益生菌應用于小兒手足口病研究進展

毛俊文，陳軍華

(重慶醫科大學附屬兒童醫院感染科；兒童發育疾病研究教育部重點實驗室；國家兒童健康與疾病臨床醫學研究中心；兒童發育重大疾病國家國際科技合作基地；兒科學重慶市重點實驗室，重慶 400014)

0 引言

手足口病(Hand，footand mouth disease)一種常見的發疹性疾病，主要見于世界各地5歲以下的兒童。臨床表現主要為發熱，手、腳和臀部出現斑丘疹或水泡，并伴有口腔疼痛性潰瘍性病變[1]。重癥手足口病可有中樞神經、呼吸、心血管等系統相關嚴重并發癥。手足口病的傳播途徑通常是通過糞-口腔途徑或鼻咽分泌物，間接病毒傳播途徑可由受感染者接觸的受污染物質介導[2,3]。手足口病主要作為流行病在亞太地區國家發生[4]，2008--2017年中國手足口病報告發病率為134.59／10萬，重癥比例為0.84%，報告死亡率為0.03／10萬，報告病死率為0.02%[5]，因此，手足口病在我國已成為一種嚴重的疾病，是我國主要的死因之一。手足口病以柯薩奇病毒A16(CVA16)和腸道病毒71(EV71)感染最常見。目前尚無特效治療和預防方法，是威脅我國兒童的健康和生命的一大疾病。

腸道病毒主要通過扁桃體、咽部和腸道侵入淋巴結大量復制后釋放入血液，可進一步播散到各個組織或者器官，從而引起一系列炎癥反應[6]。所以腸道黏膜是病毒入侵和增殖的主要場所之一。根據世界衛生組織(WHO)、聯合國糧食及農業組織(FAO)的定義，益生菌是一種活的微生物，當給予足夠數量的益生菌，它能寄宿在腸道并加強人體免疫功能，從而有益于宿主的健康。益生菌已被廣泛應用于緩解慢性腸道炎癥疾病、預防和治療病原體或抗生素引起的腹瀉、泌尿生殖道感染和特應性疾病等方面[7-9]。有許多的臨床研究提示了益生菌在手足口病中的應用效果。

1 腸道菌群與手足口病的關系

腸道菌群增強腸道屏障功能，腸道屏障能防御外源性和內源性感染，同時腸道菌群對維持腸道免疫穩定和平衡方面也有重要的作用。腸道菌群通過以下方面維護腸道屏障功能：(1)促進腸上皮細胞的發育與成熟；(2)促進腸黏膜修復，維護機械屏障的完整性；(3)促進黏蛋白的合成與分泌[10]，黏蛋白是被覆在腸道上的黏液層的主要成分，由杯狀細胞分泌，其網狀結構起到了隔離腸內容物的作用，它可以改變致病菌的結合位點，還可以激發腸道免疫應答。而重癥手足口病存在著腸粘膜屏障的損傷，目前評價腸道黏膜屏障功能的重要指標是腸道通透性，檢測方法有尿乳果糖和甘露醇比值(L /M)，血 D-乳酸測定，血漿內毒素水平檢測，血漿二胺氧化酶(DAO) 活性測定等[11]。楊娟[12]及蘇宇飛[13]等人發現重癥手足口病患兒存在血漿內毒素D-乳酸及DAO的升高，提示腸道粘膜通透性的改變。但也有少數研究如尹斐弘[14]發現患兒血液中內毒素、二胺氧化酶和D-乳酸的水平與正常對照組兒童比較均無明顯差異，提示腸黏膜屏障通透性未出現明顯的變化，這或許需要大規模隨機對照臨床試驗證實。手足口病患者還存在著菌群的紊亂。蘇宇飛[13]和尹斐弘[14]發現手足口病疾病初期雙歧桿菌含量減少，而大腸桿菌含量增高。吳曉康[15]發現手足口病患兒腸道菌群以厚壁菌門、變形菌門、擬桿菌門為主，患兒腸道菌群結構、組成發生變化，疾病的發生與腸道菌群具有一定的相關性。WeiranLi[16]發現手足口病患兒的腸道菌群失調包括產生丁酸鹽的細菌減少和引起炎癥的細菌的上調。這些可能削弱了腸道生物黏膜屏障和宿主的免疫功能，促進了腸病毒的入侵。

2 益生菌治療的機制

益生菌治療手足口病的機制主要在防御感染與增強腸道屏障功能，維持腸道免疫穩定和平衡方面。

2.1 生物屏障

生物拮抗是正常腸道菌群內部自穩的重要機制，也是正常菌群保護腸道免受外部病原體感染的生理功能之一。有研究表明，羅伊氏桿菌與EV71病毒顆粒之間的物理相互作用可能干擾病毒進入哺乳動物宿主細胞，細菌與病毒之間在細胞表面的附著位點競爭也可能有助于抗病毒效果[17]。

2.2 機械屏障

腸道機械屏障主要由腸道上皮細胞、黏液層組成。上皮細胞需要通過自身的持續分化而不斷更新。腸細胞通過橋粒、粘附連接和緊密連接等，連接各細胞構建物理屏障。再由杯狀細胞分泌的黏蛋白，在上皮粘膜上添加保護性粘液層[18]，從而維持腸道的完整性。益生菌能促進上皮細胞的生長、調控其凋亡和維持其DNA的穩定性。Yan[19]等研究發現，乳桿菌LGG 能夠產生一種可溶性蛋白，促進腸上皮細胞生長。有報道，雙歧桿菌通過其最終分解產物醋酸鹽(acetate)，能夠增強緊密連接和防止TNF-α誘導的上皮屏障破壞[20]和經受體調節機制促進腸道黏蛋白的分泌。

2.3 化學屏障

益生菌能將未消化的碳水化合物代謝為短鏈脂肪酸，如丁酸、乙酸和丙酸，它們是宿主腸細胞的主要能量來源，并且在體內已經被證明可以抑制腸道感染和結腸癌[21]，同時能夠降低腸道pH，減少吸收細菌毒素，促進腸道蠕動，排出有害物質。微生物衍生的丁酸增加腸細胞線粒體依賴性氧消耗，穩定參與屏障保護的低氧誘導因子(HIF)，并誘導HIF靶基因表達增強屏障功能[22]。

2.4 免疫屏障

腸道的非特異性免疫的重要因素在于吞噬細胞，它可分泌細胞因子，促進免疫細胞的增殖、分化或增強免疫反應。MartinIvec[23]的體外模型研究表明，來自乳桿菌屬或雙歧桿菌屬的益生菌具有通過在巨噬細胞中建立抗病毒狀態，產生NO和炎性細胞因子(如白介素6和干擾素-γ)來減少病毒感染的能力。特異性免疫功能包括B細胞主導的體液免疫和T細胞主導的細胞免疫。益生菌能刺激機體產生細胞因子來刺激B細胞分泌IgA，增加機體IgG的分泌，抑制IgE的產生，活化輔助性T淋巴細胞和巨噬細胞[24]。SIgA是腸黏膜免疫的主要抗體，能直接中和病毒和阻止病毒對宿主細胞的粘附和穿入。益生菌混合物可誘導調節性樹突狀細胞免疫耐受從而激發CD4+，Foxp3+Treg細胞增殖，其富集與趨化因子CCL1和CCL2上調有關，可抑制免疫失調[25]。尹斐弘[26]的研究提示益生菌能顯著增加EV71引起的重癥手足口病患兒CD3+CD4+的表達，增強T細胞免疫功能，促進兒童細胞免疫應答的完善。

2.5 腸-肝軸

腸-肝軸，既肝臟和腸道經膽管、門靜脈和體循環進行雙向交流。腸道菌群和肝臟之間的共生關系是由一個復雜的相互作用網絡調節和穩定的，這個網絡包括它們之間的代謝、免疫和神經內分泌[27]。腸道粘膜的損傷一方面加重了腸道菌群和內毒素的移位，另一方面肝臟內的吞噬細胞被內毒素激活釋放炎癥因子，加重腸道黏膜及遠隔器官損傷。益生菌通過對腸道微纖毛和腸屏障功能的免疫調節和抗炎癥作用影響腸-肝軸。

3 益生菌在手足口病中的應用

微生態制劑可分為3類：益生菌、益生元、合生元。益生菌，既活菌制劑，主要有以下種類：(1)乳桿菌屬；(2)雙歧桿菌屬；(3)腸球菌屬；(4)鏈球菌屬；(5)芽胞桿菌屬；(6)梭菌屬；(7)酵母菌屬[28]。益生元主要是包含有益菌生長促進物，而合生元是活菌和促進物的聯合制劑。手足口病研究常用益生菌主要有凝結芽孢桿菌，酪酸梭菌，地衣芽孢桿菌，雙歧桿菌。

ZHU[29]對手足口重癥的患兒使用金雙歧(主要成分是保加利亞乳桿菌、長雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌和促進益生菌生長的細菌因子)輔助治療的前瞻性隊列研究中，有效治療組(40例)和無效治療組(23例)對比，有效組中促炎因子IL-1β，TNF-α，IL-6，and IFN-γ明顯減低，抗炎因子IL-13，IL-4，and IL-10明顯增加。但兩組腸粘膜通透性均有所改善。提示金雙歧能對重癥手足口病的臨床癥狀，維持腸道免疫和抗炎反應，改善腸道屏障功有明顯效果。姚競妍[30]，陳冰蓉[31]，薛秀麗[32]，蔡勉珊[33]通過手足口病患兒常規治療的基礎上加用酪酸梭菌活菌散的隨機對照研究，加用益生菌的實驗組皰疹消失、食欲和體溫恢復等癥狀緩解的有效率及血清hs-CRP和TNF-α的下降均有統計學意義。錢慧莉[34]，魏紅娟[35]的使用凝結芽孢桿菌活菌片的隨機對照研究，皰疹和腹瀉消失時間、食欲和體溫恢復正常時間顯著短于對照組。陳必全[36]的使用地衣芽孢桿菌的多中心隨機、對照研究中，加用益生菌的實驗組患兒退熱、退疹時間和開始進食時間，皮疹開始消退、皮疹完全消退和開始進食時間均低于對照組，兩組患者IgA、IgG均明顯改善，且試驗組改善程度優于對照組。以上實驗提示益生菌促進患兒臨床癥狀的改善，減少腹瀉的發生率并縮短體溫恢復時間，增強患兒的腸道免疫，加快手足口病的患兒的恢復。

4 展望

盡管有研究證明了益生菌對手足口病的作用，但臨床上的使用并不廣泛，仍需要進一步的多中心、病例對照研究和長期的療效觀察，以及益生菌合適的種類、療程、劑量仍然還需要探索。推廣益生菌在兒童手足口病中的應用需要更多基于兒童人群的研究證據支持這些藥物的療效和安全性。相信隨著對益生菌不斷深入的研究，益生菌療法一定會有良好的發展前景。