.2 两组治疗前后CD3+、CD4+、CD8+及NK细胞数比较
对照组治疗后CD3+、CD4+、CD8+及NK细胞数均无显著变化（P>0.05），研究组CD4+、NK细胞数显著增加（P0.05）。见表2。
2.3 两组治疗前后FSS积分、QOL总分、体重增长值比较
两组治疗后FSS积分、QOL总分均显著改善（P
2.3 两组不良反应比较
对照组发生腹痛2例，口鼻黏膜干燥2例，面部浮肿1例，女性月经失调1例，偏头痛2例，嗜睡3例，感觉迟钝1例，不良反应发生率为40.0%；研究组不良反应发生率为0。研究组不良反应发生率显著低于对照组（χ2=15.000，P=0.000）。
3 讨论
早期观察基本上确认了恶液质是一种伴随癌症晚期出现的现象，解决恶液质问题的根本是解决肿瘤问题。但多数恶液质患者几乎无法接受任何重大肿瘤减负治疗，包括手术及放化疗，所以在这种情况下自然谈不上解决肿瘤问题了[8]。80年代开始，西方逐渐出现一些试图干预恶液质的临床研究，有些试图针对体重下降进行营养干预，但最终的观察结果表明恶液质的体重下降与饥饿完全不同，营养干预的效果基本上不明显[9]。而一些具有抑制系统性炎症的药物如沙利度胺、选择性COX-2抑制剂等目前仍处于临床研究探索阶段。因此，进一步探索肿瘤恶液质的治方法显得十分有意义[10]。
近年研究表明恶液质的本质是局部及系统性的先天免疫（非特异）炎症失调[11]，动物实验最早提示了肿瘤相关的恶液质与炎症因子有关，已经证明IL-1β、IL-6、TNF-α和厌食、体重下降有关；还有研究表明肿瘤患者外周血IL-6浓度与全身炎症反应标志物CRP正相关[12]；为人体输注低剂量的IL-6可导致骨骼肌合成减少；TNF-α抑制肌肉特异性转录因子MyoD的合成，从而减少肌肉生成[13，14]。因此通过抑制炎症来控制恶液质的发展，可以直接提高患者的生存期和生存质量，临床上达到带瘤生存的目标。
研究表明，肠道菌群失调容易引发多种疾病，尤其是结肠癌的发生发展[15]。肠道菌群是一个庞大复杂的生态系统，也是组成机体完整的重要成分，正常情况下呈稳态，一旦发生紊乱将会影响肠道生理功能、营养物质消化吸收及机体免疫系统发生改变。研究认为，通过纠正肠道菌群紊乱有益于抑制结肠癌的发生[16]。胃肠道肿瘤患者由于经过手术及多次的化疗、放疗，所以容易导致肠道结构的改变、饮食改变、胃肠道损伤产生细菌移位，以及继发各种感染而使用抗生素，这些均容易导致肠道菌群失调。Bindels LB等[12]研究发现，给白血病恶液质小鼠口服嗜酸乳杆菌可减少肌肉萎缩标志物（Atrogin-1、MuRF1 LC3、组织蛋白酶L）的表达，及炎性细胞因子（IL-4、IL-6、单核细胞化学引诱物蛋白1、粒细胞集落刺激因子）分泌。这提示肠道微生物群可用于治疗白血病恶液质相关的炎症及肌肉萎缩，也提示临床通过补充益生菌也可能治疗肿瘤恶液质[16，17]。
微生态营养学在医学上又被称为生态免疫营养，同时兼备药理作用与营养作用，它作为一门新的生命科学分支，对现代人的疾病防治与保健有着重要的理论与实践意义[18]。肠道微生态营养主要是指肠道微生态制剂。益生菌是常用的肠道微生态制剂之一，具有改善矿物质的吸收、增加肠动力、稳定肠道屏障、调节肠道生理功能、减少疼痛知觉及刺激免疫系统等多重功能。研究表明，益生菌能增强非特异性免疫功能，包括中性粒细胞的吞噬活性和NK细胞的细胞毒性。巨噬细胞是引起机体非特异性免疫的重要因素，可分泌细胞因子，促进免疫细胞的增殖、分化或增强免疫反应。研究发现益生菌可激活巨噬细胞的产物， 如鼠李糖乳杆菌HN001能使人体内NK细胞数量增多，干酪乳杆菌能增强NK细胞的细胞毒性[13]。同时，还可增强特异性免疫功能，可通过刺激机体产生细胞因子来刺激B细胞分泌IgA，增加机体IgG 的分泌，抑制IgE 的产生，调节活化辅T淋巴细胞和巨噬细胞等[19]。
鉴于益生菌对免疫系统的刺激作用，已有大量关于益生菌运用在溃疡性结肠炎、结肠袋炎、克罗恩病、肠易激综合征、腹泻、放疗所致的肠道损伤及变态反应性疾病如变应性鼻炎、哮喘、湿疹和食物过敏症等的治疗或研究[14，15]。目前国内外无论是基础研究还是临床研究，均鲜见益生菌对肿瘤恶液质作用的相关报道。本研究结果显示，研究组治疗后血清IL-6、TNF-α、IFN-γ水平均显著降低，CD4+、NK细胞数显著增加，与接受最佳支持治疗的对照组相似，但研究组无不良反应，体重增加值显著大于对照组，生活质量显著优于对照组[20]。说明益生菌可通过调节宿主肠道内菌群状态间接改善机体的特异或非特异性免疫，增强机体免疫系统功能，改善患者厌食、体重下降等症状，提高患者的生活质量。
综上所述，微生态营养学干预肿瘤恶液质安全、有效，但限于本研究的样本数少，随访时间短，所以进一步结论有待大样本、多中心研究。
[参考文献]
[1] 康利民，潘明新，高毅，等.肠内免疫微生态营养对重症急性胰腺炎大鼠肠黏膜屏障功能的保护作用[J].重庆医学，2014，6（23）：715-717.
[2] 王永红.恶液质与肠道细菌移位对局限型进展期胃癌患者临床结局的影响[J].实用癌症杂志，2014，2（17）：191-193.
[3] 姚莉，付玲，赵生俊. 国内益生菌制剂治疗肠易激综合征临床疗效的Meta分析[J].中国循证医学杂志，2012，5（34）：602-607.
[4] 吴建华，贾林，江舒曼.米氮平早期干预对轻度胰腺癌恶液质模型进食和营养状况的影响[J].世界华人消化杂志，2012，15（9）：1342-1345.
[5] 张家超，郭壮，孙志宏，等.益生菌对肠道菌群的影响―以LactobacilluscaseiZhang研究为例[J].中国食品学报，2011，9（24）：58-68.
[6] 许维娜. 益生菌的研究进展[J].生物技术世界，2012，5（1）：33-35.
[7] Kalliomaki M，Antoine JM，Herz U，et a1. Guidance for substantiating the evidence for beneficial effects of probiotics：Prevention and management of allergic diseases by probiotics[J].J Nutr，2010，140（3）：713S-721S.
[8] 吕志发，谢勇.微生态制剂辅助治疗幽门螺杆菌感染的研究进展[J].中国全科医学，2013，23（17）：2067-2070.
[9] 朱达坚，陈小伍，伍锦浩，等.结直肠癌围手术期替代应用肠道微生态制剂对术后炎症反应及感染性并发症的影响[J].广东医学，2012，14（26）：2121-2123.
[10] 中国抗癌协会肿瘤营养与支持治疗专业委员会. 肿瘤恶液质营养治疗指南[J].肿瘤代谢与营养电子杂志，2015，3（11）：27-31.
[11] 何义富，季楚舒，胡冰. 肿瘤恶液质认识和处理[J].肿瘤学杂志，2011，10：788-790.
[12] Bindels LB，Beck R，Schakman O，et al. Restoringspecific lactobacilli levels decreases inflammation and muscle atrophy markersin an acute leukemia mouse model[J].PLoS One，2012，7（6）：e37971.
[13] 朱惠蓉，吴丽英，杨琼，等.正得康胶囊改善恶性肿瘤恶液质患者生活质量的临床观察[J].中华中医药学刊，2013，5（26）：1029-1031.
[14] Steed H，Macfarlane GT，Blackett KL，et a1. Clinical trial：The microbiological and immunological effects of synbioticconsumption-a randomized double-blind placebo-Controlled study in active Crohn’s disease[J].Aliment Pharmacol Ther，2010，32（7）：872-883.
[15] Maria TD，Correia MD，Juliana C，et a1.The role of probiotics in gastrointestinal surgery[J].Nutrition，2012，28（3）：230-234.
[16] 陈硕，马建伟，徐丽梅，等.微生态制剂治疗2型糖尿病临床随机对照研究的Meta分析及系统评价[J].医药杂志，2015，27（9）：39-46.
[17] 棠荆张丽静，邱锐琴，等.早期微生态干预对早产儿黄疸的预防作用及机制研究[J].河北医科大学学报，2015，20（3）：286-290.
[18] 杨育林，沈雁，杨法根.微生态制剂联合肠内营养治疗肝性脑病的临床研究[J].中国中西医结合消化杂志，2014，22（4）：173-177.
[19] 张毅勋，李耀平，乔晓媛，等.微生态免疫营养在结肠癌合并不全肠梗阻患者中的临床应用[J].中国药物与临床，2014，14（1）：87-88.
[20] 胡艳杰，李卡，黄明君.微生态免疫营养制剂在结直肠癌病人围手术期的临床应用[J].肠外与肠内营养，2014，21（1）：60-62.
肠道微生物研究篇8
随着微生态学理论研究的不断深入。微生态制剂(或称微生态调节剂microeclogial modulator)也随之迅速地发展起来。从本世纪初梅切尼科夫(Elie metchnikoff)在欧洲提倡饮用酸牛奶可健康长寿以来,微生态制剂亦从此而风行于世界各地。70年代德国Volkor rusch在赫尔本建立了微生态学研究所,并从事对双歧杆菌、乳杆菌、大肠杆菌等活菌作生态疗法的研究与应用。日本微生态制剂发展较快。80年代初已有26种微生态制品用于医疗和保健。其他各国亦多种微生态制品投放市场,而且数量和品种亦在不断扩大。我国最早使用微生态制剂乳酶生(表飞鸣)来治疗肠道疾患。80年代初大连医科大学康白教授首先研制成功促菌生(蜡杆芽胞杆菌)以来,事后各种活菌微生态制剂相继研制成功。并陆续投放市场,这些微生态制剂一问世,便受到了人们的普遍关注和欢迎,并以惊人的速度、良好的效果被更多人群所接受。其主要原因是因为该制剂能纠正微生态失调,调节人体微生态平衡,起到有病辅治、未病防病、无病保健的主要作用〔1~3〕。
1 微生态制剂的定义和类型〔3~5〕
微生态制剂是在微生态学理论的指导下,调整生态失调(microdysbiosis)保持微生态平衡(microeubiosis),提高宿主(人、动植物)健康水平或增进健康佳态(wellbeing)的生理性活菌制品(微生物)及其代谢产物以及促进这些生理菌群生长繁殖的物质制品。目前国际上已将其分成3个类型,即益生菌(Probiotics)、益生元(Prebiotics)和合生素(Synbiotics)。
益生菌(Probiotics)又称益生素,是指投入后通过改善宿主肠道菌群生态平衡而发挥有益作用,达到提高宿主(人和动物)健康水平和健康佳态的活菌制剂及其代谢产物。近年来,国内外研制出多种益生菌活菌制剂,其基本指导思想是用人或动物正常生理菌群(normal microbiota)的成员,经过选种和人工繁殖,通过各种途径和剂型制成活菌制剂,然后再以投入方式使其回到原来环境,发挥自然的生理作用。目前应用于人体的益生菌有双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌、大肠杆菌、枯草杆菌、蜡样芽肠杆菌、地衣芽胞杆菌、丁酸梭菌和酵母菌等。
益生元(Prebiotics)是指能够选择性地促进宿主肠道内原有的一种或几种有益细菌(益生菌)生长繁殖的物质,通过有益菌的繁殖增多,抑制有害细菌生长,从而达到调整肠道菌群,促进机体健康的目的。这类物质最早发现的是双歧因子(bifidus factor)。如各种寡糖类物质(oligosaccharides)或称低聚糖。常见的有乳果糖(lactulose)、蔗糖低聚糖(oligosucrose)棉子低聚糖(oligofaffinose)、异麦芽低聚糖(oligomaltose)、玉米低聚糖(cornoligossacharides)和大豆低聚糖(soybean oligosaccha-rides)等。这些糖类既不被人体消化系统消化和吸收,亦不被肠道菌群分解和利用,只能为肠道有益菌群如双歧杆菌和乳杆菌利用,促进有益菌的生长繁殖,抑制有害菌的生长,从而达到调整肠道正常菌群的目的。其它尚有一些有机酸及其盐类,如葡萄糖酸和葡萄糖酸钙以及我国的某些中草药类,如人参、党参、黄芪等或茶叶提取物亦能起到益生元的作用。
合生素(Synbiotics)是指益生菌和益生元同时并存的制剂。此类制品是以益生菌和益生元同时并用,服用后到达肠腔可使进入的益生菌在益生元的作用下,再行繁殖增多,使之更有利于发挥抗病、保健的有益作用。此类制剂已经在我国面市,并有逐渐增多的趋势,其中“希尔春多元养生素”是个典型的代表。
2 微生态制剂的国内外研究和生产概况〔3、5~8、11〕
早在本世纪初(1907年)着名细菌学家梅切尼科夫即提出饮用酸奶可以延年益寿的假说以来,而微生态制剂真正用于防治疾病却是近20年的事。
日本是世界上研制开发和利用微生态制剂较早的国家之一,其产品主要是双歧杆菌活菌制剂。在70年代初,已将双歧杆菌活菌制剂用于临床治疗腹泻。至80年代中期已有26种产品,90年代已达到饱和状态。据报 道至今在日本生产这类制剂年产值达200亿日元以上的企业已有10余家。其品种分3大类。即双歧杆菌食品(包括双歧酸奶,双歧杆菌乳制品、双歧杆菌面包及饼干类)。双歧杆菌保健食品(含双歧因子),以双歧杆菌促生因子为中心的特定保健食品(包括强化寡糖类食品及双歧杆菌、乳杆菌培养物的提取物等)和双歧杆菌药品(包括单菌制剂和联菌制剂),其剂型有粉剂、颗料剂、锭剂、胶囊剂和微胶囊剂等多种。
其他许多国家,例如德国、美国、法国、意大利、荷兰、英国、俄罗斯和韩国等亦都有不同类型的微生态制剂的产品,有的产品近年来已进入我国市场。
但目前国际上对开发新微生态制品的主要方向已从单纯的“益生菌”或“益生元”转向结构合理、效果更加优越的“合生素”这一方面。即“益生菌”和“益生原”同时并存或并用的制剂。据日本报道:实验研究已经证明,在双歧杆菌活菌制剂中加入双歧因子(例如各种类型低聚糖)后,其效果比不加的制剂提高10~100倍。其次,正在开发能使活菌制剂有更好稳定性的新剂型,例如肠溶胶囊和微胶囊剂型。它们不仅能保持活菌在产品中延长存活时间,而且人体服用时更能通过胃酸这个屏障。保证有更多益生菌进入肠道而使其发挥有益的作用。再者,增加活菌制剂中的活菌数量(为108~109/g)。此外,有些国家正在利用分子生物学和遗传工程技术、改造生理性细菌的遗传基因,将外源性有益基因转入生理性细菌中,构建成优良的工程菌株等的研究,从而研制出更多更有效的新型微生态制剂,造福于人类。
随着微生态学理论的发展。近年来我国微生态制剂的研究和开发,亦获得迅速发展。国内已被批准药准字的单一菌种的产品就有丽珠肠乐、回春生(双歧杆菌)、金双歧(双歧杆菌)、促菌生(蜡样芽胞杆菌)、整肠生(地衣芽胞杆菌)、降脂生(肠球菌)、抑菌生(枯草杆菌)等。多菌联合制剂有培菲康(双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、粪链球菌)和乳康生(蜡样芽胞杆菌和干酪乳杆菌)等。还有异构化乳糖和甘露低聚糖等。而作为保健药品和保健食品的制剂就更多了,在此不再一一举例。
3 微生态制剂的主要作用机理〔2、3、6~7〕
微生态制剂与其它药物不同,从理论上讲,它优于抗生素,克服了应用抗生素所造成的菌群失调、耐药菌株的增加以及药物的毒副反应。实践证明,微生态制剂的优越性即健康人群使用它来增进健康素质,提高健康水平,达到防病治病目的,其作用机理有下列几个方面:
3.1 生态平衡理论 微生态学认为,人体、动植物体表及体内寄居着大量的正常微生物群。宿主、正常微生物群和外环境构成一个微生态系统。在正常条件下,这个系统处于动态平衡状态。这一方面对宿主有利,能辅助宿主进行某些生理过程;另一方面对寄居的微生物有利,使之保持一定的微生物群落组合,维持其生长与繁殖。在微生态系统内微群落水平中,少数优势群对整个群落起着决定作用,而在微种群内部中优势个体对整个群落起着控制作用。一旦因种种原因而失去优势种群,则微群落就会解体。若失去优势个体,则优势种群更替,并改变了微生态平衡。例如,由于抗生素、放射治疗、手术和过敏性疾患等因素引起正常菌群变化,微生态平衡遭到破坏,即生态和菌群遭受失调,引起一系列临床症状。如双重感染
和免疫力降低等。利用宿主体内的正常微生物优势菌群成员的益生菌,制成的微生态制剂,可以调节失调的菌群,使宿主体内恢复正常的微生态平衡,达到防病治病的目的。
3.2 生物屏障理论 生物屏障理论又称生物拮抗理论,肠道
内正常菌群直接参与机体生物防御的屏障结构,包括化学屏障和生物屏障,生物屏障是指肠内主要菌群的代谢产物例如乙酸、乳酸、丙酸、过氧化氢及细菌素等活性物质,可阻止或杀灭病原微生物在体内的定植。生物屏障是指定植于粘膜或皮肤上皮细胞之间的正常菌群所形成的生物膜样结构,通过定植保护作用影响过路菌或外来致病的定植、占位、生长和繁殖。微生态制剂中的益生菌就是这类正常菌群中的成员,可参与生物屏障结构,发挥生物拮抗作用。
3.3 生物夺氧理论 根据正常微生物群的自然定植规律,人或动物出生时是无菌的,出生后不久就被一系列微生物细菌定植了。定植的顺序先是需氧菌,后是兼性厌氧菌,随后的是厌氧菌。厌氧菌之所以不能先定植,是因为自然生境内有过多的氧。在需氧或兼性厌氧菌生长一段时期后,由于氧被大量消耗,从而提供了厌氧菌生长条件,厌氧菌才能生长。厌氧菌虽然不能先定植,但是整个微生态系统中其数量上占据首 位,并保持着一定的生态平衡。利用无毒、无害、非致病性微生物(如蜡杆芽胞杆菌等)暂时在肠道内定植,使局部环境中氧分子浓度降低,氧化还原电位下降,造成适合正常肠道优势菌生长的微环境,促进厌氧菌大量繁殖生长,最终达到微生态平衡。
3.4 三流循环学说 三流循环其主要内容是能量流、物质流及基因流的循环。
能量流即能源运转,正常微生物群的内部与其宿主保持着能源交换和运转的关系。现在已提出一个生态能源学的分支,它们研究人类、动植物与正常微生物之间。正常微生物与正常微生物之间所存在着能源的交换关系。近年已从电子显微镜的观察中发现,人和动物肠上皮细胞的微绒毛(microvilli)与正常细菌细胞壁上的菌毛(pili)极为贴近,并发现有物质交换的现象发生。
物质流即物质交换 正常生理菌群的能源与物质均依赖于宿主,不存在宏观生态学中的生产者、消费者和分解者的区别。但都存在着降解(catabolison)与合成(anabolism)的代谢。降解与合成是微生物代谢中的必然途径,这与宿主细胞的功能是一致的。正常生理微生物菌群与宿主细胞通过降解和合成代谢进行物质交换。裂解的细胞与细胞外酶可为微生物利用,而微生物产生的酶、维生素、刺激素以及微生物降解的细胞成分也可为宿主细胞利用,如此反复进行着物质交换。
基因流即基因交换 在正常微生物之间有着广泛的基因(即DNA)交换,例如耐药因子(R因子)、产毒因子等都可在正常微生物之间通过物质的传递进行交换。微生态制剂可以作为非特异性免疫调节因子,促进机体吞噬细胞的吞噬能力和促进B淋巴细胞产生抗体的能力。这不仅可以抑制腐败菌和致病菌的生长,还可降解肠道的有毒物质(如氨、酚、内毒素等),保证微生态系统中的能量流、物质流和基因流的正常运转。
4 微生态制剂的应用〔3、7~12〕
4.1 微生态制剂的作用
4.1.1 调整微生态失调 宿主体内的正常微生物群,由种属、定位、年龄、生理状态及其与外环境的适应性具有特定的定性、定量与定位的结构关系,这个结构就是微生态平衡。如果这个平衡遭到扰乱(如抗生素及其它药物、同位素、激素和外科手术影响等),就可产生微生态失调。作为微生态制剂应具有调整微生态失调的作用。
4.1.2 生物拮抗 微生态制剂具有定植性、排他性及繁殖性。微生态制剂中的活菌应成为微群落中的成员,进入生境后能够卷入机体的微生态体系中,对非机体本身的微生物能够起到拮抗作用。
4.1.3 代谢产物 微生态制剂所致的代谢产物如乳酸、醋酸、丙酸、过氧化氢和细菌素等活性物质,能改善机体生境的生物化学和生物物理环境。抑制外来和致病微生物的繁殖,从而有利于机体保持生态平衡。
4.1.4 增强免疫 微生态制剂可以作为非特异性调节因子,通过细菌本身或细胞壁成分刺激机体免疫细胞,使其激活,产生促分裂因子,促进吞噬细胞活力或作为佐剂发挥作用。此外,微生态制剂中的益生菌还可发挥特异性免疫功能,促进机体的B细胞产生抗体的能力。
4.1.5 促进机体营养吸收 微生态制剂中的益生菌(如双歧杆菌和乳杆菌等),在机体内能够合成多种维生素,如尼克酸、叶酸、烟酸、维生素B1、B2、B6和B12等。促进机体对蛋白质的消化、吸收和利用。促进机体对钙、锌、铁和维生素D的吸收,具有帮助消化增进食欲的作用。
4.1.6 延缓衰老 微生态制剂有利于补充老年人体内双歧杆菌和乳杆菌等优势菌群的缺失,坚固肠道生物屏障结构,参与肠道菌膜的重建,从而直到重要的占位保护作用和排它性的生物拮抗作用。并能分泌多种有机酸、细菌素和抗菌物质,构建化学屏障、使异常增殖的腐败菌减少。并大大地减少机体对有毒产物(组胺、酷氨、腐胺、硫化氢、吲哚、亚硝盐和酚类等)的产生与吸收,有利于脏器功能的正常发挥及衰老进程的延缓。微生态制剂作为免疫赋活剂或非特异性免疫调节因子,可激活或促进机体的细胞和体液免疫功能,这就有利于机体免受致病微生物的侵袭和损害。微生态制剂中的益生菌还具有激活机体细胞内超氧化歧化酶(SOD)、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶的作用,促使抗氧化物产生,减少自由基的损伤和延缓老化作用。因此,微生态制剂对老 年人保健作用就在于通过对机体体内微生物菌群调整,激发机体本身的效应(如微生态系、免疫系和代谢系的活动),来达到调节自身,延缓衰老进程的目的。
4.1.7 防病治病 微生态制剂通过扶正祛邪,调整体内环境,已显示出对某些疾病起着预防和治疗的作用。
4.2 微生态制剂的应用范围
微生态制剂应用范围包括医用微生态制剂,兽用微生态制剂和农用微生态制剂等。
兽用微生态制剂主要分两类:一是兽用,多采用乳酸杆菌、双歧杆菌、蜡状芽胞杆菌等活菌制剂,用于防治畜、禽、鱼的消化道、泌尿道疾病;二是微生物饲料添加剂,多以乳酸杆菌和蜡样芽胞杆菌为主,用于猪、牛、鸡、兔等禽畜的育肥、抗病,可代替抗生素,减少有毒物质在体内的残留量。
农用微生态制剂:已研制成增产菌是多种蜡样芽胞杆菌构成的植物微生态制剂,通过调节微环境、寄主、正常微生物种群和病原物之间的平衡。对农作物可提高产量达10%~30%。它的推广,已取得了巨大的经济、社会和生态效益。此外,利用多种微生物制成土壤微生态制剂也正在研制和试用中,它可以改良土壤生态结构,有利于植物生长发育,最终达到增产丰收的目的。
医用微生态制剂已广泛应用于临床上对多种疾病的防治,其使用范围还在不断扩大,现已成为人们作为有病辅治、未病防病、无病保健的重要生物武器。
4.2.1 多种胃肠道疾病的防治 微生态制剂一般都具有调整肠道菌群失调,改善微生态环境的作[:请记住我站域名/]用,故对各种原因引起的急、慢性肠炎、痢疾、结肠炎等具有良好的预防和治疗效果。
4.2.2 医源性感染疾病的防治 用微生态制剂治疗因临床大量使用抗生素而引起的肠道菌群紊乱,念珠菌、肠珠菌占优势而厌氧菌明显减少等所引发的抗生素相关性腹泻,伪膜性肠炎均具明显疗效。可解除大量抗生素使用或滥用所造成的严重毒副作用。
研究中还表明,现代农药、现代医疗诊疗技术:如大量应用细胞毒性药物、激素、同位素、免疫抑制等治疗,以及手术后原因均可直接和间接地破坏机体内正常微生物的生长与繁殖,造成微生态失调,引发各种医源性疾病,也可应用微生态制剂治疗而获得良好效果。
4.2.3 肝脏疾病的防治 双歧杆菌和乳杆菌活菌制剂能抑制肠道腐败菌和产生尿素酶细菌生长。从而可降低肝炎、肝硬化和肝
昏迷患者血液中的内毒素水平,改善肝脏功能。由于使用微生态制剂可使肠内菌群恢复正常。因此可改善肝脏的蛋白质代谢,并使肝脏解毒功能得以恢复。因而对肝脏疾病能起到辅助治疗作用。
4.2.4 便秘的防治 由于服入的微生态制剂中含有大量的双歧杆菌或乳杆菌,它们在体内代谢过程中产生多种有机酸, 使肠腔内pH值下降,Eh电势降低,调节肠道的正常蠕动,缓解便秘。
4.2.5 婴幼儿保健 采用微生态制剂可以有效地预防和治疗因牛奶喂养婴儿引起的坏死性结肠炎及各种婴幼儿腹泻,并可增强对疾病的抵抗能力。因为经过益生菌发酵的产物中,铁、锌、锰和铜的含量增高。经益生菌发酵后的奶制品,其微量元素的含量也有提高。
4.2.6 防治高胆固醇血症 研究中已经表明,双歧杆菌、乳杆菌的微生态制剂,服后可使胆固醇转化为人体不吸收的粪甾醇类物质。人体试验已经证实,食用乳杆菌和嗜热链球菌的酸奶,可降低血液中胆固醇含量的5%~10%,这对于治疗和缓解胆固醇血症有一定的疗效。
4.2.7 防治癌症 研究表明,服用含有双歧杆菌、干酪乳杆菌的微生态制剂,可促进机体内吞噬细胞的活力,增强机体免疫功能,降解肠内亚硝胺等致癌物质,并已发现对癌细胞也有一定的抑制作用。
5 微生态制剂的发展与前景〔2、3、9〕 医用微生态制剂,近年来已在国内外迅速崛起,方兴未艾,这是医学发展的必然,科学进步的结果。微生态制剂的出现,给医学科学带来了又一次革命。
微生态制剂与其它药物不同,它能起到“已病辅治、未病防病、无病保健”的重要作用。微生态制剂的重点是“无病保健”。这就是说,即使健康人群,也可以服用,增进健康素质,提高健 康水平。当然也同时产生防病、治病作用。微生态制剂通过扶植正常微生物种群,调整生理平衡,发挥生物拮抗作用,从而可排除致病菌和条件致病菌侵袭。在抗生素和免疫抑制剂应用日益普遍的今天。人们已认识到它们在恢复人体健康的同时,也给人群带来某些菌群失调所引起疾病的阴影。人们在寻求更好的防病治病的措施时,微生态制剂便受到了人们的关注和欣赏。因为它能克服机体菌群失调的弊端。纵观现有各种药物,能够代替抗生素作用的,尚无端倪。但是,微生态制剂却颇有可能。随着微生态学的发展与完善,通过生物工程技术,改造微生物菌群的遗传基因,筛选各种有益的中草药,将会研制出更多更好的新型微生态制剂,用于加强和改善宿主机体的各种生理功能,起到防病治病,促进发育,增进体质,延缓衰老及预期长寿的目的。益生菌与益生元的研究,目前国内外不仅进入高潮,而且已形成强大的产业。据日本报道生产这类制品的厂家产值在100亿日元以上的就有10余家。我国生产微生态制剂的厂家(包括:医药、保健、饮料、化妆品等)已达到30~40家。而新厂还在继续涌现。21世纪是生物科学世纪,也是微生态制剂的辉煌时代,让微生态领域与药学领域互相渗透,相互协作,为研制出更好更多的微生态制剂作出贡献。
6 参考文献
1.康白.微生态学.大连:大连出版社,1998.
2.康白.微生态学原理.大连:大连出版社,1996.
3.杨景云主编.医学微生态学.北京:中国医学科技出版社,1997.
4.Aranoe BA,Cebra J J,Beuth J B,et al.Review,Zb1.Bakt,283:431.
5.袁佩娜.微生态制剂概况.中华人民共和国卫生部中国生物制品规程一部(试行规程).1995.
6.康白.微生态学研究.大连:中国微生态学杂志社编,1995.
7.袁杰利编.肠道菌群与微生态调节剂.大连:大连海事大学出版社,1996.
8.鲍行豪,沈为民,沈永芳.微生态保健制品的分析与应用,科技通报,1998,14(2):120.
9.于敏、霍继明、杨景云.微生态调节剂的作用与发展趋势,中国微生态学杂志,1998,10(2):117.
10.王霞、张喜儒.双歧杆菌研究进展,中国微生态学杂志,1997,9(2):61.
11.李雪舵、邱华.日本微生态制剂人用双歧杆菌相关制品的现状,中国微生态学杂志,1996,8(3):59.