微生态制剂及在儿童的应用

常州市第一人民医院王永清顾盼皆是益生菌微生态制剂(Microbepreparation)是在微生物理论指导下，利用对宿主有益的活性微生物及其代谢产物和促生长物质制成的制剂。什么是微生态制剂益生菌益生元合生元一种在适当剂量下摄入时有益宿主健康的活的微生物FDA/WHO不可消化的、能够选择性地促进有益菌生长繁殖的物质益生菌和益生元的科学组合人体微生态简介微生态制剂功效及在儿科临床的常规应用微生态制剂在儿童变应性疾病的基础及临床研究人体微生态简介微生态制剂功效及在儿科临床的常规应用微生态制剂在儿童变应性疾病的基础及临床研究McCoyKD,etal.ClinImmunol,2015;159(2):170-176微生物定植动力学肠道微生物群多样性（diversity）随年龄而增加，并受重要的生活事件（如分娩方式、抗生素应用、固食引入）及个体健康状态有关生命早期微生物多样性的减弱与发生疾病的风险增加相关专性厌氧菌兼性厌氧菌拟杆菌属、普氏菌属、梭菌属、肠球菌、瘤胃球菌属、乳杆菌属、Blautia呼吸道微生物群（microbiota）相关致病原机体免疫状态呼吸道感染性疾病发生依赖于三要素PettigrewMM,etal.BMCInfectDis,2016;16:317人类微生态口腔胃肠道泌尿生殖道皮肤胃肠道微生态学是最主要的，它最为复杂，研究得最早、最多,也最为深入。人体微生态系统与外界相通的表面或部位都有正常菌群。包括：皮肤、黏膜、胃肠道、呼吸道、眼和耳的外部、与空气接触或空气进入的生殖器官等。机体内正常菌群存在的部位人体微生态系统1g1000g(78%)200g20g10g20g20g•人体与外界相通的腔道和体表寄居着各种细菌：1）菌群种类达1000余种2）数量达100万亿，是体细胞10倍3）重量约1271g，相当于人肝脏重量•主要集中在胃肠道系统中，占人体总微生物量的78%。•肠道菌群中约99%以上是专性厌氧菌（双歧杆菌），其余是以肠杆菌科细菌为主的兼性厌氧菌。每克大便含活菌数（对数值）出生至2~3岁婴儿期是肠道菌群形成并达到平衡的关键期，保证人体以后的免疫应答和代谢向正确的方向发展专性厌氧菌属革兰染色兼性厌氧菌属革兰染色双歧杆菌BifidobacteriaG+乳杆菌属LactobacilliG+梭状芽胞杆菌ClostridiaG+肠球菌属EnterococciG+真细菌属EubacteriaG+链球菌属StreptococciG+拟杆菌属BacteroidesG-葡萄球菌StaphylococciG+梭杆菌属(优杆菌)FusobacteriaG-肠杆菌EnterobacteriaG-新生儿胃肠道是无菌的，出生后48小时内开始有菌定殖。这些菌部分来源于出生时母亲产道的菌群，部分来自于母乳，还有部分来自于环境。2岁之后胃肠道微生态基本恒定2岁前肠道微生态不稳定！肠道微生态建立得越早，越能保护婴儿免受：-感染-过敏-胃肠功能失调问题除了母乳之外，高质量的婴幼儿配方奶粉和益生菌制剂也可以帮助宝宝早日建立肠道微生态喂养方式对肠道菌群的影响LanghengriesJP,JPGN,1995;21:177-181双歧杆菌是维护健康胃肠道微生态所必需的(可以降低肠道pH值，抑制有害菌的繁殖等)母乳含有双歧杆菌以及GOS(低聚半乳糖)益生元，可以促进双歧杆菌的增殖。人工喂养不含双歧杆菌，且缺乏促进双歧杆菌生长的物质奶粉喂养儿肠道微生态的建立晚于母乳喂养儿GueimondeM,etal.Neonatology,2007;92:64-66可能的益生菌类细菌(食用时)肠道菌群：一个平衡的生态系统假单胞菌变形菌葡萄球菌梭杆菌肠球菌大肠杆菌嗜酸乳杆菌链球菌某些真菌双歧杆菌类杆菌可能有害的细菌•腹泻/便秘•感染•毒素产生可能有益的细菌•抑制外源和/或有害细菌•刺激免疫功能•有助于消化和/或吸收•维生素合成Adaptedfrom:GibsonGR.JNutrition1995;125:1401-1412.代谢与营养吸收胃肠免疫屏障生物拮抗作用抑癌作用肠道菌群生物化学屏障维持内环境稳定促进微生态平衡及保护宿主健康的作用益生菌应具有下列特点非致病性不被机械消化过程所破坏不被胃酸和胆汁消化可粘附于肠道上皮或在肠道内形成暂时细菌集落对宿主有益处TeitelbaumJEandWalkerWA.AnnRevNutr2002;22:107-138.乳酸杆菌双歧杆菌酵母菌123456789101112345678ConcentrationlogCFU/g乳酸杆菌双歧杆菌口腔胃十二指肠空肠回肠结肠直肠乳酸杆菌在小肠末端最多双歧杆菌在大肠末端最多不同RoseⅡ菌株在不同pH条件下孵育30min的存活率常用益生菌（乳杆菌、双歧杆菌及屎肠球菌）在pH=2时，几乎均不能存活，故建议餐后服用25℃时各菌株的稳定性随保存时间的延长，乳杆菌和双歧杆菌在常温下的存活率急剧下降。故建议低温储藏，不宜大量囤积AAFCO：美国饲料公定协会中国农业部公布的15种微生态制剂菌种卫生部批准的可用于婴幼儿食品的益生菌菌种不同的菌种有不同的优势但是并不是所有的菌种都是互相相容的太多菌种会使益生菌制剂不稳定所以菌种选择：单一菌还是复合菌？好的产品包含1－4个菌种*乳酸杆菌主要在小肠中，双歧杆菌主要在大肠中。它们占人体肠道微生态菌的95%以上，相辅相承，是一对金牌搭档；*嗜酸乳杆菌、两歧双歧杆菌和婴儿双歧杆菌在人体中使用非常安全，属卫生部颁布的可用于保健食品的益生菌菌种；常见微生态制剂所含菌种天然益生元+长双歧杆菌+嗜酸乳杆菌+粪链球菌1+1+1+14染色分类种类产物繁殖高峰时间定植部位长双歧杆菌G+厌氧菌醋酸、乳酸48小时结肠嗜酸乳杆菌G+兼性厌氧菌乳酸24小时小肠回盲部粪肠球菌G+需氧菌乳酸12小时消化道广泛存在机体内无正常菌群的器官：心脏、肝脏、脑、肌肉和生殖器官机体内无正常菌群的组织和其他部位：血液、脑脊液、受检测的精液在肾脏中的尿妊娠期代谢状态：胰岛素抵抗感染婴儿期感染免疫发育脑发育过敏-特应质儿童早期感染过敏-特应质自身免疫青春期-成人期感染代谢状态：肥胖-糖尿病过敏-特应质IBD自身免疫与儿科相关的微生物组的生理及病理作用微生物组在哺乳动物生理发育中具有越来越复杂的作用，包括肠道、免疫、血液、代谢-内分泌及神经系统的发育，尽管作用的细节还未完全明了。NelsonTextbookofPediatrics,20thed.2016;1238人体微生态简介微生态制剂功效及在儿科临床的常规应用微生态制剂在儿童变应性疾病的基础及临床研究削弱有害菌势力，抑制肠内腐败（小肠：乳酸杆菌；大肠：双歧杆菌）治疗便秘和腹泻（有机酸加强肠的消化作用，促进蠕动；对各种原因的腹泻，均有防治作用：重建肠道菌群平衡，与致病菌竞争性结合肠细胞、增强肠屏障作用）预防致病菌的感染（营造致病菌难以生存的环境，产生H2O2和细菌素等、定植抗性）激活免疫细胞（双歧杆菌：刺激Th细胞，促进B细胞增殖、并分泌IgA；乳酸杆菌：提高巨噬细胞和NK细胞活性）生成维生素、促进钙、乳糖的吸收对肿瘤有预防和治疗作用降低血胆固醇、降血压微生物功能-占位功能-拮抗特性-产生短链脂肪酸、有机酸（如乳酸…）-降低pH，增强有机酸对病原体的抑菌效果-产生细菌素，发挥抑菌/杀菌作用-产生反应性氧产物（如H2O2）VandenplasY,JPediatr(RioJ),2015;91:6-21营养功能-肠道微生物产生VitK,VitB12,VitB6,VitH（生物素）,VitB1,叶酸、烟酸-乳糖酶阳性益生菌菌株能有效缓解乳糖不耐受-产生促进健康复合物肠道微生态这种作用巨大，可与肝脏媲美，甚至超过后者。如*双歧杆菌属、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌：可产生共轭亚油酸*将植物雌激素前体转化为有活性的同类物质VandenplasY,JPediatr(RioJ),2015;91:6-21生理功能-增强肠道运输能力-减轻腹胀、减少肠腔内气体产生-促进小肠上皮细胞的离子吸附功能-降低胆盐毒性、降低血胆固醇水平（仅限于胆盐水解酶阳性的益生菌）-降低肠道内有害成分*包括霉菌毒素，外源性有害物质，食物制作过程中产生的有害物质、如多环芳烃等*机制：吸附、降解VandenplasY,JPediatr(RioJ),2015;91:6-21免疫功能-激活局部巨噬细胞-调节局部及全身IgA产生-改变促炎/抗炎细胞因子比例-调节对食物抗原的反应VandenplasY,JPediatr(RioJ),2015;91:6-21急性感染性腹泻及胃肠炎预防社区、日间看护点获得性腹泻，中等效力。也可用于上呼吸道感染预防-LGG及其他鼠李糖乳杆菌；-罗伊氏乳杆菌；-双歧杆菌-嗜热乳链球菌；-嗜酸乳杆菌下列益生菌可用于儿童急性胃肠炎（按字母排序）-LGG（低证据、强推荐）；-布拉氏酵母菌（低证据、强推荐）-罗伊氏乳杆菌（极低证据、弱推荐）-屎肠球菌/粪肠球菌（E.faeciumSF68）缩短腹泻病程≥4天，或携万古耐药基因VandenplasY,JPediatr(RioJ),2015;91:6-21便秘益生元、益生素可影响肠道菌群，而改善粪便稠度和排便频次短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌-增加排便频次-改善粪便稠度-减轻腹痛-减少大便失禁乳双歧杆菌：有报道无效VandenplasY,JPediatr(RioJ),2015;91:6-21三种人体肠道典型有益菌增殖形成保护菌膜抑杀致病菌止泻肠渗透压增大保留水分软化大便醋酸乳酸酸化肠道促进肠道蠕动便秘解除恢复正常排便维护肠道健康重建肠道菌群平衡，恢复正常排便培菲康培菲康：腹泻便秘双向调节作用机制抗生素相关性腹泻-LGG-双歧杆菌-布拉氏酵母菌*-嗜热乳链球菌*对老年人无效仅此对梭状芽胞杆菌病有效VandenplasY,JPediatr(RioJ),2015;91:6-21旅行者腹泻-LGG-布拉氏酵母菌-干酪乳杆菌嗜酸乳杆菌效差/无效VandenplasY,JPediatr(RioJ),2015;91:6-21IBS成人海量文献，儿童资料有限乳杆菌(OR1.17;95%CI0.62-2.21)50名儿童及年轻成人6周LGG与安慰剂对照，除LGG可减轻腹胀外，均为阴性结果另有报道，LGG减轻了IBS患儿腹痛的频率及严重度，并改善了肠道通透性VandenplasY,JPediatr(RioJ),2015;91:6-21HP感染体外试验：乳杆菌、双歧杆菌的某些菌株能杀灭HP机制-释放细菌素-产生有机酸-抑制HP粘附到上皮细胞-减少细菌载量、改善免疫反应临床研究-不能清除HP-可降低定植密度（维持胃内HP低水平）-联用抗生素后，某些益生菌可协助提高清除率（达10%）-多数细菌性益生菌及酵母菌均有助于提高清除率，减少抗生素不良反应（尤其是儿童腹泻）VandenplasY,JPediatr(RioJ),2015;91:6-21NEC胃肠道微生物群异常是发病机制之一1999，首报嗜酸乳杆菌、婴儿双歧杆菌降低NEC发病率布拉氏酵母菌可减轻年幼小鼠低氧/复氧引致的NEC，但在婴儿NEC无效2011最新CochraneReview得出结论肠内补充益生菌，可预防重症NEC、及早产儿所有原因NEC的死亡VandenplasY,JPediatr(RioJ),2015;91:6-21肠绞痛罗伊氏乳杆菌研究较多但有报道，应用此菌使母乳喂养肠绞痛患儿哭闹超过安慰剂者50min含10亿复合菌（干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜热链球菌、短双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、婴儿双歧杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种）以及低聚乳果糖（FOS）较安慰剂可改善母乳喂养儿肠绞痛VandenplasY,JPediatr(RioJ),2015;91:6-21小肠细菌过度生长（SIBO）临床表现-脂肪泻、腹泻（本病特征