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摘 要：溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）是一種与遗传、环境、免疫等多种因素相关的慢性非特异性肠道疾病，近年其发病率在我国及全球范围内明显上升。由于其发病机制尚未完全清楚，临床表现多样，病程反复迁延，现有的诊断方法操作较为复杂且有创，严峻的形势对UC的临床诊治提出了极大挑战。在公认的与UC发病机制相关的因素中，肠道微生态尤为受人关注。随着人体肠道微生物组研究的深入，越来越多的研究证实UC患者肠道菌群发生了改变，提示肠道菌群在炎性肠病的诊断和治疗中具有潜在价值。本文就目前肠道微生态在UC的临床应用进行综述，探讨肠道菌群在UC中的治疗价值，为UC的有效治疗提供新思路。
关键词：溃疡性结肠炎;肠道微生态;益生菌;炎症性肠病
溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）是一种病因不明、累及直肠和结肠黏膜以及黏膜下层的，在临床上以腹痛、腹泻、黏液脓血便以及里急后重为主要表现的非特异性炎症性肠病。其临床表现多样且缺乏特异性，难以早期诊治且易复发，同时存在进一步癌变的风险。UC的治疗主要是以5-氨基水杨酸为基础的抗炎治疗，在中重度患者还需使用糖皮质激素、免疫抑制剂及新型生物制剂等药物。尽管这些药物对UC具有一定疗效，但其副作用大、停药后易复发、价格昂贵等缺点不容忽略。近年的研究发现，肠道微生态紊乱与肠道疾病、血管疾病及代谢性疾病等多种疾病相关。肠道菌群失调可破坏肠道机械屏障、微生物屏障、免疫屏障以及机体正常代谢，可能是UC发生发展的重要因素之一。
1.UC患者中肠道微生态的变化
肠道微生态包括细菌、真菌等微生物，构成了人体最大的微生物群落，包括以专性厌氧菌为主的优势菌群（如双歧杆菌、消化球菌）、以兼性需氧菌为主的条件致病菌（如大肠杆菌和肠球菌），以及需氧外来菌为主的致病菌（如假单胞菌）[1]。当其组分及数量失调时，可能会引起某些疾病，如肥胖症、代谢综合征、自身免疫性疾病和肠易激综合征等。肠道菌群失调可能是UC发生发展的关键事件。越来越多研究表明，与健康的个体相比，活动性UC患者的肠道菌群普遍呈现肠道微生物群的多样性减少、稳定性降低，而且致炎细菌（如肠出血性大肠杆菌和弯曲杆菌）增加、梭状芽胞杆菌 Va和IV 簇以及双歧杆菌减少[2]，硬菌、拟杆菌、罗斯氏菌等丰度降低，其中以柔嫩梭菌群为代表的丁酸产生菌丰度显著下降，而兼性厌氧菌、需氧菌如肠杆菌等丰度升高[3]。研究结果显示，UC患者也存在肠道真菌组成的异常改变，包括维克氏酵母菌属、曲霉属、念珠菌属有增加趋势，而外瓶霉属、链格孢属、翘孢霉属、青霉属等有减少趋势[4]。研究表明肠道菌群可通过肠道菌群种类和数量的改变[5]、肠道免疫失衡[6-7]以及肠道菌群代谢产物[8]参与UC 的发生与发展。
2.利用肠道菌群治疗UC
基于肠道菌群在UC发生发展中的重要意义，通过直接或间接的方法（口服益生菌制剂、粪菌移植等）对肠道微生物群进行调节以减轻促炎细菌所致肠道炎症、增强保护性细菌的营养、屏障作用成为治疗UC具有前景的辅助疗法。近十几年来，已有体外实验、动物实验及临床实验研究证明益生菌疗法对UC患者可能是安全有效的。
有证据表明，已知和潜在的益生菌均表现出菌株特异性的抗炎作用[25]。Mann[26]等发现UC患者肠道的树突状细胞（dendritic cell，DC）激活肠道特异性CD4 T细胞的能力异常增强，从而产生大量白介素-4（interluekin-4，IL-4;为一种Th2细胞因子），而IL-22和γ-干扰素（Interferon-γ，IFN-γ;为Th1细胞因子）分泌减少。而采用益生菌干酪乳杆菌 Shirota治疗可部分恢复肠道DC功能，下调TLR-2/4的表达，恢复CD在T细胞上印记归巢分子和刺激T细胞产生IL-22的能力。Abdelouhab[27]、Toumi[28]等使用硫酸葡聚糖钠（Dextran Sulfate Sodium，DSS）在小鼠体内诱发结肠炎后给予益生菌制剂Ultrabiotique?（嗜酸乳杆菌，乳酸双歧杆菌，植物乳杆菌和短双歧杆菌）后，改善了结肠炎组小鼠的临床症状和组织学改变，减少其腹膜巨噬细胞产生NO（已有实验证明[29-31]NO及其毒性衍生物过氧亚硝酸盐与实验性IBD的病理生理有关），并增加其肠道粘液的产生。Atkins等 [32] 发现罗伊氏乳杆菌BR11治疗可缓解DSS的影响。同样Yang等[33]发现给予乳酸杆菌和双歧杆菌治疗后降低了TLR4和TNF-α的表达。日本一项研究发现益生菌长双歧杆菌536（Bifidobacterium longum 536，BB536）能够改善轻度至中度活动性UC患者的临床症状、UC疾病活动指数和镜下表现[34]。在活动性UC儿童中，Miele等[35]研究显示接受德西蒙制剂（主要包含植物乳杆菌、德氏乳杆菌亚种保加利亚、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、短双歧杆菌等8株的乳酸产生菌）和标准疗法治疗的儿童中，有90%以上的儿童获得了缓解，而对照组只有36%的儿童获得了缓解。2017年的欧洲临床营养和代谢学会（ESPEN）共识[36]指出与5-ASA相比，大肠杆菌 Nissle 1917和VSL#3在维持轻度至中度UC患者（包括儿童）的缓解方面受益匪浅;可以考虑使用大肠杆菌 Nissle 1917或VSL#3进行益生菌治疗轻度至中度UC患者的诱导缓解。
目前尚未出现某种益生菌具有肯定疗效的确凿证据。益生菌制剂使用的菌株，剂量和持续时间仍缺乏标准规范。尽管益生菌乳杆菌和双歧杆菌引起的感染风险极为罕见[25]，可以提供在某些健康状况的潜在利益，但其风险和收益仍应该在仔细评估患者情况后，尤其是当病人免疫功能低下或在活动性严重IBD伴粘膜破坏的情况下，谨慎考虑使用以免引起菌血症等严重后果。益生菌疗法仍需要进一步的临床研究以阐明对UC 的疗效和安全性。 3.结语
UC患者体内肠道菌群的变化已得到证实，这种变化可从多方面与UC发病相联系，但尚无确切证据证实二者之间有直接联系。对于使用益生菌治疗，已经使用体外和动物模型以及临床研究证明了其肠道抗炎作用，但其具体作用机制仍未完全明确，适当的剂量和治疗时间尚无统一标准。对肠道微生物群落的进一步分析和研究有可能为UC的预后提供新的方向。
参考文献
[1]Marteau P，Pochart P J，Bera-Maillet C，et al.Comparative Study of Bacterial Groups within the Human Cecal and Fecal Microbiota[J].Journal of Applied and environmental microbiology，2001，67（10）：4939-4942.
[2]Asto E，Mendez I，Audivert S，et al.The efficacy of probiotics，prebiotic inulin-type fructans and synbiotics in human ulcerative colitis：a systematic review and meta-analysis[J].Journal of Nutrients，2019，11：293.
[3]Gosiewski T，Strus M，Fyderek K，et al.Horizontal distribution of the fecal microbiota in adolescents with inflammatory bowel disease[J].Journal of pediatric gastroenterology and nutrition，2012，54：20–27.
[4]Qiu Xinyun，Ma Jingjing，Jiao Chunhua，et al.Alterations in the mucosa .associatedfungal microbiota in patients with ulcerative colitis[J].Journal of Oncotarget，2017，8（64）：107577-107588.
[5]Kostic AD，Xavier RJ，Gevers D.The microbiome in inflammatory bowel disease：current status and the future ahead[J].Gastroenterology，2014，146（6）：1489–1499.
[6]Hapfelmeier S，Lawson MAE，Slack E，et al.Reversible microbial colonization of germ-free mice reveals the dynamics of IgA immune responses[J].Science，2010，328（5986）：1705-1709.
[7]Roche AM，Richard AL，Rahkola JT，et al.Antibody blocks acquisition of bacterial colonization through agglutination[J].Mucosal Immunol，2015，8（1）：176-185.
[8]甄建華，黄光瑞.溃疡性结肠炎病因和发病机制的现代医学研究进展[J].世界华人消化杂志，2019，27（4）：245-251.
[9]Plaza-Díaz J，Ruiz-Ojeda FJ，Vilchez-Padial LM，et al.Evidence of the Anti-Inflammatory Effects of Probiotics and Synbiotics in Intestinal Chronic Diseases[J].Nutrients，2017，9（6）：555.
[10]Mann E R，Bernardo D，Ng S C，et al.Human Gut Dendritic Cells Drive Aberrant Gut-specific T-cell Responses in Ulcerative Colitis，Characterized by Increased IL-4 Production and Loss of IL-22 and IFNγ[J].Inflammatory Bowel Diseases，2014，20（12）：2299-2307.
[11]Abdelouhab K，Rafa H，Toumi R，et al.Mucosal intestinal alteration in experimental colitis correlates with nitric oxide production by peritoneal macrophages：Effect of probiotics and prebiotics[J]. Immunopharmacol：Immunotoxicol，2012，34：590–597.
[12]Toumi R，Abdelouhab K，Rafa H，et al.Beneficial role of the probiotic mixture Ultrabiotique on maintaining the integrity of intestinal mucosal barrier in DSS-induced experimental colitis[J]. Immunopharmacol：Immunotoxicol，2013，35：403–409. [13]Ribbons KA，Zhang XJ，Thompson JH，et al.Potential role of nitric oxide in a model of chronic colitis in rhesus macaques[J].Gastroenterology，1995，108（3）：705-11.
[14]Miller MJ，Thompson JH，Zhang XJ，et al.Role of inducible nitric oxide synthase expression and peroxynitrite formation in guinea pig ileitis[J].Gastroenterology，1995，109（5）：1475-83.
[15]Kankuri E，Asmawi MZ，Korpela R，et al.Induction of iNOS in a rat model of acute colitis[J].Inflammation，1999，23（2）：141-52.
[16]Atkins H.L.，Geier M.S.，Prisciandaro L.D.，et al.Effects of a Lactobacillus reuteri BR11 mutant deficient in the cystine-transport system in a rat model of inflammatory bowel disease[J]. Dig.Dis.Sci，2012，57（3）：713–719.
[17]Yang Xia.，Fu Yu.，Liu Jun，et al.Impact of probiotics on toll-like receptor 4 expression in an experimental model of ulcerative colitis[J].Journal of Huazhong University of Science and Technology[Medical Science]， 2013，33（5）：661–665.
[18]Tamaki H.，Nakase H.，Inoue S，et al.Efficacy of probiotic treatment with Bifidobacterium longum 536 for induction of remission inactive ulcerative colitis：A randomized，double-blinded，placebo-controlled multicenter trial[J].Digestive endoscopy，2016，28（1）：67-74.
作者簡介：李艺慧（1997-），女（汉族），河南开封人，本科生，中南大学湘雅医学院。
李双（1999-），女（汉族），江西萍乡人，本科生，中南大学湘雅医学院。
关键词：溃疡性结肠炎;肠道微生态;益生菌;炎症性肠病
溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）是一种病因不明、累及直肠和结肠黏膜以及黏膜下层的，在临床上以腹痛、腹泻、黏液脓血便以及里急后重为主要表现的非特异性炎症性肠病。其临床表现多样且缺乏特异性，难以早期诊治且易复发，同时存在进一步癌变的风险。UC的治疗主要是以5-氨基水杨酸为基础的抗炎治疗，在中重度患者还需使用糖皮质激素、免疫抑制剂及新型生物制剂等药物。尽管这些药物对UC具有一定疗效，但其副作用大、停药后易复发、价格昂贵等缺点不容忽略。近年的研究发现，肠道微生态紊乱与肠道疾病、血管疾病及代谢性疾病等多种疾病相关。肠道菌群失调可破坏肠道机械屏障、微生物屏障、免疫屏障以及机体正常代谢，可能是UC发生发展的重要因素之一。
1.UC患者中肠道微生态的变化
肠道微生态包括细菌、真菌等微生物，构成了人体最大的微生物群落，包括以专性厌氧菌为主的优势菌群（如双歧杆菌、消化球菌）、以兼性需氧菌为主的条件致病菌（如大肠杆菌和肠球菌），以及需氧外来菌为主的致病菌（如假单胞菌）[1]。当其组分及数量失调时，可能会引起某些疾病，如肥胖症、代谢综合征、自身免疫性疾病和肠易激综合征等。肠道菌群失调可能是UC发生发展的关键事件。越来越多研究表明，与健康的个体相比，活动性UC患者的肠道菌群普遍呈现肠道微生物群的多样性减少、稳定性降低，而且致炎细菌（如肠出血性大肠杆菌和弯曲杆菌）增加、梭状芽胞杆菌 Va和IV 簇以及双歧杆菌减少[2]，硬菌、拟杆菌、罗斯氏菌等丰度降低，其中以柔嫩梭菌群为代表的丁酸产生菌丰度显著下降，而兼性厌氧菌、需氧菌如肠杆菌等丰度升高[3]。研究结果显示，UC患者也存在肠道真菌组成的异常改变，包括维克氏酵母菌属、曲霉属、念珠菌属有增加趋势，而外瓶霉属、链格孢属、翘孢霉属、青霉属等有减少趋势[4]。研究表明肠道菌群可通过肠道菌群种类和数量的改变[5]、肠道免疫失衡[6-7]以及肠道菌群代谢产物[8]参与UC 的发生与发展。
2.利用肠道菌群治疗UC
基于肠道菌群在UC发生发展中的重要意义，通过直接或间接的方法（口服益生菌制剂、粪菌移植等）对肠道微生物群进行调节以减轻促炎细菌所致肠道炎症、增强保护性细菌的营养、屏障作用成为治疗UC具有前景的辅助疗法。近十几年来，已有体外实验、动物实验及临床实验研究证明益生菌疗法对UC患者可能是安全有效的。
有证据表明，已知和潜在的益生菌均表现出菌株特异性的抗炎作用[25]。Mann[26]等发现UC患者肠道的树突状细胞（dendritic cell，DC）激活肠道特异性CD4 T细胞的能力异常增强，从而产生大量白介素-4（interluekin-4，IL-4;为一种Th2细胞因子），而IL-22和γ-干扰素（Interferon-γ，IFN-γ;为Th1细胞因子）分泌减少。而采用益生菌干酪乳杆菌 Shirota治疗可部分恢复肠道DC功能，下调TLR-2/4的表达，恢复CD在T细胞上印记归巢分子和刺激T细胞产生IL-22的能力。Abdelouhab[27]、Toumi[28]等使用硫酸葡聚糖钠（Dextran Sulfate Sodium，DSS）在小鼠体内诱发结肠炎后给予益生菌制剂Ultrabiotique?（嗜酸乳杆菌，乳酸双歧杆菌，植物乳杆菌和短双歧杆菌）后，改善了结肠炎组小鼠的临床症状和组织学改变，减少其腹膜巨噬细胞产生NO（已有实验证明[29-31]NO及其毒性衍生物过氧亚硝酸盐与实验性IBD的病理生理有关），并增加其肠道粘液的产生。Atkins等 [32] 发现罗伊氏乳杆菌BR11治疗可缓解DSS的影响。同样Yang等[33]发现给予乳酸杆菌和双歧杆菌治疗后降低了TLR4和TNF-α的表达。日本一项研究发现益生菌长双歧杆菌536（Bifidobacterium longum 536，BB536）能够改善轻度至中度活动性UC患者的临床症状、UC疾病活动指数和镜下表现[34]。在活动性UC儿童中，Miele等[35]研究显示接受德西蒙制剂（主要包含植物乳杆菌、德氏乳杆菌亚种保加利亚、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、短双歧杆菌等8株的乳酸产生菌）和标准疗法治疗的儿童中，有90%以上的儿童获得了缓解，而对照组只有36%的儿童获得了缓解。2017年的欧洲临床营养和代谢学会（ESPEN）共识[36]指出与5-ASA相比，大肠杆菌 Nissle 1917和VSL#3在维持轻度至中度UC患者（包括儿童）的缓解方面受益匪浅;可以考虑使用大肠杆菌 Nissle 1917或VSL#3进行益生菌治疗轻度至中度UC患者的诱导缓解。
目前尚未出现某种益生菌具有肯定疗效的确凿证据。益生菌制剂使用的菌株，剂量和持续时间仍缺乏标准规范。尽管益生菌乳杆菌和双歧杆菌引起的感染风险极为罕见[25]，可以提供在某些健康状况的潜在利益，但其风险和收益仍应该在仔细评估患者情况后，尤其是当病人免疫功能低下或在活动性严重IBD伴粘膜破坏的情况下，谨慎考虑使用以免引起菌血症等严重后果。益生菌疗法仍需要进一步的临床研究以阐明对UC 的疗效和安全性。 3.结语
UC患者体内肠道菌群的变化已得到证实，这种变化可从多方面与UC发病相联系，但尚无确切证据证实二者之间有直接联系。对于使用益生菌治疗，已经使用体外和动物模型以及临床研究证明了其肠道抗炎作用，但其具体作用机制仍未完全明确，适当的剂量和治疗时间尚无统一标准。对肠道微生物群落的进一步分析和研究有可能为UC的预后提供新的方向。
参考文献
[1]Marteau P，Pochart P J，Bera-Maillet C，et al.Comparative Study of Bacterial Groups within the Human Cecal and Fecal Microbiota[J].Journal of Applied and environmental microbiology，2001，67（10）：4939-4942.
[2]Asto E，Mendez I，Audivert S，et al.The efficacy of probiotics，prebiotic inulin-type fructans and synbiotics in human ulcerative colitis：a systematic review and meta-analysis[J].Journal of Nutrients，2019，11：293.
[3]Gosiewski T，Strus M，Fyderek K，et al.Horizontal distribution of the fecal microbiota in adolescents with inflammatory bowel disease[J].Journal of pediatric gastroenterology and nutrition，2012，54：20–27.
[4]Qiu Xinyun，Ma Jingjing，Jiao Chunhua，et al.Alterations in the mucosa .associatedfungal microbiota in patients with ulcerative colitis[J].Journal of Oncotarget，2017，8（64）：107577-107588.
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[6]Hapfelmeier S，Lawson MAE，Slack E，et al.Reversible microbial colonization of germ-free mice reveals the dynamics of IgA immune responses[J].Science，2010，328（5986）：1705-1709.
[7]Roche AM，Richard AL，Rahkola JT，et al.Antibody blocks acquisition of bacterial colonization through agglutination[J].Mucosal Immunol，2015，8（1）：176-185.
[8]甄建華，黄光瑞.溃疡性结肠炎病因和发病机制的现代医学研究进展[J].世界华人消化杂志，2019，27（4）：245-251.
[9]Plaza-Díaz J，Ruiz-Ojeda FJ，Vilchez-Padial LM，et al.Evidence of the Anti-Inflammatory Effects of Probiotics and Synbiotics in Intestinal Chronic Diseases[J].Nutrients，2017，9（6）：555.
[10]Mann E R，Bernardo D，Ng S C，et al.Human Gut Dendritic Cells Drive Aberrant Gut-specific T-cell Responses in Ulcerative Colitis，Characterized by Increased IL-4 Production and Loss of IL-22 and IFNγ[J].Inflammatory Bowel Diseases，2014，20（12）：2299-2307.
[11]Abdelouhab K，Rafa H，Toumi R，et al.Mucosal intestinal alteration in experimental colitis correlates with nitric oxide production by peritoneal macrophages：Effect of probiotics and prebiotics[J]. Immunopharmacol：Immunotoxicol，2012，34：590–597.
[12]Toumi R，Abdelouhab K，Rafa H，et al.Beneficial role of the probiotic mixture Ultrabiotique on maintaining the integrity of intestinal mucosal barrier in DSS-induced experimental colitis[J]. Immunopharmacol：Immunotoxicol，2013，35：403–409. [13]Ribbons KA，Zhang XJ，Thompson JH，et al.Potential role of nitric oxide in a model of chronic colitis in rhesus macaques[J].Gastroenterology，1995，108（3）：705-11.
[14]Miller MJ，Thompson JH，Zhang XJ，et al.Role of inducible nitric oxide synthase expression and peroxynitrite formation in guinea pig ileitis[J].Gastroenterology，1995，109（5）：1475-83.
[15]Kankuri E，Asmawi MZ，Korpela R，et al.Induction of iNOS in a rat model of acute colitis[J].Inflammation，1999，23（2）：141-52.
[16]Atkins H.L.，Geier M.S.，Prisciandaro L.D.，et al.Effects of a Lactobacillus reuteri BR11 mutant deficient in the cystine-transport system in a rat model of inflammatory bowel disease[J]. Dig.Dis.Sci，2012，57（3）：713–719.
[17]Yang Xia.，Fu Yu.，Liu Jun，et al.Impact of probiotics on toll-like receptor 4 expression in an experimental model of ulcerative colitis[J].Journal of Huazhong University of Science and Technology[Medical Science]， 2013，33（5）：661–665.
[18]Tamaki H.，Nakase H.，Inoue S，et al.Efficacy of probiotic treatment with Bifidobacterium longum 536 for induction of remission inactive ulcerative colitis：A randomized，double-blinded，placebo-controlled multicenter trial[J].Digestive endoscopy，2016，28（1）：67-74.
作者簡介：李艺慧（1997-），女（汉族），河南开封人，本科生，中南大学湘雅医学院。
李双（1999-），女（汉族），江西萍乡人，本科生，中南大学湘雅医学院。