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摘要:贾第虫病是由蓝氏贾第鞭毛虫寄生在小肠引起的原虫性疾患,是世界上最常见的肠道寄生虫病之一。贾第虫定植的主要后果是导致人体营养物质吸收不良继而诱发其他疾病。尽管目前有包含甲硝唑等在内的几种具有良好疗效的化学药物用于贾第虫感染治疗,但新出现的耐药性已突显其临床价值的局限性。此外,其中一些化学药物的副作用往往导致患者服药期间的不适,治疗的依从性低。近年来的研究发现,益生菌制剂对贾第虫感染具有抑制作用,本文将就益生菌用于贾第虫病治疗的研究现状做一回顾,探讨其作用机制临床应用前景。
关键词:十二指肠贾第鞭毛虫;益生菌;乳酸杆菌;胆盐水解酶
本文引用格式:刘雨菲,杨绪萍,李乾玉,等.益生菌抗贾第虫感染作用研究进展[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(93):68-69.
0引言
蓝氏贾第鞭毛虫亦称十二指肠贾第鞭毛虫(Giardia duodenalis),简称贾第虫(Giardia)。它在脊椎动物宿主的小肠尤其是十二指肠中以细胞外和非入侵性的方式增殖,可引起以腹泻、消化不良、腹痛、腹胀以及体重减轻等症状为主的贾第虫病[1-3]。贾第虫病呈世界性分布,在工业化国家的流行率约为2%-3%,在发展中国家和低收入国家的流行率约为30%[2]。其感染率的高低与饮水卫生状况、感染者的免疫功能状况有密切关系,是一种水源性疾病,也是重要机会性致病病原体[4]。目前,临床上常用5-硝基咪唑类、苯并咪唑类和5-硝基呋喃类药物治疗贾第虫病。甲硝唑是目前世界范围内最常用的临床抗寄生虫病的药物之一,也是国内首选的治疗贾第虫病的药物[5]。虽然这些药物具有较好的治疗效果,但其带来的副作用越来越受到重视,如呋喃唑酮可能致突变和致癌,甲硝唑易产生耐药性、具有致畸和致突变作用[6]。研发治疗贾第虫病的新药仍是热点问题。
益生菌(Probiotics)是一类对宿主有益的活性微生物,是定植于人体肠道、生殖系统内,能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥对肠道有益作用的活性有益微生物的总称。在维持机体免疫调节、肠道微环境平衡以及抵抗外源微生物感染等方面具有重要作用。在肠道中,贾第虫与宿主的微生物群共存,目前已有研究揭示了这种肠道生态系统平衡的重要作用,某些益生菌通过尚未完全了解的机制抗贾第虫感染的研究也为贾第虫病治疗药物开发提供了全新的思路。
1乳杆菌抗贾第虫感染的作用
乳杆菌(Lactobacillaceae)为革兰氏染色阳性、无芽孢杆菌,其广泛分布于含有碳水化合物的动植物发酵产品中,具有调节肠道微环境平衡、产生过氧化氢抑制病原菌生长以及营养竞争等重要作用。贾第虫对肠道的定植很大程度上取决于肠道菌群。
1.1约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)抗贾第虫感染的作用
法国科学家Thibault Allain等[9]将约氏乳杆菌La1菌株的培养浓缩悬液通过动物实验证实了其能够抑制贾第虫发育的作用。在长爪沙鼠感染贾第虫前7天通过每天给予108 cfu约氏乳杆菌La1悬浮液后,长爪沙鼠贾第虫成功感染比例显著降低。通过给予约氏乳杆菌La1可抑制贾第虫对营养物质的吸收,减轻了肠粘膜的形态学损伤,且对肠道菌群有保护作用。同时,约氏乳杆菌La1的补充促进了长爪沙鼠脾B细胞和T细胞的有丝分裂,增强了宿主免疫功能。他们发现,约氏乳杆菌La1虽然没有影响贾第虫于肠道上皮细胞黏附却使其发育停止在G1期,且一定程度上对肠粘膜的结构和功能有保护作用,这也一定程度上验证了益生菌防治贾第虫的可行性。以上结果充分说明约氏乳酸杆菌在体内的抗贾第虫作用可能是由于原位产生抑制物质和/或调节宿主的免疫反应。
进一步地体外研究发现,约氏乳杆菌La1产生的胆盐水解酶(Bile-Salt-Hydrolases,BSH)也有助于抑制体外培养的贾第虫滋养体生长。BSH可水解结合胆汁盐的酰胺键,从类固醇核心释放氨基酸部分并产生去结合胆汁盐(即胆酸、脱氧胆酸和鹅去氧胆酸)的酶。通过克隆并表达约氏乳杆菌La1的BSH基因得到重组BSHs,并用其处理贾第虫滋养体,可见贾第虫滋养体有明显的结构损伤。而在没有补充胆汁的贾第虫生长培养基中,贾第虫滋养体和BSH的共培养没有显示出后者的任何毒性作用,这表明了BSH抗贾第虫作用是由BSH的催化水解底物活性介导的。约氏乳杆菌La1释放的BSH对胆汁盐的水解作用可抑制贾第虫生长繁殖活动。这也进一步表明约氏乳杆菌La1对贾第虫病的潜在临床应用价值。
1.2干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)抗贾第虫感染的作用
来自印度的科学家Shukla等[10]将干酪乳杆菌MTCC1423菌株应用于对抗贾第虫感染的研究取得了较好的疗效。他们在BALB/c小鼠感染贾第虫滋养体前7天,每天喂食单剂量的干酪乳杆菌,发现BALB/c小鼠粪便中贾第虫包囊数量和肠道中滋养体明显减少,且降低了小鼠肠道炎性浸润细胞的数量,保护了肠道绒毛和隐窝的整体结构。进一步的研究发现,干酪乳杆菌对贾第虫的抑制作用可能是由于干酪乳杆菌可更好定植与肠道,对宿主免疫应答(特异性和非特异性)具有佐剂效应,增强宿主抗寄生虫活性,或干扰病原体-肠细胞相互作用,以其协同作用限制贾第虫感染。也有研究发现,营养不良的小鼠在喂服干酪乳杆菌MTCC 1423后,贾第虫感染的症状有效缓解,发病周期也有明显的缩短[11]。
2双歧杆菌抗贾第虫感染的作用
双歧杆菌属(Bifidobacterium)是一种革兰氏阳性、无运动器官、细胞呈杆状、末端呈分叉状、严格厌氧的细菌属。双歧杆菌属的细菌是人和动物肠道菌群的重要组成成员之一,对促进机体发育、提高机体免疫功能和保护肠黏膜等方面起到重要作用,近年来被广泛应用于预防或治疗感染或炎症,如新生儿坏死性小肠结肠炎、幽门螺杆菌阳性消化性溃疡等。有研究发现,双歧杆菌的定植和增殖可以抑制条件致病菌的增殖,对贾第虫这种机会性致病病原体也有一定的抑制作用。长双歧杆菌51A菌株悬浮液在体内实验中能够抑制贾第虫的生长[12]。在感染前10天连续灌胃长双歧杆菌51A悬浮液的长爪沙鼠肠隐窝高度、隐窝/绒毛比均高于非感染组,且黏液产生面积增高,动物寄生负荷显著降低。以上结果说明通过摄入长双歧杆菌51A,肠道粘液分泌增加,从而阻碍贾第虫对肠上皮的粘附,抵抗贾第虫感染。
3酵母菌抗贾第虫感染的作用
酵母菌(Saccharomyces)是一种单细胞真菌,并非系统演化分类的单元。其能发酵糖类,分布于整个自然界,是一种典型的异养兼性厌氧微生物。酵母菌可以干扰致病菌在肠道定植,有效重建肠黏膜屏障功能,对贾第虫感染引起的肠粘膜损伤的恢复有一定的辅助作用[13-15]。布拉氏酵母菌可以刺激sIgA的分泌,间接调节免疫反应。有研究表明,对贾第虫感染的患者喂服布拉氏酵母菌有助于感染引起的肠易激综合征的恢复。且口服布拉氏酵母菌和甲硝唑联合治疗可以明显降低贾第虫感染的患者粪便中包囊数量[16]。
目前,益生菌及其相关物质在抗贾第虫感染中的作用已经陆续被发现并得到科学界的重视,其内在作用机制也逐渐清晰,在贾第虫病防治方面已经显示了很好的应用潜能,但这些研究大多数还是基于体外实验或动物模型上,相关益生菌的作用机制也未全面阐明,距离其真正应用于临床还有较大距离,因此,仍需要全面深入系统的科学研究。
参考文献
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