肠道微生态平衡与免疫功能
Key Words:gut microecology, probiotics, synbiotics, immune system
正常情况下,在人体肠道内存在大量非致病性微生物菌群,它们利用难以消化的植物纤维等作为能量来源,可抑制多种同样获取能量的致病微生物。正常菌群与肠道黏膜间具有高度适应性,能促使肠道黏膜分泌IgA,其分泌量是整个人体免疫系统分泌量的4.7倍。这些菌群还可诱导B细胞和T细胞分泌,但并不触发特定的免疫反应。
与人类共生的肠道菌群
健康个体肠道中拥有约4,400多种微生物,其中99%的微生物仅由30~40种细菌构成,主要为:拟杆菌、双岐杆菌属、梭状芽胞杆菌、肠道球菌、真杆菌、梭形杆菌属、消化链球菌属、乳酸菌及埃希杆菌属等。肠道菌群在人类生命早期即被确定,形成独特结构,此后所补充的有利于肠道菌群平衡的微生物(益生菌)最多只能停留数日。不同种类的微生物处于一种共生状态,同时也或多或少与宿主存在竞争关系。每种细菌尽管只有简单的代谢功能,但能协同作用,为彼此和宿主提供营养物质。正常肠道菌群可对抗外源性致病微生物和内源性条件致病菌,起到肌体第一道防线作用。
生活方式和饮食习惯对肠道菌群的数量和种类存在较大影响。经济发达的北欧儿童,其肠道菌群数量明显少于巴基斯坦儿童。甚至居住在相近地区而生活方式和饮食习惯不同的人群,其肠道菌群也存在差异。苏联时期的爱沙尼亚儿童比瑞典儿童存在更丰富的肠道菌群,但这种差异可能在前者的生活方式不断西化过程中渐渐消失。
不良饮食习惯或精神压力可破坏肠道菌群平衡所带来的良好保护作用。例如:当宇航员从太空返回地球时,其体内绝大部分共生菌群已损失,其中,乳酸菌损失量为:Lb plantarum 100%,Lb casei 100%,Lb fermentum 43%,Lb acidophilus 27%,Lb salivarius 22%及Lb brevis 12%。油榨食物、缺乏新鲜蔬菜和水果引起的膳食纤维和抗氧化剂减少,及生理、心理压力和缺乏体育锻炼可能是导致这种变化的原因。化学物品,如药物也可影响肠道菌群平衡。此外,肠道菌群在肌体出现疾病时可明显减少,特别是危重症患者,有时可丧失整个乳酸菌群。而危重症患者由于疾病和营养物质缺乏,其黏膜表面酸碱度、氧化状态、渗透压及各种激素水平发生急剧变化,往往会反过来加重病情。结肠拥有很多神经末梢,当处于心理或代谢压力时,肠腔内去甲肾上腺素的增加可诱发肠腔细菌毒力增加。一些正常情况下的惰性定植菌,在压力下能改变其表型,有时成为威胁生命的致病菌。
食物和药物对肠道菌群及免疫的影响
缺少膳食纤维的西方化食物能诱发黏膜损伤和细菌毒素易位增加,特别是一些有特定HLA分子结构或有抑郁症和自身免疫性疾病的人。各种类型的化学品,如增殖抑制剂和化疗药物,也可损伤细胞膜及其功能。给予益生菌或合生素通常可成功预防此类损伤。
目前认为,一些自身免疫性疾病(如炎性肠病)引起的饮食不当或使用药物,可导致肠道内天然抗氧化剂,如谷胱三肽(tripeptideglutathione,GSH)、谷胱苷肽和叶酸的缺乏或活力下降。
饮食中植物纤维成分的降低可能与一些肠道免疫性疾病的发生有关。已知麦芽食品富含半纤维素与谷氨酰胺,麦芽食品能显著减轻轻到中度活动性溃疡性结肠炎的活动性,提高短链脂肪酸浓度,增加粪便中双岐杆菌属和真杆菌的数目。其原因可能与其中所含的谷氨酰胺和其他抗氧化剂有关,它们能降低促炎症反应细胞因子(如TNF-α),增加热休克蛋白(HSP-72)的释放。Hallert等使用燕麦麸作为植物纤维治疗溃疡性结肠炎,结果发现,不仅粪便中丁酸盐显著增加(平均36%),腹痛等症状也明显减轻,而且在结肠炎患者中未出现复发征象。Lűhrs等研究显示,丁酸盐能抑制NF-kB,激活肠腔固有层巨噬细胞,降低隐窝和上皮表面中性粒细胞数目,同时还能降低固有层或血浆中淋巴细胞的密度。此外,一些乳酸杆菌还能利用纤维产生或释放必须的B族维生素和叶酸盐,后者是重要的抗氧化剂,能预防一些慢性疾病的发生。
人体中细菌酵解活性最强的部位为右半结肠,该部位细菌数量多,生长迅速,pH值较低(5.4-5.9),短链脂肪酸水平很高(约为130 mmol/L)。而在左半结肠,供发酵用的纤维极少,而苯酚、吲哚和氨的水平升高,该现象可解释左半结肠癌发病率较右半结肠高的原因。饮食中缺乏纤维导致的升结肠酶作用物缺乏,可能是近几十年来右半结肠癌发病率快速上升的原因。给予益生菌或合生素口服或灌肠可起到抑制末端肠道炎症的效果。
本文节录自:毛一雷等,《肠道微生态平衡、免疫功能及对临床结局的影响》,《中国临床营养杂志》,2007年第15卷第6期,375~379页。
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不同的益生菌剂型对其功效影响甚微。益生菌的剂量到日前为止还没有很规范化的参考值,不同的菌种其剂量有差别,如乳酸杆菌GG株一般认为有效剂量为>1010 CFUs。对补充益生菌和益生元的时序问题,我并没有专门研读过相关文献资料,按我的常识,益生元是益生菌的“食物”,并不为人体消化和吸收,会随着肠的蠕动而渐次向体外排出,而补充的益生菌在体内能停留数天,故个人认为补充益生菌后再补充益生元可能更为理想吧。而所谓的“酵素”就是酶,你也是学医的,这个就不用我多说了。
谢谢您的回复。市面的乳酸菌补充剂品种也很多,有片剂,胶囊的,粉剂的,口服液的,还有自己通过酸奶机发酵的,究竟什么样的好呢,益生菌的补充量有否像其他维生素微量元素一样有参考值,益生菌,益生源二者的补充有无时序要求,和益生菌同样兴起了一种称为 酵素 的功能性物质,人体保健究竟各为哪般呢
按我有限的知识,目前所进行的研究还没有察觉到会造成另一种失衡的现象,但是确实有少量的报道说服用益生菌后扩散感染,成为致病菌的源头,但一般是在身体非常差或早产儿,或本身存在免疫功能异常的情况下。益生菌在早产儿中应用的许多研究都证实了益生菌有许多有益的功效,也是很安全的。外援性的补充益生菌会对体内自身的菌群造成什么影响,这方面的研究还不多,还有待进一步的研究才能明晰,至于依赖性,可能不会有吧。
益生菌如果当成保健品来服用会不会造成另外一种失衡呢,外援性的补充益生菌会对体内自身的菌群造成什么营养,会产生依赖性吗