双歧杆菌及其产品缓解肠炎症状的研究进展

孙庆申，罗钦文，许艳玲

（1.黑龙江大学，农业微生物技术教育部工程研究中心，黑龙江 哈尔滨 150500；2.黑龙江大学生命科学学院，黑龙江省普通高等学校微生物重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150080）

双歧杆菌是由母乳喂养的健康婴儿粪便中分离出的一种革兰氏阳性、多形态、专性厌氧杆菌，具有改善肠道菌群、抵抗胃肠炎症、免疫调节等功能[1]。双歧杆菌对生长环境要求很高，一般在37 ℃、pH 6.5左右的条件下生长最好。常见的双歧杆菌有短双歧杆菌、长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌和乳双歧杆菌，广泛应用于食品、药品、临床实验等方面，对人体肠道功能改善和调节有不可或缺的作用。

炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）主要包括克罗恩病和溃疡性结肠炎，是一种慢性复发性炎症性疾病，其特征是会出现反复性的“缓解-复发”现象，并伴有黏膜溃疡、细胞死亡和结肠黏膜再生[2]。目前对IBD的发病机制还不是很清楚。研究认为，IBD的发生是个体对肠道微生物群的免疫反应以及肠道菌群失调导致的。现有的IBD缓解疗法包括抗炎药、免疫抑制剂、生物制剂、抗生素和氨基水杨酸类等药物[3]。本文从双歧杆菌对肠道微生态作用点出发，概述双歧杆菌及其代谢产物、双歧杆菌产品对IBD的缓解效果及应用前景。

1 双歧杆菌对肠道的调节功能及肠炎免疫调节作用概述

大多数致病菌适宜的生长环境pH值为6.0～7.0，在pH＜5.5环境下无法生存。双歧杆菌具有较强的产酸能力，会导致肠道pH值降低，进而抑制致病菌的生长，发挥调节肠道微生态平衡的作用，有效保护宿主免受病原体的侵害[4]。患胃肠病的一部分原因是肠道消化不良，并且伴随腹泻、腹胀、便秘等状况的发生，双歧杆菌具有缓解功能性胃肠病的功能[5]。

目前对于IBD的治疗一般采用药物和生物制剂疗法，前者包括氨基水杨酸、肾上腺糖皮质激素等[6]，后者种类比较多，如单克隆抗体（英夫利昔单抗[7]）和小分子抑制剂，其作用机制为针对炎症网络的某一靶点，采用免疫抑制剂治疗。

肠道菌群在肠炎发病进程中发挥一定作用，因此也成为通过调节肠道菌群减轻肠炎疾病的备选方案，被确定为辅助疗法或传统药物的替代疗法[8]。肠炎患者肠道内菌群多样性降低，双歧杆菌、乳杆菌等益生菌的丰度明显下降，拟杆菌属中的致病菌丰度明显增加[9-10]。双歧杆菌是人体肠道最重要的益生菌之一，其对肠道菌群的调节表现在提高肠道中有益菌的丰度，抑制致病菌的生长。因此，双歧杆菌作为肠炎辅助治疗方式有很大前景[11]。

2 双歧杆菌及其代谢物、产品对肠炎的缓解作用

2.1 双歧杆菌

双歧杆菌具有抗炎作用，它通过改变肠道微生物群从而达到缓解IBD、调节氧化应激和炎症介质的目的，因肠炎引发的体质量下降、肠上皮损伤、组织损伤等症状也可通过摄入双歧杆菌得到明显改善，并且能够维持肠道的免疫耐受[12]。Kumar等[13]研究显示，两歧双歧杆菌231既具有黏膜黏附特性，又能够调节免疫反应，提高白细胞介素-10（interleukin 10，IL-10）在大鼠小肠上皮细胞系（IEC-6）中的表达，对大鼠结肠炎具有明显的缓解效果。

调节性T淋巴细胞（Treg细胞）是预防和治疗结肠炎的重要调节因子，在双歧杆菌辅助缓解肠炎症状过程中起着重要作用，双歧杆菌通过调节Treg细胞的比例，从而控制抗炎因子和促炎因子的表达[14]。Zhang Ming等[14]用长双歧杆菌对患肠炎的大鼠进行干预后发现，长双歧杆菌通过调节Treg细胞，从而促进IL-10等抗炎细胞因子的表达，同时抑制IL-12、IL-17和IL-23等促炎因子的表达。Zhou Linyan等[15]研究表明，婴儿双歧杆菌能促进Treg细胞核转录因子Foxp3和抗炎因子IL-10和转化生长因子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）的表达，从而缓解肠炎对肠道带来的损伤。Imaoka等[16]将肠炎患者外周血中的单核细胞与双歧杆菌共同培养，结果表明，短双歧杆菌和两歧双歧杆菌均可诱导肠炎患者外周血单核细胞产生IL-10，同时抑制IL-8的产生。Chen Xiaohong等[17]研究表明，2,4,6-三硝基苯磺酸溶液（2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid solution，TNBS）诱导的结肠炎小鼠肠道屏障功能发生损害，这是由炎症标志物高迁移率族蛋白B1（high mobility group box 1 protein，HMGB1）导致的，长双歧杆菌能够通过抑制HMGB1的释放，保护肠道屏障，对小鼠结肠炎有改善作用。

以上研究表明，双歧杆菌对肠炎的缓解效果主要是通过调节促炎因子和抗炎因子的表达来发挥作用，并且长双歧杆菌也能减轻TNBS诱导的结肠炎。

2.2 双歧杆菌产品

双歧杆菌酸乳不仅能为人体提供能量和营养物质等，双歧杆菌还可以作用于肠道，改善肠道菌群，提高人体免疫力。健康成年人通过摄入双歧杆菌酸乳能够增加肠道中双歧杆菌的活菌数[18]。

动物双歧杆菌BB-12具有潜在的抗炎作用，研究显示，健康人饮用含动物双歧杆菌BB-12的酸乳能够降低外周血中单核细胞Toll样受体-2的表达，降低促炎细胞因子，如肿瘤坏死因子-α的分泌[19]。动物双歧杆菌BB-12的添加量、添加时间及发酵过程均会对酸乳的免疫调节功能造成影响。动物双歧杆菌BB-12还显示出良好的耐受性，在抗生素治疗过程中食用动物双歧杆菌BB-12酸乳，人体不会产生不良反应[20]。

Nishiyama等[21]研究显示，利用乳球菌11/19-B1和乳双歧杆菌复合菌剂发酵的酸乳可提高人群的细胞免疫功能，增强机体免疫力。Sheikhi等[22]研究表明，嗜酸乳杆菌与乳双歧杆菌混合菌种的发酵酸乳对肠炎患者的免疫系统有调节作用，能调控外周血单核细胞中IL-10等细胞因子的表达，但是作用效果受发酵菌剂量和发酵时间影响。

将双歧杆菌活菌与其他益生菌混合制成微生态制剂用于缓解肠炎已有初步成效。乳酸杆菌、长双歧杆菌等益生菌对肠道的益生作用不同，但是将多种益生菌混合使用，发挥不同菌种之间的协同效应，可以增强IL-10的表达和肠屏障功能[23]。常见的双歧杆菌制剂有双歧杆菌三联活菌片，临床实验表明，该活菌片具有抑制患者炎症因子、减缓肠炎症状、缓解患者病情等功能[24]。美沙拉秦联合双歧杆菌三联活菌片可提高肠炎治疗的效果[25]，李远洪[26]将双歧杆菌四联活菌片与药品康复新液联用，治疗肠炎患者，以康复新液治疗为对照，结果表明，联合使用能更快改善重度溃疡性结肠炎症状，促进肠黏膜修复。刘雪兵[27]以柳氮磺吡啶片治疗作为对照，在其基础上与双歧杆菌三联活菌肠溶胶囊联用治疗，对比治疗效果，结果表明，二者联用不仅可以增强患者肠道免疫力，还能降低肠炎的复发率。

2.3 双歧杆菌代谢物

2.3.1 共轭亚油酸（conjugated linoleic acid，CLA）

CLA是亚油酸以共轭形式存在的同分异构体的统称，是近年常被研究的功能性脂肪酸之一。天然CLA来源于乳制品、肉制品、海鲜水产等，但是含量较低[28]。乳酸菌能自身合成CLA，双歧杆菌属于乳酸菌，也可以合成CLA。

在肠炎治疗中，CLA通过抑制炎症细胞能够达到以下效果：1）调节小鼠肠道菌群，如类杆菌数量减少，双歧杆菌数量增多；2）作用于肠上皮细胞，维持肠道屏障；3）调节炎症因子，减轻炎症反应。直接口服CLA可起到抗炎作用，但口服剂量会影响CLA对肠炎小鼠的治疗效果。研究表明，CLA口服剂量为5 mg/d时对肠炎没有改善作用，而口服剂量超过10 mg/d时对肠炎有缓解作用[29]。由于双歧杆菌种类的不同，其产生的CLA对肠炎的治疗效果也不同[30]。

Yang Bo等[31]利用短双歧杆菌CCFM683辅助治疗小鼠肠炎发现，用短双歧杆菌处理后的小鼠结肠部位CLA含量显著升高，说明CLA与短双歧杆菌治疗肠炎有关联性；肠黏膜溃疡的严重程度与消化链球菌科有关，经过葡聚糖硫酸钠处理的小鼠肠道消化链球菌科相对丰度增加，短双歧杆菌CCFM683与CLA共同作用能够降低消化链球菌的相对丰度；CLA也可以降低异杆菌的相对丰度，这是短双歧杆菌没有的功能。

2.3.2 胞外多糖（exopolysaccharides，EPS）

微生物EPS是包围大多数细菌外壳的碳水化合物。双歧杆菌产生的EPS一般有2 种，EPSa和EPSb，由阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖等糖类组成[32]。双歧杆菌EPS可以作为肠道某些微生物的营养物质，导致微生物代谢和代谢产物的改变[33]。双歧杆菌在肠道中的黏附、定植及存活过程中，EPS均起到关键作用[34]。例如，动物双歧杆菌RH产生的EPS可以显著增加肠道中双歧杆菌等益生菌的数量，减少产气荚膜梭菌等有害微生物的数量，维持肠道菌群平衡[35]。随着长双歧杆菌P132和婴儿双歧杆菌P731代谢产物EPS活性的提高，2 株菌株在肠道中表现出更高的存活率，此外，EPS增强了婴儿双歧杆菌P731生物膜形成能力以及对肠细胞的黏附能力，致使婴儿双歧杆菌P731对于肠细胞Caco-2的黏附能力高于动物双歧杆菌BB-12[36]。

双歧杆菌EPS不仅可以调节肠道菌群，还与双歧杆菌协同作用，参与对胃肠道的保护，具有抗炎作用[37]。细胞脱落是指肠炎患者的上皮屏障功能受损，小肠上皮细胞从绒毛中自然脱落的现象。短双歧杆菌UCC2003产生的EPS可以通过与宿主髓样分化因子MyD88相互作用[38]，减少这种凋亡反应的发生，也降低了IEC细胞脱落率，保护了上皮细胞。由此可见，双歧杆菌EPS在维持人体肠道健康、治疗肠炎等方面具有巨大潜力。

2.4 益生元与双歧杆菌协同作用

益生元是不易消化的食品成分，通过选择性刺激结肠中一种或多种细菌的生长和活性，为宿主提供健康益处[39]。益生元具有抗菌抗癌、增强矿物质吸收和改善脂质代谢[40]、促进肠道菌群生长[41]功能。常见的益生元有菊粉、低聚糖、低聚果糖等物质。而能够对双歧杆菌生长起到促进作用、提高双歧杆菌活性的益生元又叫双歧因子。

益生元在双歧杆菌缓解肠道炎症方面有着重要作用，槲皮素能促进青春双歧杆菌分泌抗炎物质[42]。大豆肽美拉德反应产物能够有效影响微生物群落结构，促进双歧杆菌生长，有效抑制病原菌活性[43]。Lavefve等[44]研究表明，浆果中富含多种酚类化合物，主要是花青素，在肠道中复合多酚被代谢成小分子多酚后，能够调节微生物种群，促进双歧杆菌生长，还能通过调节促炎细胞因子来减轻肠道炎症。Chu Hongqian等[45]研究表明，低聚半乳糖可减少结肠组织中与炎症相关的细胞因子的分泌。利用双歧杆菌与益生元的共同作用来治疗肠炎，既能增强双歧杆菌的功能，也能更好地治疗肠炎以及保护因肠炎导致的不良反应。

3 结 语

随着双歧杆菌对IBD缓解效果研究的不断深入，更多的微生态制剂及益生菌产品将被开发和应用。酸乳作为发酵产品已经引领了乳制品产业的发展，未来将功能性益生菌以特定形式添加到酸乳中，开发功能性酸乳产品用于缓解肠炎症状将成为重要的方向。