史剛剛 韓梅 郝敬鵬 鄭冰

天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院肛腸外科300211

0 引 言

布拉氏酵母（Saccharomyces boulardii）是一種適溫的非毒性酵母菌，為益生菌的一種。當(dāng)足夠數(shù)量的布拉氏酵母菌體進入并定植于宿主的腸道時，其可以改變宿主腸道菌落并且發(fā)揮對宿主的健康效應(yīng)[1]。布拉氏酵母菌具有天然、安全、無毒的特點，與其他益生菌相比，其不與細菌發(fā)生遺傳性物質(zhì)傳遞，可與抗生素同時使用。因此，布拉氏酵母菌已被應(yīng)用于多種類型的腸炎治療，其中在潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）中的應(yīng)用在不斷增多。UC是一種發(fā)生于結(jié)直腸黏膜及黏膜下的非特異性炎癥，其在全球和我國的發(fā)病率都在上升，已成為消化系統(tǒng)的常見疾病[2]。UC的發(fā)生、發(fā)展與腸道菌群失衡密切相關(guān)，機體腸道菌群失衡會導(dǎo)致腸黏膜上皮屏障功能受損、細菌識別缺陷、免疫細胞的免疫應(yīng)答失調(diào)等[3]。因此，在UC的治療中，如何更好地調(diào)節(jié)機體腸道菌群失衡，越來越受到重視。目前，許多研究結(jié)果顯示，布拉氏酵母菌能夠恢復(fù)UC患者的腸道微生態(tài)平衡，有效改善腸道炎癥。因此，就布拉氏酵母菌的生物特性、作用機制及其在UC治療中的相關(guān)研究進行綜述。

1 布拉氏酵母菌的生物特性

布拉氏酵母菌最早于1920年從印尼荔枝中分離獲得，其具有的許多生物特性使其成為一種益生菌，如促進機體有益菌生長、耐氧化、在低pH下仍能夠生存[4]。鑒于以上優(yōu)點，許多研究者對其生物特性進行了深入研究。在2002年，Czerucka等[5]對布拉氏酵母菌的種屬分類進行了研究，結(jié)果顯示布拉氏酵母菌的4號基因座存在專一性序列（CAG）9，因此將布拉氏酵母菌歸為啤酒酵母菌種的一個亞種。2003年，Van Der AaKühle等[6]的研究結(jié)果顯示，布拉氏酵母菌26SrDNA中的D1/D2遺傳序列以及線粒體中細胞色素C氧化酶Ⅱ的遺傳序列與啤酒酵母菌中的CBS1171 T和S288c菌株的遺傳序列高度相似，進一步表明布拉氏酵母菌是啤酒酵母菌種的一個亞種。另外，布拉氏酵母菌也有一些獨特的特性，如其染色體Ⅸ為三倍體、多個個體基因的拷貝數(shù)改變和孢子形成缺陷、能夠產(chǎn)生更多的多酚類代謝產(chǎn)物。上述特性使得布拉氏酵母菌比其他啤酒酵母菌具有更強的抗氧化能力，更能有效地發(fā)揮益生菌作用[7]。

2 布拉氏酵母菌的作用機制

2.1 抗毒素作用

布拉氏酵母菌可以分泌多種蛋白酶，這些酶能夠直接或間接破壞致病菌的毒素，從而表現(xiàn)出抗毒素作用。Castagliuolo等[8]的研究結(jié)果顯示，布拉氏酵母菌能夠分泌一種相對分子質(zhì)量為54 000的絲氨酸蛋白酶，其可以直接降解艱難梭菌毒素A和B；而且只有布拉氏酵母菌分泌的該蛋白酶可以降解艱難梭菌毒素。Czerucka等[9]的研究結(jié)果顯示，布拉氏酵母菌可分泌一種相對分子質(zhì)量為120 000的蛋白酶，該蛋白酶可減少霍亂毒素誘導(dǎo)的腸道內(nèi)皮細胞中的cAMP，在體外抑制經(jīng)cAMP和Ca2+介導(dǎo)的信號通路中的Cl-的分泌，進而減輕腹瀉癥狀。Buts等[10]的研究結(jié)果顯示，布拉氏酵母菌可以分泌一種相對分子質(zhì)量為63 000的磷酸酶，該磷酸酶可以破壞致病大腸桿菌的內(nèi)毒素。另外，布拉氏酵母菌還可以對抗炭疽芽孢桿菌致死毒素（lethal toxin,LT）。在T84細胞與LT孵育之前，用布拉氏酵母菌對LT極化的T84細胞進行過夜處理，可保護細胞的完整性，抑制LT對肌動蛋白的重塑作用[11]。上述結(jié)果均提示，布拉氏酵母菌可以通過多種蛋白酶，對多種病原菌發(fā)揮抗毒作用。

2.2 抑制病原微生物生長、維持腸道菌群平衡

布拉氏酵母菌能夠抑制大腸桿菌、傷寒桿菌、念珠菌等有害菌的生長，促進有益菌的生長。布拉氏酵母菌分泌的堿性磷酸酶可對革蘭陰性細菌中的脂多糖去磷酸化，從而抑制革蘭氏陰性細菌的活性[12]。研究者將布拉氏酵母菌應(yīng)用于鼠傷寒的動物模型，結(jié)果顯示其可以抑制致病菌易位[13]。一些免疫力低下的患者易發(fā)生機會性真菌感染。在機會性真菌感染時，應(yīng)用布拉氏酵母菌可以抑制非白色念珠菌的絲狀形成和生物膜形成，降低非白色念珠菌對腸道細胞的黏附[14]。另外，在胃潰瘍、系統(tǒng)性硬化癥等一些疾病的治療中，通常應(yīng)用抗生素時間較長，導(dǎo)致其患者更易發(fā)生腸道菌群失調(diào)。但在治療時應(yīng)用布拉氏酵母菌，則可明顯改善腸道菌群狀況。研究結(jié)果顯示，在使用抑酸藥物和抗生素進行幽門螺桿菌的根除性治療時，加用布拉氏酵母菌可以降低胃腸道菌群失調(diào)的風(fēng)險，使腸道菌群更加豐富、腸桿菌數(shù)量增加[15]。另外，有多達60%的系統(tǒng)性硬化癥患者存在小腸細菌過度生長（small intestinal bacterial overgrowth，SIBO），通常應(yīng)用甲硝唑能夠使其改善，但是應(yīng)用酵母菌可以更好地調(diào)節(jié)腸道菌群，減輕患者的胃腸道癥狀[16]。

2.3 調(diào)節(jié)機體代謝平衡和營養(yǎng)腸道黏膜細胞

布拉氏酵母菌能夠提高腸上皮細胞的刷狀緣酶活性（如異麥芽糖酶、乳糖酶、α-葡糖苷酶和堿性磷酸酶等）。這些酶可以促進營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，進而調(diào)節(jié)機體的代謝平衡。將布拉氏酵母菌THT 500101菌株應(yīng)用于Ⅰ型糖尿病小鼠模型，結(jié)果顯示其不但對腸道菌群產(chǎn)生有益影響，而且改善了葡萄糖和甘油三酸酯的代謝，減輕了肝臟炎癥[17]。研究者在高膽固醇血癥動物模型中使用布拉氏酵母菌CNCM I-745，結(jié)果顯示其可以調(diào)節(jié)血脂譜，降低血中總膽固醇的含量[18]。也有研究者將布拉氏酵母菌CNCM I-745用于健康志愿者的抗菌治療，結(jié)果顯示其可以調(diào)節(jié)糞便膽汁酸的代謝[19]。另外，許多多胺類物質(zhì)存在于布拉氏酵母菌的菌體內(nèi)，這些多胺類物質(zhì)可以提高腸內(nèi)蔗糖酶和麥芽糖酶的活性，從而對機體腸黏膜發(fā)揮營養(yǎng)效應(yīng)，刺激小腸細胞的成熟[20]。

2.4 調(diào)節(jié)腸道免疫及信號通路

在免疫調(diào)節(jié)方面，布拉氏酵母菌可以通過增強抗炎細胞因子和抗體的產(chǎn)生，促進T細胞增殖和樹突狀細胞活化，從而影響先天和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)。在接種DNA疫苗的同時，應(yīng)用布拉氏酵母菌，可以改善機體的體液和細胞免疫反應(yīng)能力[21]。sIgA是腸黏膜的保護屏障，研究結(jié)果顯示，布拉氏酵母菌可促進人和小鼠小腸sIgA的分泌，阻止病原體黏附于腸黏膜，提高機體的腸道免疫力[22]。布拉氏酵母菌可以調(diào)節(jié)多個信號通路，影響腸道上皮細胞的功能，增強腸上皮的屏障功能。沉默調(diào)節(jié)蛋白1（sirtuin 1，SIRT1）/核轉(zhuǎn)錄因子κB（nuclear transcription factorκB，NF-κB）是細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的一條非常重要的信號通路，其在細胞的炎癥因子分泌中發(fā)揮重要作用。布拉氏酵母菌可影響腸道宿主細胞的SIRT1/NF-κB通路，減少促炎因子的分泌，進而減輕腸道炎癥[23]。Terciolo等[24]的研究結(jié)果顯示，布拉氏酵母菌能夠通過將內(nèi)吞的E-cadherin重新轉(zhuǎn)運回質(zhì)膜來增強Ecadherin向細胞表面的遞送，此過程可促進腸上皮細胞間的黏附，進而增強腸屏障功能。另外，Chang等[25]的研究結(jié)果顯示，布拉氏酵母菌可以通過抑制Toll樣/MyD88/NF-κB/MAPK信號通路的活性來發(fā)揮抗炎、抗感染特性。

3 UC患者腸道菌群特點

UC患者存在腸道細菌以及真菌的改變，其腸道內(nèi)的微生物數(shù)目多樣化及穩(wěn)定性較低，有益菌數(shù)量減少，腸道的細菌屏障功能受損。應(yīng)用葡聚糖硫酸鈉（d extran sulfatesodium,D SS）在雄性KM小鼠中建立UC模型，結(jié)果顯示第7天和第14天腸道菌群紊亂最為明顯，其中乳酸菌和阿利斯貝氏菌的豐度下降，而鏈球菌、大腸埃希菌-志賀氏菌和奧斯卡氏菌的豐度上升[26]。對UC患者的糞便進行16SrRNA基因序列分析，結(jié)果顯示UC患者的腸道微生物的多樣性較差，UC患者中發(fā)生變化的細菌與常見的腸道菌共存性差[27]。還有研究者對同一UC患者的炎癥部位及非炎癥部位的微生物組成進行研究，發(fā)現(xiàn)這兩個部位的微生物組成存在差異[28]。對于UC患者手術(shù)后腸道菌群的變化，也有學(xué)者進行了研究。Fang等[29]的研究結(jié)果顯示，在接受手術(shù)的UC患者腸道內(nèi)，大腸桿菌的相對豐度明顯增加，手術(shù)減少了UC患者腸道微生物組和代謝組的多樣性，隨著時間的推移，外科手術(shù)還會進一步破壞微生物組的穩(wěn)定性。另外，UC患者腸道內(nèi)的真菌種類也發(fā)生了改變。Sokol等[30]分析了235例炎癥性腸病患者（包括UC患者）的糞便細菌和真菌分布情況，結(jié)果顯示UC患者腸道的擔(dān)子菌類與子囊菌類的比值增加，白色念珠菌的比例增加，釀酒酵母菌的比例下降。

4 布拉氏酵母菌在UC中的應(yīng)用研究

4.1 布拉氏酵母菌對UC作用的基礎(chǔ)研究

在對布拉氏酵母菌的基礎(chǔ)研究中，發(fā)現(xiàn)布拉氏酵母菌可通過增加有益菌和減少有害菌，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)失衡，其可以促進腸黏膜抗炎因子的表達，來降低UC的腸道炎癥。研究者將布拉氏酵母菌應(yīng)用于DSS誘導(dǎo)的UC小鼠模型，結(jié)果顯示在布拉氏酵母菌聯(lián)合美沙拉嗪組的小鼠結(jié)腸上皮細胞中Occludin和Claudin-1表達最明顯[31]。該結(jié)果說明布拉氏酵母菌對腸黏膜機械屏障具有保護作用。布拉氏酵母菌還可降低腸道促炎因子的表達，調(diào)節(jié)腸道促炎因子與抗炎因子的平衡，進而促進腸道黏膜的損傷修復(fù)，這可能是布拉氏酵母菌治療UC的一個重要機制。Zhou等[32]在動物實驗中證實布拉氏酵母菌可降低腸道低氧誘導(dǎo)因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）、HIF-2α的表達，下調(diào)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化標志物和血管內(nèi)皮生長因子的表達，進而發(fā)揮其抑炎作用。Rodriguez-Nogales等[33]通過灌胃的方式將布拉氏酵母菌應(yīng)用于DSS誘導(dǎo)的腸炎小鼠模型，結(jié)果顯示小鼠腸道細菌種類更加多樣，腸黏膜中炎癥因子表達降低。另外，Liu等[34]將多個基因重組到布拉氏酵母菌的Ty元件，使重組后的布拉氏酵母菌成功表達多種抗炎蛋白，包括白細胞介素10（interleulin-10，IL-10）、TNFR1-ECD、堿性磷酸酶和心房鈉尿肽（atrial natriuretic peptide，ANP），結(jié)果顯示布拉氏酵母菌分泌的ANP能夠緩解DSS誘導(dǎo)的小鼠腸炎。

4.2 布拉氏酵母菌對UC作用的臨床研究

在臨床研究中，除了應(yīng)用傳統(tǒng)的UC治療藥物，增加布拉氏酵母菌的用量能夠更快地改善UC患者的臨床癥狀。布拉氏酵母菌有較好的安全性，與其他益生菌相比，其發(fā)生耐藥基因轉(zhuǎn)移的幾率最低，同抗生素聯(lián)合使用時并不影響治療效果。研究者將布拉氏酵母菌聯(lián)合美沙拉嗪治療輕、中度UC患者，結(jié)果顯示布拉氏酵母菌聯(lián)合美沙拉嗪組患者的癥狀更快地獲得了臨床緩解[35]。在另一項針對布拉氏酵母菌聯(lián)合美沙拉嗪治療輕、中度UC的臨床研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，治療組糞便中的鈣衛(wèi)蛋白含量明顯下降，血清中炎癥因子水平明顯降低，UC患者的復(fù)發(fā)率也相應(yīng)下降[36]。馬靜等[37]對52例用美沙拉嗪腸溶片治療（對照組）及52例用布拉氏酵母菌聯(lián)合美沙拉嗪腸溶片治療（觀察組）的中、輕度UC患者的臨床資料進行了分析，結(jié)果顯示觀察組的臨床療效、結(jié)腸黏膜炎癥改善情況和治療12周后的復(fù)發(fā)率明顯優(yōu)于對照組。韓然等[38]將60例UC住院患者隨機分為治療組和對照組，治療組給予美沙拉嗪聯(lián)合布拉氏酵母菌治療，對照組單獨給予美沙拉嗪治療；結(jié)果表明，治療2周后治療組血清IL-6、紅細胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate，ESR）和C-反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）水平均較對照組顯著降低。這些研究結(jié)果均表明，應(yīng)用布拉氏酵母菌可提高常規(guī)藥物的治療效果，促進腸道黏膜愈合，緩解患者癥狀，布拉氏酵母菌可作為UC治療的輔助用藥。

5 結(jié) 語

布拉氏酵母菌作為益生菌，可以調(diào)節(jié)UC患者的腸道菌群紊亂，改善微生態(tài)環(huán)境，增強黏膜屏障功能，在防治腸道疾病中有著很好的療效，引起越來越多的關(guān)注。然而，針對布拉氏酵母菌作為UC的輔助治療藥物的研究存在以下問題：臨床研究數(shù)量較少；已有研究往往時間較短，缺少長期治療的安全性和有效性評估；缺乏多中心大規(guī)模的隨機對照試驗研究。相信隨著對布拉氏酵母菌作用機理及應(yīng)用研究的深入，布拉氏酵母菌在UC中的應(yīng)用也會越來越多。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突