新生儿肠道微生态.

新生儿肠道微生态皖南医学院弋矶山医院陈爱斌内容提要人体肠道微生态学研究进展新生儿肠道微生态的建立和演化早产儿肠道微生态的特点微生态制剂在新生儿临床中的应用人类的肠道宿主细胞营养物质微生物菌群肠道微生态系统种类超过400种数量超过1014个200万基因(microbiome)作用营养、生理和免疫调节消化道菌群分布和数量影响因素环境酸碱度酶的活性在消化道内通过时间肠道细菌的种类有益菌数量最大，随年龄和机体状况而变化代表细菌：双歧杆菌、乳酸杆菌寄生部位：肠壁深层中间菌数量介于有益和有害菌之间代表细菌：大肠杆菌寄生部位：肠壁中层有害菌数量最少，多为过路菌如：葡萄球菌寄生部位：肠壁浅层肠道菌群特点必需性多样性个体差异性菌种菌株动态平衡性可变性组成数量肠道菌群的定植机制(1)粘蛋白(mucin)多聚糖结构黏附素(adhesins)细菌接触位置先天性细菌黏附位点遗传基因细菌糖苷酶的作用新黏附位点的建立肠道菌群的定植机制(2)细菌和宿主细胞之间的对话——细胞微生物学细菌化学性信息细胞糖基转移酶表达和活性改变粘蛋白醣基黏附位点变构新的细菌黏附位点出现新细菌肠道定植细菌之间的相互对话——quorumsensing细菌释放信号分子环境中信号分子浓度超过阈值影响其他细菌基因调节系统细菌基因的激活、阻遏和去阻遏细菌的信号分子革兰氏阴性细菌——N—酰基高丝氨酸内酯(N-acylhomoserinelactone)革兰氏阳性细菌——信息肽(Pheromonepeptides)基本机制消耗和竞争相同的作用底物竞争粘蛋白的黏附受体位置产生生理性的限制环境产生对其他细菌有毒性作用的代谢产物产生抗生素样物质，如细菌毒素产生作用于存活细菌编码基因的信号分子阻止外界进入的任何新的细菌菌株在肠道内的定植肠道微生态系统与整体免疫肠道粘膜屏障的组成部分刺激肠道Paneth细胞产生防御素(defensins)促进肠道和全身免疫系统的发育成熟免疫耐受和调节作用肠道微生态和系统免疫肠道相关性淋巴组织——GALTToll-LikeReceptors(TLRs):连接肠道菌群和肠道免疫的桥梁TLRs是一组位于肠道上皮细胞表面的分子，至少有10种这些受体可以识别黏附于肠道上皮表面细菌的特殊抗原结构TLR-4是脂多糖(LPS)受体可能部分通过NF-κB途径激活肠道上皮细胞来诱导肠道免疫肠道微生态和细胞免疫益生菌对新生儿免疫系统的影响体液免疫肠道粘膜内免疫细胞的发育成熟IgA和特异性IgG分泌细胞免疫TH细胞应答巨嗜细胞吞噬活性NK细胞活性新生儿肠道微生态系统建立的意义营养物质的分解、合成和吸收肠道系统发育成熟局部和全身免疫系统的发育成熟免疫耐受的形成影响因素出生方式经阴道顺产vs剖腹产周围环境发展中国家vs发达国家摄入食物母乳喂养vs人工喂养新生儿肠道微生态系统的演化初始期母乳（配方乳）喂养期辅食添加期断乳期应用PCR-DGGE技术检测新生儿肠道菌群的演化实例1应用PCR-DGGE技术检测新生儿肠道菌群的演化实例2肠道微生态系统的干预益生素(prebiotics)益生菌(probiotics)合生素(synbiotics)益生菌的应用范围乳糖吸收不良复发性艰难梭状芽胞杆菌性腹泻和抗生素相关性腹泻病毒相关性腹泻如轮状病毒感染过敏性疾病益生菌在新生儿中可能的应用对象经剖腹产出生早产儿应用抗生素有医院内感染危险对抗生素存在耐药人工喂养母乳喂养和肠道微生态低聚糖(oligosaccharides)和复合糖(glycoconjugates)促进双歧杆菌的生长母乳喂养的婴儿肠道菌群的稳定性高新生儿肠道微生态和过敏性疾病theKOALABirthCohortStudyJohnPenders,CarelThijs,etal.Gut2010;56;661-667益生菌在疾病预防中的作用动物实验：肠道内补充乳酸杆菌(LactobacillusGG)可以减少耐药性大肠杆菌(E.coliK1A)在肠道内定植数量和发生细菌肠外移位的频率预防性应用乳酸杆菌(LactobacillusGG)可以减少住院婴幼儿(1月至3岁)发生院内感染性腹泻，特别是轮状病毒感染的危险在新生儿出生后给与补充非致病性大肠杆菌类益生菌可减少新生儿出生后10或20年内过敏性疾病和反复感染的发生率在孕妇和乳母中应用益生菌可能减少婴幼儿发生过敏性湿疹的风险0~6月生长WtLtHc无差异呼吸道感染66%vs68%中耳炎15%vs19%胃肠炎13%vs14%抗生素应用23%vs28%;OR:0.74;95%CI:0.55–1.00;P.0497~24月呼吸道感染93%vs97%;OR:0.49;95%CI:0.27–0.92;P.023次数3.7vs4.2;ratio:0.87;95%CI:0.79–0.97;P.009中耳炎72%vs76%次数1.7vs1.9;ratio:0.89;95%CI:0.78–1.01;P.068胃肠炎74%vs71%抗生素应用80%vs83%益生菌对过敏性疾病的初级预防具有过敏性疾病家族史德国新生儿LactobacillusGG1*1010/d产前孕妇应用4~6周乳母应用3月母乳喂养*3M婴儿应用6月KoppMV,HennemuthI,HeinzmannA,etal.Pediatrics2008;121;e850-e856早产儿肠道微生态系统早产极低体重儿肠道菌群的特点定植时间延迟种类减少正常成人400早产儿20比例失衡潜在致病菌/有益菌抗生素耐药菌株可能原因：无菌环境抗生素应用肠道喂养延迟非母乳喂养极低体重早产儿肠道菌群建立的影响因素日龄喂养方式抗生素应用对于极低体重早产儿肠道菌群的影响细菌种类细菌数量GewolbIH,SchwalbeRS,TaciakVL,etal.ArchDisChildFetalNeonatalEd2011;80:F167–73早产儿应用益生菌的潜在益处降低肠道通透性增强粘膜对于细菌和细菌产物的屏障作用提高肠道局部和全身性的免疫机能使肠道微生物菌群“正常化”保护肠道粘膜不受致病菌定植增加抗炎症性细胞因子促进肠道营养益生菌在早产极低体重儿肠道内的定植益生菌应用促进早产极低体重儿的肠内喂养益生菌应用促进早产极低体重儿的体重增长益生菌的作用双歧杆菌作用荟萃早产儿NEC与肠道微生态NEC发病机制中的重要因素宿主的发病易感因素–分泌性IgM水平–血小板激活因子(PAF)水平缺氧and/or缺血性损伤肠道细胞的成熟度胃肠道的细菌存在胃肠道的细菌异常定植--肠道菌群的异位倾向缺乏肠道竞争菌群肠道粘膜分化的影响产前激素应用粘膜的成熟母乳喂养粘膜屏障PAF乙酰水化酶的活性应用益生菌预防NEC的可能机制减少潜在致病菌在肠道粘膜的定植增强对于细菌和细菌产物跨粘膜移位的屏障作用竞争性排除潜在致病菌调节宿主反应增强肠道营养台湾多中心研究台湾7个NICUVLBWI434例方法同前NEC+死亡：4/217vs20/217NEC：4/217vs14/217未发现副反应LinHC，HsuCH,ChenHL,etc.OralProbioticsPreventNecrotizingEnterocolitisinVeryLowBirthWeightPretermInfants:AMulticenter,Randomized,ControlledTrial.PEDIATRICS122(4)2008:693-700结论益生菌的应用可能降低早产儿NEC的发病风险不同的益生菌菌种和菌株的选择、具体剂量和应用疗程尚未明确需要更大规模的多中心随机双盲对照试验以明确益生菌的预防效果和安全性其他应用新生儿黄疸可能机制：建立肠道正常菌群降低葡萄糖醛酸酶活性减少胆红素肠肝循环促进肠道蠕动国内常用益生菌制剂培菲康双歧杆菌、乳酸杆菌、肠球菌米雅-BM酪酸芽孢杆菌金双歧双歧杆菌、乳酸杆菌、链球菌妈咪爱粪链球菌、枯草杆菌丽珠肠乐双歧杆菌乐托尔乳酸杆菌乳酸菌素片乳酸菌的发酵产物益生素(prebiotics)和合生素(synbiotics)功能性低聚糖(双岐因子)乳果糖、低聚果糖、异麦芽糖等中草药阿胶、五味子、刺五加等合生元乳酸杆菌、双歧杆菌(2种)＋低聚果糖益生菌的安全性特殊人群免疫缺陷早产儿菌种差异乳酸杆菌双歧杆菌感染类型败血症脑膜炎心内膜炎肝脓肿等面临的问题是否有必要长期维持母乳喂养型的肠道微生态结构而可能导致酵解碳水化合物能力的限制？能否通过益生菌或/和益生素的应用在停止母乳喂养的新生儿或婴儿的肠道中获得具有更多乳酸性细菌组成的微生态系统？对于新生儿和婴儿肠道微生态系统的长期人为干预是否存在潜在的风险？小结人体的肠道微生态系统是一个复杂而庞大的生物体系，对于维持人体的健康起着重要的作用。新生儿期是人体肠道微生态系统建立的重要阶段，许多因素影响着该系统的建立和演化。肠道微生态系统的不成熟可能导致新生儿疾病的发生。对于肠道微生态系统的干预可能有利于新生儿的生长发育和疾病预防。Thankyou!Thankyou！