益生菌应用于小儿手足口病研究进展

毛俊文，陈军华

(重庆医科大学附属儿童医院感染科；儿童发育疾病研究教育部重点实验室；国家儿童健康与疾病临床医学研究中心；儿童发育重大疾病国家国际科技合作基地；儿科学重庆市重点实验室，重庆 400014)

0 引言

手足口病(Hand，footand mouth disease)一种常见的发疹性疾病，主要见于世界各地5岁以下的儿童。临床表现主要为发热，手、脚和臀部出现斑丘疹或水泡，并伴有口腔疼痛性溃疡性病变[1]。重症手足口病可有中枢神经、呼吸、心血管等系统相关严重并发症。手足口病的传播途径通常是通过粪-口腔途径或鼻咽分泌物，间接病毒传播途径可由受感染者接触的受污染物质介导[2,3]。手足口病主要作为流行病在亚太地区国家发生[4]，2008--2017年中国手足口病报告发病率为134.59／10万，重症比例为0.84%，报告死亡率为0.03／10万，报告病死率为0.02%[5]，因此，手足口病在我国已成为一种严重的疾病，是我国主要的死因之一。手足口病以柯萨奇病毒A16(CVA16)和肠道病毒71(EV71)感染最常见。目前尚无特效治疗和预防方法，是威胁我国儿童的健康和生命的一大疾病。

肠道病毒主要通过扁桃体、咽部和肠道侵入淋巴结大量复制后释放入血液，可进一步播散到各个组织或者器官，从而引起一系列炎症反应[6]。所以肠道黏膜是病毒入侵和增殖的主要场所之一。根据世界卫生组织(WHO)、联合国粮食及农业组织(FAO)的定义，益生菌是一种活的微生物，当给予足够数量的益生菌，它能寄宿在肠道并加强人体免疫功能，从而有益于宿主的健康。益生菌已被广泛应用于缓解慢性肠道炎症疾病、预防和治疗病原体或抗生素引起的腹泻、泌尿生殖道感染和特应性疾病等方面[7-9]。有许多的临床研究提示了益生菌在手足口病中的应用效果。

1 肠道菌群与手足口病的关系

肠道菌群增强肠道屏障功能，肠道屏障能防御外源性和内源性感染，同时肠道菌群对维持肠道免疫稳定和平衡方面也有重要的作用。肠道菌群通过以下方面维护肠道屏障功能：(1)促进肠上皮细胞的发育与成熟；(2)促进肠黏膜修复，维护机械屏障的完整性；(3)促进黏蛋白的合成与分泌[10]，黏蛋白是被覆在肠道上的黏液层的主要成分，由杯状细胞分泌，其网状结构起到了隔离肠内容物的作用，它可以改变致病菌的结合位点，还可以激发肠道免疫应答。而重症手足口病存在着肠粘膜屏障的损伤，目前评价肠道黏膜屏障功能的重要指标是肠道通透性，检测方法有尿乳果糖和甘露醇比值(L /M)，血 D-乳酸测定，血浆内毒素水平检测，血浆二胺氧化酶(DAO) 活性测定等[11]。杨娟[12]及苏宇飞[13]等人发现重症手足口病患儿存在血浆内毒素D-乳酸及DAO的升高，提示肠道粘膜通透性的改变。但也有少数研究如尹斐弘[14]发现患儿血液中内毒素、二胺氧化酶和D-乳酸的水平与正常对照组儿童比较均无明显差异，提示肠黏膜屏障通透性未出现明显的变化，这或许需要大规模随机对照临床试验证实。手足口病患者还存在着菌群的紊乱。苏宇飞[13]和尹斐弘[14]发现手足口病疾病初期双歧杆菌含量减少，而大肠杆菌含量增高。吴晓康[15]发现手足口病患儿肠道菌群以厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门为主，患儿肠道菌群结构、组成发生变化，疾病的发生与肠道菌群具有一定的相关性。WeiranLi[16]发现手足口病患儿的肠道菌群失调包括产生丁酸盐的细菌减少和引起炎症的细菌的上调。这些可能削弱了肠道生物黏膜屏障和宿主的免疫功能，促进了肠病毒的入侵。

2 益生菌治疗的机制

益生菌治疗手足口病的机制主要在防御感染与增强肠道屏障功能，维持肠道免疫稳定和平衡方面。

2.1 生物屏障

生物拮抗是正常肠道菌群内部自稳的重要机制，也是正常菌群保护肠道免受外部病原体感染的生理功能之一。有研究表明，罗伊氏杆菌与EV71病毒颗粒之间的物理相互作用可能干扰病毒进入哺乳动物宿主细胞，细菌与病毒之间在细胞表面的附着位点竞争也可能有助于抗病毒效果[17]。

2.2 机械屏障

肠道机械屏障主要由肠道上皮细胞、黏液层组成。上皮细胞需要通过自身的持续分化而不断更新。肠细胞通过桥粒、粘附连接和紧密连接等，连接各细胞构建物理屏障。再由杯状细胞分泌的黏蛋白，在上皮粘膜上添加保护性粘液层[18]，从而维持肠道的完整性。益生菌能促进上皮细胞的生长、调控其凋亡和维持其DNA的稳定性。Yan[19]等研究发现，乳杆菌LGG 能够产生一种可溶性蛋白，促进肠上皮细胞生长。有报道，双歧杆菌通过其最终分解产物醋酸盐(acetate)，能够增强紧密连接和防止TNF-α诱导的上皮屏障破坏[20]和经受体调节机制促进肠道黏蛋白的分泌。

2.3 化学屏障

益生菌能将未消化的碳水化合物代谢为短链脂肪酸，如丁酸、乙酸和丙酸，它们是宿主肠细胞的主要能量来源，并且在体内已经被证明可以抑制肠道感染和结肠癌[21]，同时能够降低肠道pH，减少吸收细菌毒素，促进肠道蠕动，排出有害物质。微生物衍生的丁酸增加肠细胞线粒体依赖性氧消耗，稳定参与屏障保护的低氧诱导因子(HIF)，并诱导HIF靶基因表达增强屏障功能[22]。

2.4 免疫屏障

肠道的非特异性免疫的重要因素在于吞噬细胞，它可分泌细胞因子，促进免疫细胞的增殖、分化或增强免疫反应。MartinIvec[23]的体外模型研究表明，来自乳杆菌属或双歧杆菌属的益生菌具有通过在巨噬细胞中建立抗病毒状态，产生NO和炎性细胞因子(如白介素6和干扰素-γ)来减少病毒感染的能力。特异性免疫功能包括B细胞主导的体液免疫和T细胞主导的细胞免疫。益生菌能刺激机体产生细胞因子来刺激B细胞分泌IgA，增加机体IgG的分泌，抑制IgE的产生，活化辅助性T淋巴细胞和巨噬细胞[24]。SIgA是肠黏膜免疫的主要抗体，能直接中和病毒和阻止病毒对宿主细胞的粘附和穿入。益生菌混合物可诱导调节性树突状细胞免疫耐受从而激发CD4+，Foxp3+Treg细胞增殖，其富集与趋化因子CCL1和CCL2上调有关，可抑制免疫失调[25]。尹斐弘[26]的研究提示益生菌能显著增加EV71引起的重症手足口病患儿CD3+CD4+的表达，增强T细胞免疫功能，促进儿童细胞免疫应答的完善。

2.5 肠-肝轴

肠-肝轴，既肝脏和肠道经胆管、门静脉和体循环进行双向交流。肠道菌群和肝脏之间的共生关系是由一个复杂的相互作用网络调节和稳定的，这个网络包括它们之间的代谢、免疫和神经内分泌[27]。肠道粘膜的损伤一方面加重了肠道菌群和内毒素的移位，另一方面肝脏内的吞噬细胞被内毒素激活释放炎症因子，加重肠道黏膜及远隔器官损伤。益生菌通过对肠道微纤毛和肠屏障功能的免疫调节和抗炎症作用影响肠-肝轴。

3 益生菌在手足口病中的应用

微生态制剂可分为3类：益生菌、益生元、合生元。益生菌，既活菌制剂，主要有以下种类：(1)乳杆菌属；(2)双歧杆菌属；(3)肠球菌属；(4)链球菌属；(5)芽胞杆菌属；(6)梭菌属；(7)酵母菌属[28]。益生元主要是包含有益菌生长促进物，而合生元是活菌和促进物的联合制剂。手足口病研究常用益生菌主要有凝结芽孢杆菌，酪酸梭菌，地衣芽孢杆菌，双歧杆菌。

ZHU[29]对手足口重症的患儿使用金双歧(主要成分是保加利亚乳杆菌、长双歧杆菌、嗜热链球菌和促进益生菌生长的细菌因子)辅助治疗的前瞻性队列研究中，有效治疗组(40例)和无效治疗组(23例)对比，有效组中促炎因子IL-1β，TNF-α，IL-6，and IFN-γ明显减低，抗炎因子IL-13，IL-4，and IL-10明显增加。但两组肠粘膜通透性均有所改善。提示金双歧能对重症手足口病的临床症状，维持肠道免疫和抗炎反应，改善肠道屏障功有明显效果。姚竞妍[30]，陈冰蓉[31]，薛秀丽[32]，蔡勉珊[33]通过手足口病患儿常规治疗的基础上加用酪酸梭菌活菌散的随机对照研究，加用益生菌的实验组疱疹消失、食欲和体温恢复等症状缓解的有效率及血清hs-CRP和TNF-α的下降均有统计学意义。钱慧莉[34]，魏红娟[35]的使用凝结芽孢杆菌活菌片的随机对照研究，疱疹和腹泻消失时间、食欲和体温恢复正常时间显著短于对照组。陈必全[36]的使用地衣芽孢杆菌的多中心随机、对照研究中，加用益生菌的实验组患儿退热、退疹时间和开始进食时间，皮疹开始消退、皮疹完全消退和开始进食时间均低于对照组，两组患者IgA、IgG均明显改善，且试验组改善程度优于对照组。以上实验提示益生菌促进患儿临床症状的改善，减少腹泻的发生率并缩短体温恢复时间，增强患儿的肠道免疫，加快手足口病的患儿的恢复。

4 展望

尽管有研究证明了益生菌对手足口病的作用，但临床上的使用并不广泛，仍需要进一步的多中心、病例对照研究和长期的疗效观察，以及益生菌合适的种类、疗程、剂量仍然还需要探索。推广益生菌在儿童手足口病中的应用需要更多基于儿童人群的研究证据支持这些药物的疗效和安全性。相信随着对益生菌不断深入的研究，益生菌疗法一定会有良好的发展前景。