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临床视角下的肠道微生态干预:益生菌、益生元、合生元与后生元的应用 |
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论文标题:关于益生元、益生菌、合生元和后生元对人体肠道微生物群及肠道完整性的影响的综述
论文链接:https://www.mdpi.com/2077-0383/14/11/3673
期刊名:Journal of Clinical Medicine
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/jcm
临床上,越来越多的研究提示肠道微生态失衡与多种疾病的发生发展密切相关,调节肠道菌群正日益成为各类治疗策略中的重要组成部分。在这一背景下,益生菌 (probiotics)、益生元 (prebiotics)、合生元 (synbiotics)与后生元 (postbiotics)四类生物制剂正逐步从实验室走向临床,成为辅助治疗的重要工具。2025年在Journal of Clinical Medicine上发表的一篇综述,对上述四类制剂在多种临床疾病中的应用现状进行了全面梳理。

一、临床相关定义:四类制剂的基本区分
在临床实践中,正确区分这四类制剂是合理应用的前提。该综述对其定义进行了阐述。
益生元是指不被宿主消化、但能被肠道有益微生物选择性利用的底物,主要包括果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)和菊粉等。其临床效应主要通过促进有益菌增殖、增加短链脂肪酸(SCFAs)产量来实现。
益生菌是指给予足够剂量时,能够对宿主产生健康益处的活微生物。临床应用较广泛的菌株包括乳杆菌属、双歧杆菌属以及布拉氏酵母菌。
合生元是活微生物与底物的组合制剂,其设计目标在于提高益生菌在肠道中的存活率和功能活性。根据作用机制,可分为互补型(益生菌与益生元各自独立发挥作用)和协同型(底物特异性地促进配方中活菌的活性)两类。
后生元是指无生命的微生物和/或其组分的制剂,通常通过热灭活、辐射或高压处理等方式获得,不含活菌。
二、临床安全性考量:特殊患者群体的选择依据
益生菌在健康人群中具有长期安全使用的记录。然而,在免疫功能严重低下者、早产儿及危重症患者中,已有使用益生菌后发生菌血症甚至败血症的个案报道。因此,针对这些特殊人群使用益生菌需权衡利弊,谨慎评估。
三、核心临床作用机制:肠道屏障、免疫调节与抗病原体
该综述从临床相关的病理生理学层面系统梳理了四类制剂的作用机制。
肠道上皮屏障功能是临床关注的核心靶点。短链脂肪酸 (Short-chain fatty acids, SCFAs)不仅是结肠上皮细胞的主要能量来源,还可通过抑制组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases, HDAC)活性和激活G蛋白偶联受体(GPR41、GPR43、GPR109A)来调控基因转录。
在临床相关的研究模型中,益生元低聚果糖可通过CaMKKβ-AMPK通路促进人T84肠上皮细胞紧密连接的组装。乳杆菌属来源的p40和pp75可溶性蛋白可通过Akt和p38 MAPK的特定信号通路,抑制肠上皮细胞凋亡并促进增殖,恢复结肠上皮完整性。
后生元所含的细菌素可对单核细胞增生李斯特菌、艰难梭菌等临床病原体发挥特异性杀伤作用,且通常不会与抗生素产生交叉耐药。
四、特定疾病中的临床证据
该综述汇总了多领域的临床研究证据,以下按疾病类型进行梳理。
新生儿坏死性小肠结肠炎(Necrotizing enterocolitis, NEC):NEC是早产儿中致死率极高的严重疾病。多项随机对照试验及真实世界研究的分析表明,益生菌(尤其是乳杆菌和双歧杆菌)可上调紧密连接蛋白、抑制NF-κB炎症通路,从而降低NEC的发生率。
抗生素相关性腹泻(antibiotic-associated diarrhea, AAD):临床研究证实,布拉氏酵母菌、鼠李糖乳杆菌GG株及多菌株益生菌制剂均可显著降低AAD的发生率。其临床效益主要通过恢复抗生素所致菌群失调、增强屏障功能和产生SCFAs来实现。
炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD):在溃疡性结肠炎患者中,合生元(长双歧杆菌联合低聚果糖/菊粉混合物)在随机对照试验中显著降低了TNF-α和IL-1α的表达,并改善了乙状结肠镜评分。益生元和益生菌也通过诱导调节性T细胞等发挥抗炎作用,显示出辅助治疗潜力。
肠易激综合征(irritable bowel syndrome, IBS):益生元和益生菌通过调节肠道菌群、增强肠-脑轴通讯以及免疫调节和改善黏膜完整性,在缓解腹痛、腹胀等IBS核心症状方面显示出治疗潜力。
肥胖与代谢紊乱:SCFAs刺激肠道L细胞分泌GLP-1和PYY,增强饱腹感并减少食物摄入。临床研究显示,益生元可减少促炎脂肪因子、改善胰岛素敏感性并降低内毒素血症。
便秘:临床研究证实,益生元(菊粉、低聚半乳糖、水苏糖)和益生菌(如乳双歧杆菌、嗜酸乳杆菌)可增加排便频率、改善粪便性状、提升排便通畅性。多菌株制剂的效应往往优于单菌株。
腹泻(化疗/放疗相关性):在化疗或放疗所致腹泻中,嗜酸乳杆菌、双歧杆菌和酿酒酵母可降低腹泻的发生率和严重程度,其机制涉及维持菌群多样性、增强黏膜屏障等。
过敏性疾病(过敏性鼻炎、食物过敏):部分乳杆菌菌株可通过维持Th1/Th2免疫平衡、调节细胞因子来改善过敏性鼻炎症状。一项系统综述显示益生菌可提高过敏性鼻炎患者的生活质量和症状评分。在食物过敏方面,特定益生菌菌株可调节免疫耐受机制,但最佳菌种/菌株、剂量和干预时机仍需进一步研究。
五、临床转化中的挑战
该综述也指出了当前临床转化所面临的若干问题。
首先,各研究间在试验设计、菌株选择、剂量和疗程方面存在较大异质性,限制了不同研究间的直接比较,也削弱了现有结论的普遍适用性。。其次,目前尚缺乏标准化的效力评估方法,并非所有市售产品均经过严格的临床验证。第三,长期临床随访数据不足,使得关于最佳剂量、疗程和个体化应用策略的推荐仍缺乏充分依据。第四,许多机制性证据来源于体外或动物实验,向临床的转化尚需进一步验证
六、结语
益生菌、益生元、合生元与后生元四类生物制剂正逐渐在多个临床领域积累循证依据。它们通过不同但互补的机制,为临床医生提供了更为丰富的辅助治疗手段。随着多组学测序和精准医学技术的进步,基于个体肠道菌群特征制定个体化的微生态干预方案,将成为未来临床的重要发展方向。
期刊介绍
主编:Emmanuel Andrès, University Hospital of Strasbourg, France; Kent Doi, University of Tokyo, Japan
Journal of Clinical Medicine主要发表所有临床及临床前研究方面的论文,涵盖但不限于心脏病学、胃肠病学和肝胰胆病学、临床神经病学、肿瘤学、骨科、内分泌与代谢、肾脏科和泌尿科、流行病学与公共卫生、口腔科、肺病学、眼科、妇产科、免疫学、血液学、临床心理学与精神病学、耳鼻喉科、皮肤科、临床营养、临床康复、老年病学、临床药理学等研究领域。
2025 Impact Factor:3.3
2025 CiteScore:5.2
Time to First Decision:16.6 Days
Acceptance to Publication:2.8 Days
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