儿童肠道微生态系统的特点与疾病
肠道微生态系统的健康与疾病
肠道微生态系统的健康与疾病在人类肠道内存在着一种复杂而多样的微生物群落，其中绝大部分菌种都是有益的，并且对肠道的正常生理和代谢活动起到不可或缺的作用，这个微生物群落统称为肠道微生态系统。
肠道微生态系统中的菌群可以产生大量的酶类物质、代谢产物等对人体起到正向调节作用。
而如果菌群失调则会导致多种疾病的发生，如肠易激综合征、炎症性肠病、肠癌、肥胖症等等。
因此，肠道微生态系统的健康是非常重要的。
肠道微生态系统的构成与影响因素肠道微生态系统包含了多达1000余种微生物，在正常情况下菌群的构成是相对稳定的。
常见的微生物有肠球菌、乳酸杆菌、双歧杆菌等，菌群的平衡与否可以影响人的免疫功能、营养吸收、肥胖/瘦身、精神状态等多方面健康。
在胎儿期，人类肠道内没有任何微生物，出生后的肠道菌群的构成首先受到溶菌酶、胃酸等机制的影响，而母体分娩方式、早产、喂养方式、生活环境等因素也会对婴幼儿的肠道菌群构成产生影响。
而成年后，饮食、年龄、生活方式等因素也会对菌群构成产生影响。
肠道微生态系统健康与常见疾病1. 肠易激综合征：肠易激综合征是一种常见的胃肠功能紊乱疾病，常见症状为腹痛、腹泻、便秘等。
肠道微生态居住的菌群与肠易激综合征病人的菌群有很大差异。
微生物群落失调会增加肠道对刺激的敏感性，导致肠蠕动异常而发生腹痛，同时也会进一步影响菌群结构，继而形成恶性循环。
2. 炎症性肠病：炎症性肠病是一类常见且严重的肠道疾病，如溃疡性结肠炎和克罗恩病。
这些疾病与肠道微生态紊乱相关性比较明显，肠道菌群的失调和细菌感染可以导致炎症性肠病的发生。
3. 肠癌：肠癌的发生是由于一系列因素的综合作用，其中肠道微生态也是重要的环节。
研究表明，肠道微生态菌群失衡可以导致慢性炎症，增加肠道上皮细胞异常增殖的风险。
而这正是导致肠癌的基础。
4. 肥胖症：肠道微生态对人体能量吸收和代谢具有很大的影响。
微生物群落失衡容易导致肥胖和代谢异常，这与能量代谢相关的生理机制密切相关。
《医学微生态课件：肠道微生态在健康和疾病中的作用》
3 重要功能
肠道微生态参与食物消化、免疫反应、维生素合成等，对身体健康至 关重要。
肠道微生物的组成
有益菌
乳酸菌、双歧杆菌等能帮助维持 肠道健康的有益菌。
病原菌
大肠杆菌、沙门氏菌等会引起感 染和疾病的病原菌。
真菌
真菌种类繁多，对肠道功能和免 疫系统的调节起重要作用。
肠道微生态与健康的关系
免疫调节
肠道微生态能调节免疫系统， 降低过敏、自身免疫性疾病等 免疫相关疾病的风险。
医学微生态课件：肠道微 生态在健康和疾病中的作 用
微生态在肠道中起着重要作用。了解肠道微生态的定义、组成和与健康、疾 病的关系，能帮助我们维持肠道健康。
肠道微生态的定义
1 微生物世界
肠道微生态是指肠道内的微 生物群落，包括细菌、真菌 等。它构成了一个复杂的生 态系统。
2 微生态的平衡
肠道微生态的健康依赖于微 生物之间的平衡，有益菌与 病原菌的数量和种类是关键。
过敏和哮喘
肠道微生态异常可能增加过 敏性疾病的风险，如食物过 敏和哮喘。
影响肠道微生态的因素
1 饮食习惯
均衡饮食、高纤维食物和 益生菌有助于维持肠道微 生态平衡。
2 药物使用
抗生素等药物会干扰肠道 微生态，需在医生指导下 使用。
3 生活方式
压力、睡眠不足和缺乏运 动可能影响肠道微生态的 健康。
维护肠道微生态的方法
消化与吸收
有益菌帮助食物消化和养分吸 收，促进身体健康和营养平衡。
心理健康
肠道微生态与心理健康有关， 对抑郁、焦虑等心理疾病有一 定影响。
肠道微生态与疾病的关系
肠道炎症
微生态失衡可能导致肠道炎 症，如克隆病、溃疡性结肠 炎，需及时治疗。
肠道微生态失衡与自身免疫疾病的关系
肠道微生态失衡与自身免疫疾病的关系在我们的身体中，存在着一个庞大而复杂的微生物世界，那就是肠道微生态系统。
这个小小的世界对于我们的健康起着至关重要的作用，尤其是与自身免疫疾病之间，有着千丝万缕的联系。
首先，让我们来了解一下什么是肠道微生态。
肠道中栖息着数以万亿计的微生物，包括细菌、真菌、病毒等，它们共同构成了肠道菌群。
这些菌群并非无序存在，而是形成了一个相对稳定和平衡的生态系统。
正常情况下，肠道菌群与人体相互依存、相互制约，参与着人体的多种生理过程，如营养物质的消化吸收、免疫系统的调节等。
那么，什么又是自身免疫疾病呢？简单来说，自身免疫疾病是指机体的免疫系统错误地攻击自身的细胞、组织或器官，导致炎症和损伤。
常见的自身免疫疾病包括类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、多发性硬化症、炎症性肠病等。
这些疾病往往给患者带来巨大的痛苦，严重影响生活质量。
肠道微生态失衡为何会与自身免疫疾病产生关联呢？这要从肠道菌群的功能说起。
肠道菌群可以通过多种途径影响免疫系统的发育和功能。
例如，它们可以刺激肠道相关淋巴组织的发育和成熟，促进免疫细胞的分化和增殖，调节免疫细胞分泌的细胞因子等。
当肠道微生态失衡时，这种平衡被打破，可能会导致免疫系统的异常激活或调节紊乱。
一方面，肠道菌群的组成和多样性发生改变。
有益菌的数量减少，而有害菌可能过度生长。
有害菌产生的内毒素等物质可以通过肠道黏膜进入血液循环，激活免疫系统，引发炎症反应。
长期的炎症刺激可能导致免疫系统对自身组织的耐受性降低，从而引发自身免疫疾病。
另一方面，肠道微生态失衡会影响肠道黏膜屏障的完整性。
肠道黏膜是一道重要的防线，它可以阻止有害物质和微生物进入体内。
当肠道菌群失衡时，肠道黏膜的结构和功能可能受到损害，导致肠道通透性增加，也就是所谓的“肠漏”。
这样一来，外界的抗原和病原体更容易进入体内，触发免疫系统的过度反应，增加了自身免疫疾病的发病风险。
此外，肠道菌群还可以通过代谢产物来影响免疫系统。
儿童肠道微生态与羊妈咪羔羊胃提取物维B12颗粒
儿童肠道微生态与羊妈咪羔羊胃提取物维B12颗粒自1890年Tissier教授发现双歧杆菌并命名以来,人们一直没有放弃对双歧杆菌的研究。
既往的研究已经明确：人在出生后大约5~6h就有双歧杆菌定植于肠道内，1~2周后成为肠道的优势种群。
双歧杆菌不但伴随人体终身，而且与人体肠道功能、免疫功能和营养代谢密切相关，是保证儿童正常生长发育所必需的。
充分认识儿童肠道微生态系统形成的规律和特点，对在临床上正确诊断和处理腹泻相关性疾病很有帮助。
一.肠道微生态系统的建立及其影响因素1．肠道微生态系统的建立：新生儿刚出生时其胎粪是无菌的，出生大约2h左右开始即可从肠道检出大肠杆菌、肠球菌、葡萄球菌等,其数量不断增加，24h大肠杆菌占优势，可达到108~1011/g(湿粪)。
细菌在生长过程中消耗肠道内的氧气，降低了局部氧化还原电势，从而为专性厌氧菌的建立和生存创造了必需的厌氧条件。
专性厌氧菌特别是双歧杆菌发酵糖产生醋酸和乳酸,使肠道pH值迅速下降，促进了以双歧杆菌为首的厌氧菌的定植，且厌氧菌的数目逐渐增加成为优势菌，反过来又抑制需氧菌及兼性厌氧菌的生长，最终肠道菌群在种类和数量上逐渐趋于稳定。
肠道菌群的数量和种类基本稳定后，其功能也达到较佳状态，此状态叫做峰顶(climax)，个体肠道从出生时的无菌环境发育到峰顶的过程叫做演替(succession)，演替一般需3年左右的时间(见图1)，也有人认为2岁后儿童的肠道菌群即与成人相似。
演替过程受许多外界因素的影响，也受到自身生理变化的影响。
2．3. 影响小儿肠道菌群发育的主要因素:喂养方式:母乳喂养儿可较快建立以双歧杆菌为主的肠道正常微生态系统，且母乳喂养儿粪便中双歧杆菌的数量比人工喂养儿高10倍。
母乳中所含的低聚果糖不但可以促进双歧杆菌的生长，而且可以预防新生儿坏死性小肠结肠炎(NEC)。
母乳作为母亲在子宫外与婴儿的联系纽带，其对婴儿的保护作用越来越受到人们的重视。
4. 抗生素的使用：长期使用广谱抗生素或在有腹泻时过度使用，就有可能发生由于菌群变化而引起的肠炎。
儿童微生态学临床应用
儿童微生态学临床应用随着科技的进步和研究的深入，微生态学在临床医学中的应用逐渐引起了人们的关注。
微生态学是研究微生物在生态系统中的分布、组成、功能以及与宿主的相互作用关系的学科，而儿童微生态学则是针对儿童人群的微生态学研究。
儿童微生态学临床应用的研究目的是为了提高儿童的健康水平，预防和治疗儿童常见的疾病。
在儿童微生态学临床应用中，最常见的研究内容是儿童肠道微生物群落的研究。
肠道微生物群落是指人体肠道中的微生物群体，包括细菌、真菌、病毒等。
这些微生物在肠道中起着非常重要的作用，对人体的消化吸收、免疫调节等方面都有着影响。
研究发现，儿童的肠道微生物群落在不同年龄段存在显著差异。
例如，新生儿的肠道微生物群落主要由婴儿乳酸杆菌和双歧杆菌等有益菌组成，而随着儿童的生长发育，肠道微生物群落逐渐丰富多样化。
这些微生物与儿童的免疫系统密切相关，能够促进免疫系统的发育和功能。
儿童微生态学临床应用的研究成果表明，调节儿童肠道微生物群落可以对预防和治疗儿童疾病起到积极的作用。
例如，通过给儿童补充益生菌，可以调节肠道微生物群落的平衡，增加有益菌的数量，抑制病原菌的生长，从而预防和治疗儿童腹泻、过敏性疾病等疾病。
儿童微生态学临床应用还研究了微生物群落与儿童肥胖之间的关系。
研究发现，肥胖儿童的肠道微生物群落与正常儿童存在差异。
肥胖儿童的肠道微生物群落中富含某些菌株，而缺乏其他有益菌株。
因此，通过调节肠道微生物群落的平衡，可以帮助儿童减肥和控制体重。
儿童微生态学临床应用还探讨了微生物群落与儿童自闭症、注意缺陷多动障碍等神经发育相关疾病的关系。
研究发现，这些疾病患者的肠道微生物群落与正常儿童存在差异。
通过调节肠道微生物群落的平衡，可以改善儿童的神经发育状况，提高儿童的认知能力和社交能力。
需要注意的是，儿童微生态学临床应用的研究还处于起步阶段，目前的研究成果尚不够充分和可靠。
因此，在进行临床应用时需要谨慎选择适合儿童的微生态制剂，并在医生的指导下进行合理使用。
肠道微生态与消化道疾病
益生菌
益生元
合生元
益生菌
源于希腊语“对生命有益的细菌”，是定植于人体 肠道、生殖系统内，为改善宿主微生态平衡而发挥 有益作用的细菌或真菌 具备特点：来源于人类；应用安全；在酸和胆汁 中稳定；能黏附于肠粘膜，并可定植；能产生抗微 生物的物质；通过现代加工能存活
VSL#3 1株嗜热链球菌 3株双歧杆菌 4株乳酸杆菌
Sood A, Midha V, et al. Clin Gastrol Hepatol, 2009,7:1202
益生菌诱导UC缓解
研究表明益生菌治疗组患者排便频率、肠道出血、 粘膜表现、医师总体评分等均有改善
Sood A, Midha V, et al. Clin Gastrol Hepatol, 2009,7:120217
益生菌维持UC缓解
微生态制剂联合激素及美沙拉嗪治疗UC，VSL#3组缓解 率显著高于安慰剂组（92.8%vs.36.4%，P < 0.001）
Miele E, Pascarella F, et al. Am J Gastroenterol.2009;104:437–443.
益生菌维持UC缓解
在1年的随访当中，益生菌作维持治疗患者复发率低于对照（P = 0.014）。组织学及内镜评分益生菌组均优于对照组
除细菌外，人体还存在正常病毒群、 正常真菌群、正常螺旋体群等
肠道中正常菌群种类
有益菌：如双歧杆菌，是人体健康不可缺少的要素， 可以合成各种维生素，参与食物的消化，促进肠道蠕 动，抑制致病菌群的生长，分解有害、有毒物质等
有害菌：如绿脓杆菌，数量一旦失控大量生长，就 会引发多种疾病，产生致癌物等有害物质，或者影响 免疫系统的功能
肠道微生态失衡与慢性疾病的关系
肠道微生态失衡与慢性疾病的关系在我们的身体内，存在着一个微小但极其重要的世界——肠道微生态系统。
这个系统由数以万亿计的微生物组成，包括细菌、真菌、病毒等，它们与我们的健康息息相关。
当这个微生态系统失去平衡时，可能会引发一系列慢性疾病，给我们的生活带来诸多困扰。
肠道微生态就像是一个复杂的生态群落，各种微生物在其中相互作用、相互依存。
这些微生物在我们的肠道中执行着多种重要的生理功能。
它们帮助我们消化食物，合成一些必需的维生素和营养物质，还参与调节免疫系统的功能。
然而，当肠道微生态失衡时，这种平衡被打破，问题也就随之而来。
首先，肠道微生态失衡可能导致消化系统的问题。
比如，常见的消化不良、腹泻、便秘等症状可能会频繁出现。
这是因为肠道中的有益菌减少，无法有效地分解和吸收食物中的营养成分，导致食物在肠道中停留时间过长或者过快通过，从而引起不适。
不仅如此，肠道微生态失衡还与肥胖有着密切的关系。
研究发现，某些肠道菌群的改变会影响人体对能量的吸收和储存，使得我们更容易积累脂肪。
当有害菌增多时，它们可能会产生一些物质，影响人体的代谢过程，导致体重增加。
糖尿病也是与肠道微生态失衡相关的慢性疾病之一。
肠道菌群的变化可能会影响胰岛素的敏感性，进而影响血糖的调节。
一些研究表明，通过调节肠道微生态，比如补充益生菌，可能有助于改善糖尿病患者的血糖控制。
免疫系统的正常运作也离不开健康的肠道微生态。
当肠道微生态失衡时，免疫系统可能会出现异常反应，导致炎症性肠病、类风湿关节炎等自身免疫性疾病的发生。
这是因为肠道中的微生物可以与免疫系统相互作用，训练和调节免疫系统的反应。
如果这种相互作用出现紊乱，免疫系统可能会错误地攻击自身组织，引发炎症和疾病。
此外，肠道微生态失衡还与心血管疾病有关。
一些有害菌产生的代谢产物可能会促进胆固醇的合成，增加心血管疾病的风险。
同时，肠道菌群的改变还可能影响血压的调节，进一步加重心血管系统的负担。
那么，是什么原因导致了肠道微生态失衡呢？饮食是一个重要的因素。
肠道微生态与人体疾病
三.肠道微生态与人体健康
脑和肠道微生物群之间的作用是相互的。一方面在抑郁症、慢性应激和自闭症患者观察到 的生理障碍状态可能改变肠道的信号转导，中枢神经系统也可以通过调节饱腹感来控制机 体食物摄入的饮食习惯的变化，来影响肠道微生物群的营养供应，从而影响其组成。
在急性抑郁症患者粪便中，拟杆菌、变形菌和放线菌的水平显著增加，而厚壁菌显著降低。 并且粪便杆菌与抑郁症状的严重程度呈负相关。
三.肠道微生态与人体健康
1.肥胖与肠道门级微生物的变化相关，胖人与瘦人相比，微生物多样性 明显降低，拟杆菌门（Bacteroidetes）所占比例较低而厚壁菌门 （Actinobacteria）所占比例较高。 2.不同个体中含有大量共有的微生物基因，在基因水平上可将它们定义 为“核ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ微生物组”，而个体中的微生物与核心微生物组的偏离，则与 各种不同的生理状态相关（如胖瘦）。 3.31对同卵双胞胎，23对异卵双胞胎，46位母亲
便秘人群常伴随肠道菌群的失衡，而失衡的肠道菌群会对人体产生诸多的不利影响， 如产生多种肠内毒素，诱发结肠癌，加速衰老以及促发多种肠道疾病。与正常人的肠道菌 群比较，功能性便秘患者肠道菌群的改变主要表现为专性厌氧菌相对减少( 如乳酸杆菌、双 歧杆菌、拟杆菌属等) 和潜在致病菌相对增多( 如铜绿假单胞菌、空肠弯曲菌、腐败梭菌等) 。 PS：不同研究得出的功能性便秘患者肠道菌群变化情况不尽一致，这可能是因为: 功能性便 秘本身是由多因素导致的疾病，不同原因导致的便秘肠道菌群改变可能不一致; 不同的实验 技术方法和标本采集部位不一致，也可能会导致不一致的实验结果; 许多外在因素会影响肠 道菌群的组成，如地域、性别、年龄、饮食习惯等。
当肠道菌群发生紊乱时，人体就可能罹患急慢性胃肠道疾病，如腹 泻、便秘、溃疡性结肠炎和克罗恩病等。肠道菌群还与肥胖、糖尿病、 心血管疾病、骨质疏松、自闭症和痴呆等多种疾病有关。
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专家笔谈 儿童肠道微生态系统的特点与疾病四川大学华西第二医院儿科(四川成都610041)毛萌中图分类号R725 文献标识码A 文章编号1000-3606(2005)10-679-04自1890年Tissier教授发现双歧杆菌并命名以来,人们一直没有放弃对双歧杆菌的研究。
既往的研究已经明确:人在出生后大约5~6h就有双歧杆菌定植于肠道内,1~2周后成为肠道的优势种群。
双歧杆菌不但伴随人体终身,而且与人体肠道功能、免疫功能和营养代谢密切相关,是保证儿童正常生长发育所必需的。
充分认识儿童肠道微生态系统形成的规律和特点,对在临床上正确诊断和处理腹泻相关性疾病很有帮助。
一、几个重要概念(一)微生态学(microecolo gy):即微观生态学,是研究正常微生物群各个成员之间、正常微生态群与其宿主(动物、植物和人)之间相互关系的生命科学的分支,是细胞水平、分子水平的生态学。
(二)微生态制剂(microecolo g ics,microeco logical preparation):利用正常菌群成员或其促进物质制备成的活的微生物制品,以补充和充实微群落内涵,改变不正常的微群落成分,维持和调整微生态平衡,达到防治疾病促进健康的目的。
(三)益生菌或益生菌制品(probiotics):能改善肠道菌群平衡,有益地作用于宿主动物的活的微生物食品或饲料添加剂。
益生菌应具备的条件:!制作过程中能保持活性并能工业化生产;∀在使用和保存或运输过程中能保持活性和稳定性;#在微生态竞争中能存活下来;∃能够为宿主提供有效的有益于健康的功能。
(四)益生元(prebiotics):是一类通过选择性地刺激一种或几种结肠内有益菌生长和/或活性,有益地作用于宿主、改善宿主健康的非消化性食物成分(non_di g estible food in g redients)。
(五)合生元(synbiotics):是指由益生菌和益生元混合的复合制剂。
合生元既强调其含有通过宿主消化道屏障存活并定植而产生相当生理作用的活的微生物,又强调其内含有不被人类消化和利用的促进一种或几种生理性细菌生长、繁殖的物质。
二、肠道微生态系统的建立及其影响因素(一)肠道微生态系统的建立:新生儿刚出生时其胎粪是无菌的,出生大约2h左右开始即可从肠道检出大肠杆菌、肠球菌、葡萄球菌等,其数量不断增加,24h大肠杆菌占优势,可达到108~1011/g(湿粪)。
细菌在生长过程中消耗肠道内的氧气,降低了局部氧化还原电势,从而为专性厌氧菌的建立和生存创造了必需的厌氧条件。
专性厌氧菌特别是双歧杆菌发酵糖产生醋酸和乳酸,使肠道pH值迅速下降,促进了以双歧杆菌为首的厌氧菌的定植,且厌氧菌的数目逐渐增加成为优势菌,反过来又抑制需氧菌及兼性厌氧菌的生长,最终肠道菌群在种类和数量上逐渐趋于稳定。
肠道菌群的数量和种类基本稳定后,其功能也达到较佳状态,此状态叫做峰顶(climax),个体肠道从出生时的无菌环境发育到峰顶的过程叫做演替(succession),演替一般需3年左右的时间(见图1)。
也有人认为2岁后儿童的肠道菌群即与成人相似[1]。
演替过程受许多外界因素的影响,也受到自身生理变化的影响。
特定部位的正常微生物群在种类和数量结构正常时,与宿主间达成微生态平衡(eubiosis),发挥其有益于机体的作用。
反之,由于某些原因破坏了正常菌群的结构,使其在种类和数量上发生变化,则正常微生物群与其宿主形成的统一体遭到破坏,出现微生态失调(d y sbiosis)。
(二)影响小儿肠道菌群发育的主要因素图1出生后肠道微生态系统的建立(演替)示意图1.喂养方式:母乳喂养儿可较快建立以双歧杆菌为主的肠道正常微生态系统,且母乳喂养儿粪便中双歧杆菌的数量比人工喂养儿高10倍[2]。
母乳中含有高度促进双歧杆菌生长的肽类。
在肠道pH值下降的过程中,母乳的缓冲力较弱,肠道的酸性环境比较容易形成。
人乳中乙型乳糖( _双糖)含量丰富,利于双歧杆菌、乳酸杆菌生长,产生B族维生素。
人乳中尚含有促进双歧杆菌生长的因子%%%双歧因子,是人乳酪蛋白的低聚糖部分,含有N_乙酰_D葡萄糖胺的糖类,为双歧杆菌合成细胞壁所必需。
双歧杆菌细胞表面可能具有双歧因子的受体,母乳中含有的白细胞、乳过氧化酶及乳铁蛋白等可抑制腐败性细菌的生长,乳铁蛋白在人乳中的含量为1~2m g/ml,对铁的结合力比血清中的转铁蛋白强100倍,对大肠杆菌也有抑制作用。
母乳喂养的时间与肠道细菌定植的种类和量成明显正相关[3]。
母乳中所含的低聚果糖不但可以促进双歧杆菌的生长,而且可以预防新生儿坏死性小肠结肠炎(NEC)。
母乳作为母亲在子宫外与婴儿的联系纽带,其对婴儿的保护作用越来越受到人们的重视。
2.抗生素的使用:长期使用广谱抗生素或在有腹泻时过度使用,就有可能发生由于菌群变化而引起的肠炎,如难辨梭状芽孢杆菌肠炎,这是因为抗生素在抑制病原菌的同时也抑制了正常肠道菌群,导致条件致病菌的过度生长。
尤其是在肠道疾病时使用抗生素可加重肠道菌群失调,导致持续性和难治性腹泻,由此形成恶性循环[4]。
3.生活环境:包括分娩方式、母体菌群、居住地等均可影响肠道菌群的发育。
有研究证实,在大城市医院中出生的婴儿比郊区小医院中出生的婴儿粪便中的双歧杆菌少;同一城市不同医院、甚至同一医院不同病房的婴儿粪便中双歧杆菌的检出率都有差别。
分娩时及分娩后的阶段,婴儿生活的周围环境对于肠道菌群定植的质和量有很大影响。
三、儿童肠道微生态菌群的平衡与生理作用在人体的肠道内有100多种数量达100兆以上的细菌生存着,其中有有益菌,也有有害菌。
有益菌可促进消化,调节肠道蠕动,抑制有害菌生长,产生维生素C、B1、B2、B6等有益物质,促进食物残渣的排泄,中和肠道内的毒素以及防止产生致癌物质等。
而有害菌可引发异常发酵,出现便秘、腹泻,阻碍营养物质的吸收,产生毒素等。
肠道正常菌群对消化道有明显的有益作用。
(一)占位性保护:双歧杆菌等主要通过与肠道粘膜上皮细胞紧密结合而产生占位性保护作用,即形成细胞前保护层(肠粘膜屏障由三层保护层组成),可促进动物绒毛上皮细胞的增生,维持正常的肠蠕动。
肠道菌群可以保护结肠上皮损伤从而降低各种肠道疾病的发病率。
肠道存在保护结肠损伤的肠道菌群配体TLR等。
在肠道受到感染或出现炎症反应,TLR的配体形成和表达对于消化道表面的防御功能是至关重要的影响因素[5]。
(二)营养代谢:在肠道内产生具有重要生理作用的有机酸,如醋酸、乳酸等,降低肠道内的p H值及氧化还原电位(Eh),有利于Ca2+、Fe2+及维生素D的吸收;能合成多种维生素,如硫胺素(V itB1)、核黄素(B2)、泛酸、叶酸、维生素B12及维生素K等。
双歧杆菌的菌体含有较高的矿物质及微量元素,有利于人体的利用。
(三)拮抗作用:双歧杆菌能明显抑制肠道病原菌的生长繁殖,如伤寒杆菌、痢疾杆菌、致病性大肠杆菌、空肠弯曲菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等。
这与其造成的肠道低p H及Eh有关。
益生菌的临床随机性试验结果显示,它可降低NEC的发病率和死亡率[6]。
(四)增强人体免疫力:主要表现为激活人体免疫系统。
!粘膜免疫和产生I g A抗体:I g A和SI g A 产生均受到肠道菌群的作用。
肠道菌群有特异性IgA产生的增强作用。
益生菌具有弱抗原作用。
有研究发现,将半双歧杆菌直接静脉滴入大鼠,无脓毒血症发生,也未出现异常反应。
肠道不仅是消化器官,而且还是人体最大的免疫器官。
肠道益生菌可以活化肠系膜淋巴结、粘膜内和粘膜固有层等肠道相关淋巴组织%I g A抗体增加,诱导免疫细胞和吞噬细胞产生细胞因子,尔后通过淋巴细胞再循环,活化全身免疫系统;还通过细菌移位作用直接赋活全身性免疫。
∀体液免疫和产生抗体:双歧杆菌胞壁肽聚糖引起免疫应答反应并产生免疫赋活作用已被肯定[1,4]。
#促进T淋巴细胞的分化:双歧杆菌定植后促进脾脏和中性细胞内T淋巴细胞的增殖和分化;通过吞噬细胞诱导非特异性反应;阻止细菌移位,预防内源性感染的发生;降低内毒素的损害,预防脓毒症的发生。
四、肠道菌群与疾病由于正常肠道微生态菌群具有以上生理功能,其对维持肠道健康具有重要意义。
当各种原因,如肠道内、外感染,喂养不当,抗生素的不合理使用等打破了正常肠道微生态系统的平衡时,必然引起疾病。
(一)肠道菌群与腹泻:在临床上严重的腹泻均与肠道菌群有关。
定植抗力(colonization resis tance,CR)是指以专性厌氧菌为主的消化道正常微生态菌群所具有的抵御外籍菌定植和限制条件致病菌过度生长的能力。
该概念有两重含义:一是肠道菌群对致病菌的抑制作用,二是限制肠道内条件致病菌过度生长的作用。
双歧杆菌、乳酸杆菌能产生一些抗菌物质,如乳酸杆菌肽、乳酸链球菌肽和双歧杆菌肽等,具有广泛的抗菌作用。
研究表明,肠道微生态菌群发酵糖产生大量醋酸与乳酸,降低肠道p H 和氧化还原电位,抑制致病菌生长。
双歧杆菌产生的细胞外糖苷酶,可以降解肠粘膜上皮细胞的复杂多糖%%%一种潜在致病菌的受体,可阻止潜在致病菌对肠粘膜上皮细胞的粘附。
肠道正常微生态菌群对肠道的屏障作用是定植力的基础,杯状细胞分泌的粘液、正常菌群形成的微生物屏障和分泌型I g A形成肠粘膜屏障的前保护层,具有隔绝致病原和过敏原的屏障作用以及滋养上皮细胞的功能,由此产生的短链脂肪酸等为上皮细胞提供能量。
当肠道缺乏正常菌群时,肠粘膜因热量缺乏而萎缩,杯状细胞、淋巴细胞功能障碍,导致表面活性物质层减少甚至消失,致病菌或过敏原侵犯粘膜下组织,引起肠道感染或过敏性疾病。
当肠道受到外来病原菌侵袭时,正常肠粘膜屏障的防御力对发病与否起着至关重要的作用。
或是全身因素难以抵抗病原菌的侵入;或是病原菌的数量、毒力超过了机体全身和(或)局部的防御能力;或是肠道局部的防御系统遭到破坏而使病原菌有可乘之机;或是以上各种因素的共同作用的结果,使病原菌获得在肠道粘附、定居、繁殖的条件而导致腹泻。
当进食过量或食物成分不恰当时,消化过程发生障碍,使食物滞留,形成下部细菌上移繁殖,分解产生的短链有机酸增加肠腔内的渗透压,刺激肠蠕动而致腹泻。
可见,腹泻的发生总是与肠道微生态系统密切相关。
抗生素使用不当所致腹泻和持续性腹泻时,其根本原因之一均是改变了肠道微生态环境。
Saavedra等[7]的研究发现,在婴儿配方奶中补充双歧杆菌及嗜热链球菌能够减少住院婴儿急性腹泻的发生率和缩短轮状病毒从肠道排毒的时间,说明益生菌制剂有预防腹泻的作用。
因此,在适当的时候补充益生菌对婴儿的健康是非常有益的。
(二)肠道菌群与急性坏死性结肠炎:目前认为,坏死性小肠结肠炎是由外源性或内源性的刺激物造成的不成熟的过度炎症反应所引起的。
母乳喂养儿较少发生坏死性结肠小肠炎,其中最重要的原因之一是以双歧杆菌为主的肠道菌群的形成。