劉志剛，韓 波，王金榮

人的健康是受宿主、病原體和環(huán)境相互影響的。隨著微生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)和對(duì)其認(rèn)識(shí)的不斷提高，人體本身就是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)[1]。雖然在不同個(gè)體之間及在不同的身體部位之間的上皮細(xì)胞表面的微生物生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)高度多樣化[2]，但是一個(gè)良好平衡的微生物環(huán)境對(duì)人體健康非常重要。目前，對(duì)免疫反應(yīng)的認(rèn)識(shí)已經(jīng)從防御致病因素轉(zhuǎn)移到個(gè)體與環(huán)境之間及與各種微生物之間的相互作用，從對(duì)有害病原體的防御轉(zhuǎn)移到微生物在體內(nèi)和諧共生。

免疫耐受是個(gè)體隨著發(fā)育不斷適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果。從出生開始，人體免疫系統(tǒng)不斷受到各種刺激，其中包括生物刺激。根據(jù)衛(wèi)生假說(shuō)，生活方式包括居住環(huán)境的變化導(dǎo)致微生物多樣性的變化和人類微生態(tài)平衡紊亂，從而干擾人體健康[3]。全球范圍內(nèi)，尤其在發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家，生命早期微生物暴露減少促進(jìn)了過(guò)敏性疾病的發(fā)生[4]。由于免疫調(diào)節(jié)失調(diào)，慢性炎性疾病如過(guò)敏、自身免疫性疾病及其他非傳染性疾病(慢性非傳染性疾病)已經(jīng)成為主要的健康問(wèn)題。作為一種預(yù)防性措施，von Hertzen等[5]提出早期給嬰幼兒補(bǔ)充益生菌等促進(jìn)免疫耐受的形成，從而調(diào)節(jié)免疫平衡。

益生菌一詞出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代，但是益生菌的治療和預(yù)防作用一直被忽視。由于衛(wèi)生假說(shuō)的提出和近幾年關(guān)于微生物的功能認(rèn)識(shí)的深入，人們改變了對(duì)微生態(tài)的觀念[6]。認(rèn)為在生命早期使用益生元、益生菌或細(xì)菌溶解物，可以減少過(guò)敏性疾病及慢性炎性疾病的發(fā)生。對(duì)于過(guò)敏性疾病和哮喘等，預(yù)防戰(zhàn)略正在從避免過(guò)敏原轉(zhuǎn)變到逐步建立免疫耐受[7]。

1 產(chǎn)前預(yù)防策略-孕產(chǎn)婦微生態(tài)定植模式的改變

母體的環(huán)境因素對(duì)胎兒免疫耐受的建立具有顯著影響。雖然胎兒生長(zhǎng)在無(wú)菌的子宮環(huán)境，在整個(gè)孕期，微生物暴露和細(xì)菌定植模式也對(duì)胎兒的免疫系統(tǒng)和其他發(fā)育中的系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。Blümer等[8]對(duì)動(dòng)物模型研究表明，母體在妊娠期使用微生物產(chǎn)品可以預(yù)防后代發(fā)生過(guò)敏性疾病。Ege等[9]研究阿爾卑斯農(nóng)舍生活的居民發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)前高微生物暴露對(duì)后代過(guò)敏性疾病的發(fā)生具有獨(dú)立保護(hù)作用，與臍帶血調(diào)節(jié)T細(xì)胞的數(shù)量和功能增加有關(guān)[10]。Conrad等[11]對(duì)動(dòng)物模型進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)前使用牛棚衍生菌、魯氏不動(dòng)桿菌F78，可預(yù)防子代哮喘的發(fā)生發(fā)展，這種效應(yīng)是干擾素γ(IFN-γ)依賴，并且通過(guò)遺傳機(jī)制介導(dǎo)。孕產(chǎn)婦微生物暴露與在胎盤Toll樣受體表達(dá)的修飾相關(guān)，并對(duì)子代哮喘的預(yù)防發(fā)作有直接作用。與環(huán)境有關(guān)的產(chǎn)前微生物暴露與叉狀頭轉(zhuǎn)錄因子基因調(diào)控(forkhead transcription factor protein 3，F(xiàn)OXP3)的表觀遺傳變化有關(guān)(甲基化下降)，與非過(guò)敏兒童胎盤FOXP3表達(dá)增高的研究結(jié)果一致[12]。在出生時(shí)先天性和獲得性免疫功能的差異造成過(guò)敏性疾病的發(fā)展不同，說(shuō)明子宮內(nèi)環(huán)境的重要性[13]。

Lisciandro等[14]研究顯示，發(fā)展中國(guó)家具有非常高的微生物暴露，如巴布亞新幾內(nèi)亞(Papua New Guinea，PNG)，與高度發(fā)達(dá)的衛(wèi)生區(qū)域相比，如澳大利亞，新生兒的免疫功能具有巨大的差異。在PNG出生的新生兒存在抗原呈遞細(xì)胞活化(HLA-DR和CD86)和抑制(免疫球蛋白樣轉(zhuǎn)錄因子3、4)增加，臍帶血抗原呈遞細(xì)胞是相對(duì)靜止的，喚起T細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)的活性降低、抗原加工能力減弱。在PNG出生的新生兒具有更強(qiáng)耐受性能力，可能防止在早期生活中的有害炎性反應(yīng)的發(fā)生。以上試驗(yàn)支持產(chǎn)前環(huán)境在早期免疫調(diào)節(jié)中的作用，并提出具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，如何利用環(huán)境因素改善免疫系統(tǒng)向有益健康的方向發(fā)展，從而改善全球日益增長(zhǎng)的過(guò)敏性疾病和慢性炎性疾病的傾向。

孕婦的微生物暴露對(duì)后代的影響是多方面的，包括對(duì)母體免疫系統(tǒng)的直接影響、調(diào)節(jié)影響胎兒的免疫功能及出生后嬰兒的細(xì)菌定植變化。

目前，妊娠期間常使用益生菌預(yù)防子代過(guò)敏性疾病。因?yàn)槎嗍钱a(chǎn)前與產(chǎn)后同時(shí)使用益生菌產(chǎn)品，很難確定是何時(shí)使用的效果。檢測(cè)臍血免疫功能一直是研究產(chǎn)前使用益生菌的免疫效果的最佳途徑。雖然在動(dòng)物產(chǎn)前使用益生菌有效，但是在人類產(chǎn)婦使用益生菌對(duì)臍血免疫反應(yīng)的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果并不一致[15]。Prescott等[16]研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠后期使用益生菌，臍帶血細(xì)胞因子IFN-γ增加，而Boyle等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠后期使用益生菌對(duì)新生兒細(xì)胞的免疫功能沒(méi)有影響。

2 益生菌和益生元對(duì)過(guò)敏性疾病及慢性炎性疾病的一級(jí)預(yù)防

濕疹是一種過(guò)敏性表皮炎癥，易演變?yōu)槁詾樘卣?。益生菌可以使?jié)裾畹陌l(fā)生次數(shù)減少[18-20]，但是對(duì)呼吸道過(guò)敏性疾病的長(zhǎng)期觀察研究較少。早期使用寡糖或乳糖(fructo-oligosaccharide，F(xiàn)OS或galacto-oligosaccharide，GOS)益生元可以減少過(guò)敏癥狀。Moro等[21]用配方奶喂養(yǎng)高危過(guò)敏性疾病的嬰兒206例，其中益生元組102例，安慰劑組104例，前6個(gè)月予以GOS或FOS益生元混合口服，6個(gè)月后，益生元組10例〔9.8%，95%CI(5.4，17.1)〕發(fā)生濕疹，安慰劑組24例〔23.1%，95%CI(16.0，32.1)〕發(fā)生濕疹。后續(xù)評(píng)估持續(xù)到2歲，與安慰劑組比較，益生元組濕疹累積發(fā)生率、復(fù)發(fā)性喘息和過(guò)敏性蕁麻疹發(fā)病率顯著減少。Arslanoglu等[22]用隨機(jī)的方法給予配方奶加上中性寡糖和果膠衍生酸性寡糖或常規(guī)喂養(yǎng)，滿12個(gè)月時(shí)，安慰劑組濕疹累計(jì)發(fā)生率為9.7%，益生元組為5.7%，母乳喂養(yǎng)組為7.3%。

無(wú)論產(chǎn)前產(chǎn)后的補(bǔ)充，或兩者同時(shí)補(bǔ)充，益生菌對(duì)嬰兒濕疹的保護(hù)作用是顯而易見的[23]。但是由于方法學(xué)不同，如使用不同的益生菌菌株或其組合，使用方法，劑量，納入標(biāo)準(zhǔn)，開始干預(yù)時(shí)間和干預(yù)的持續(xù)時(shí)間，臨床結(jié)果的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，益生菌對(duì)過(guò)敏性疾病的預(yù)防作用結(jié)論并不一致，即使是被廣泛研究的鼠李糖乳桿菌GG結(jié)果也不一致[24]，妨礙了直接比較和薈萃分析。

研究結(jié)果不同的主要原因在于干預(yù)時(shí)間的差異。Boyle等[25]研究顯示，孕婦在最后2～4周妊娠給予鼠李糖乳桿菌GG或安慰劑治療，沒(méi)有任何出生后補(bǔ)充，結(jié)果顯示，過(guò)敏性疾病發(fā)生率在兩者間比較無(wú)差異。Rautava等[26]研究表明，妊娠期長(zhǎng)期補(bǔ)充益生菌，嬰幼兒濕疹發(fā)生率減少。Soh等[27]研究表明，出生后給予益生菌直到斷奶，嬰幼兒濕疹發(fā)作減少。雖然研究結(jié)果并不一致，但是大部分結(jié)果表明，同時(shí)在產(chǎn)前和產(chǎn)后補(bǔ)充益生菌似乎是減輕過(guò)敏性疾病的風(fēng)險(xiǎn)最有效的方法。

影響研究結(jié)果不同的另一個(gè)原因是使用的菌株不同，是單獨(dú)使用還是組合使用。Doege等[28]比較益生菌菌株的各種組合有效率，認(rèn)為只有單用乳酸桿菌可以降低過(guò)敏性濕疹風(fēng)險(xiǎn)。但Ouwehand等[29]研究表明，益生菌的幾種組合可以減少濕疹發(fā)作，即L鼠李糖乳桿菌和雙歧桿菌、雙歧桿菌和乳酸桿菌。

人口學(xué)特征變化也可造成研究結(jié)果差異。在芬蘭和德國(guó)使用相同的益生菌和相同的流程，出生后2年，芬蘭45.6%(31/68)的嬰幼兒患有濕疹[30]，而德國(guó)27.3%(12/44)的嬰幼兒診斷為濕疹[31]。

其他背景的行為因素，如對(duì)照組的選擇控制困難，益生菌被廣泛用作嬰兒配方奶粉、酸奶和其他奶制品的添加品。近年來(lái)，發(fā)表的試驗(yàn)研究建議參與者避免這些產(chǎn)品，控制對(duì)照組使用益生菌。獲得長(zhǎng)期隨訪是研究面臨的另一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。干預(yù)的有效性也取決于過(guò)敏性疾病和慢性炎性疾病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)大小。

妊娠期使用益生菌或益生元可以使全身其他系統(tǒng)也受益。例如，妊娠期間食用高量益生元纖維，可以對(duì)后代血糖和血脂的代謝帶來(lái)好處[32]，也有可能降低肥胖和2型糖尿病及其他慢性炎性疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

3 細(xì)菌溶解物預(yù)防哮喘及感染性疾病

細(xì)菌溶解物治療是應(yīng)用細(xì)菌培養(yǎng)后凍干提取物。細(xì)菌溶解物是從單一菌株或多種細(xì)菌菌株中，通過(guò)化學(xué)或機(jī)械方法把細(xì)菌菌體粉碎獲得。由于機(jī)械粉碎過(guò)程不會(huì)發(fā)生蛋白質(zhì)變性，機(jī)械裂解被認(rèn)為可以提供更多的具有免疫原性的細(xì)胞裂解成分[33]。

應(yīng)用細(xì)菌溶解物的理論基礎(chǔ)是，微生物的免疫原性成分能夠提高宿主對(duì)病原體的防御，細(xì)菌溶解物已被推薦為預(yù)防呼吸道和胃腸道感染的炎性反應(yīng)藥物。相對(duì)于應(yīng)用活菌，細(xì)菌溶解物無(wú)法直接修改定植模式。臨床研究以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)菌溶解物可以增加IgA抗體的水平調(diào)節(jié)免疫活性。這種黏膜免疫可能影響肺微生物病原體定植模式，從而對(duì)氣道炎癥產(chǎn)生持久的保護(hù)作用[34]。

OM-85 BV是從常見的引起呼吸道感染病原體中提取的低毒素堿性萃取物，主要用來(lái)防止復(fù)發(fā)性急性呼吸道感染(acute respiratory tract infections，ARTIS)，急性病毒性感染是學(xué)齡前兒童哮喘發(fā)作惡化的密切相關(guān)因素[35]。此外，反復(fù)性呼吸道感染也常常引起兒童持續(xù)喘息[36]?？诜﨩M-85 BV能刺激選擇性的Th1反應(yīng)[37]，可以誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞成熟和圍生期Th2向Th1轉(zhuǎn)化。使用OM-85 BV可以使實(shí)驗(yàn)性哮喘動(dòng)物模型哮喘特征性癥狀減輕。Strickland等[38]研究表明，OM-85 BV預(yù)處理顯著減輕卵清蛋白致敏大鼠氣道炎癥的同時(shí)，伴隨肺功能的改善。Navarro等[39]研究表明，小鼠哮喘表型的減少與支氣管內(nèi)CD4+、CD25+、FOXP3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的選擇性募集相關(guān)?？诜﨩M-85 BV影響肺腸黏膜軸，增強(qiáng)肺免疫耐受能力。

OM-85 BV作為免疫刺激劑，主要減少嬰幼兒上呼吸道感染次數(shù)。2007年，Steurer-Stey等[40]對(duì)13個(gè)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)進(jìn)行薈萃分析，包括2 721例患兒，結(jié)果顯示，使用OM-85 BV治療的患兒抗生素時(shí)間和劑量顯著減少。Schaad[41]研究表明，OM-85 BV可以顯著減少患兒ARTIS復(fù)發(fā)。探索性分析數(shù)據(jù)顯示，高危兒使用OM-85 BV更受益。

Cazzola等[42]研究表明，通過(guò)應(yīng)用多價(jià)細(xì)菌裂解物可以使小兒ARTIS喘息發(fā)作減少。多價(jià)細(xì)菌裂解物可以激活Th1極化先天免疫反應(yīng)和增加受試者局部及全身特異性免疫球蛋白水平[43]。

細(xì)菌溶解物治療安全性較好，在試驗(yàn)中沒(méi)有觀察到嚴(yán)重不良反應(yīng)發(fā)生[44]。從多種致病菌中提取的溶解物可以預(yù)防ARTIS，但是，沒(méi)有研究表明其可以降低過(guò)敏的風(fēng)險(xiǎn)。特別是針對(duì)特應(yīng)性體質(zhì)兒童隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，需要標(biāo)準(zhǔn)條件下評(píng)估細(xì)菌溶解物對(duì)其保護(hù)作用。相對(duì)于舊的標(biāo)準(zhǔn)，新的研究設(shè)計(jì)一般遵守Jadad標(biāo)準(zhǔn)。Lau等[45]采用Jadad標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)，細(xì)菌溶解物不僅可預(yù)防支氣管哮喘早期危險(xiǎn)因素，而且對(duì)并發(fā)的過(guò)敏性發(fā)作有效。因此，未來(lái)的研究設(shè)計(jì)應(yīng)區(qū)分高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)兒童的過(guò)敏性疾病，以清楚地表明細(xì)菌溶解物對(duì)過(guò)敏性疾病有益。

4 展望與挑戰(zhàn)

環(huán)境因素(包括微生物暴露，飲食和環(huán)境污染物)與一系列炎性非傳染性疾病，包括過(guò)敏性疾病的發(fā)生密切相關(guān)。主要原因是微生物暴露的多樣性?？刂莆⑸锉┞恫粌H可以防止過(guò)敏和自身免疫現(xiàn)象，更可以減少肥胖、心血管疾病和代謝性疾病者的長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)，甚至對(duì)情緒和行為產(chǎn)生影響[46]。隨著對(duì)益生菌的認(rèn)識(shí)不斷取得進(jìn)展，可能通過(guò)改變宿主基因表達(dá)誘導(dǎo)炎癥和代謝失調(diào)，通過(guò)腸道益生菌調(diào)整生理和代謝機(jī)能。

然而，定義最佳細(xì)菌定植模式仍有相當(dāng)?shù)牟淮_定性[47]，菌群變化如何廣泛的與環(huán)境背景相適應(yīng)，如何影響各種疾病的風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)一步研究。早期的環(huán)境因素和營(yíng)養(yǎng)模式是建立一個(gè)持久的微生物定植模式的重要階段。最終目標(biāo)是，通過(guò)最優(yōu)的營(yíng)養(yǎng)和最佳環(huán)境條件達(dá)到最佳細(xì)菌定植，實(shí)現(xiàn)健康目標(biāo)，而不是通過(guò)口服抗生素或其他侵入性方式。

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