肠道微生态与消化系疾病 .ppt
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1、肠道微生道微生态与消化系疾病与消化系疾病原籍菌原籍菌原籍菌原籍菌外籍菌外籍菌外籍菌外籍菌环环境菌境菌境菌境菌共共共共生生生生菌菌菌菌肠道个体菌群道个体菌群过过路路路路菌菌菌菌肠道菌群是个非常复道菌群是个非常复杂的生的生态系系统约约有有有有4040个菌属个菌属个菌属个菌属150150个菌种个菌种个菌种个菌种 人体正常菌群种类达人体正常菌群种类达人体正常菌群种类达人体正常菌群种类达500500500500余种余种余种余种 数量达数量达数量达数量达100100100100万亿个万亿个万亿个万亿个(人体体细胞(人体体细胞(人体体细胞(人体体细胞只有只有只有只有10101010万亿个)万亿个)万亿个)万
2、亿个)肠道中的细菌约占肠道中的细菌约占肠道中的细菌约占肠道中的细菌约占78.67%78.67%78.67%78.67%为为为为1000100010001000克克克克1g1g1g1g1000g1000g1000g1000g(78.67%)(78.67%)(78.67%)(78.67%)20g20g20g20g200g200g200g200g20g20g20g20g10g10g10g10g20g20g20g20g肠道菌群分布肠道菌群分布肠道菌群的分道菌群的分类有益菌有益菌:或称共生菌,如双歧杆菌、乳杆:或称共生菌,如双歧杆菌、乳杆 菌、菌、优杆菌等杆菌等中中间菌菌:肠球菌、大球菌、大肠杆菌、杆菌
3、、拟杆菌等杆菌等有害菌有害菌:如:如绿脓杆菌、葡萄球菌、梭状芽杆菌、葡萄球菌、梭状芽 孢杆菌等杆菌等肠道菌群的形成及演化道菌群的形成及演化 出生时及出生时及1 1天天 肠道及胎粪中几乎无菌肠道及胎粪中几乎无菌 2424小时后小时后 需氧菌与兼性厌氧菌开始增殖,主需氧菌与兼性厌氧菌开始增殖,主 要是大肠杆菌、肠球菌与葡萄球菌要是大肠杆菌、肠球菌与葡萄球菌3434天后天后 乳杆菌、双歧杆菌开始繁殖增加,乳杆菌、双歧杆菌开始繁殖增加,第第8 8天天 双歧杆菌的数量已占绝对优势双歧杆菌的数量已占绝对优势8 8天后天后 大肠大肠杆菌、肠球菌逐步减少,双菌、肠球菌逐步减少,双 歧杆菌继续增高歧杆菌继续增高
4、定居菌群分布定居菌群分布 肠道细菌在肠道粘膜的分布层次肠道细菌在肠道粘膜的分布层次 肠道细菌在消化道各部位的分布肠道细菌在消化道各部位的分布 肠道细菌在肠道的分布层次肠道细菌在肠道的分布层次深层深层:双歧杆菌、厌氧乳杆菌等双歧杆菌、厌氧乳杆菌等中层中层:消化链球菌、韦荣球菌、消化链球菌、韦荣球菌、优杆菌、拟杆菌等优杆菌、拟杆菌等浅层浅层:大肠杆菌、肠球菌等又称腔菌群或游大肠杆菌、肠球菌等又称腔菌群或游 动菌动菌合称膜菌群,合称膜菌群,合称膜菌群,合称膜菌群,或固有菌群或固有菌群或固有菌群或固有菌群消化道各部位的细菌分布规律消化道各部位的细菌分布规律 十二指肠以后,随着消化道下行,腔内氧十二指肠
5、以后,随着消化道下行,腔内氧减少,厌氧菌愈来愈多减少,厌氧菌愈来愈多消化道各部位的消化道各部位的pH值不同,其适应菌群也值不同,其适应菌群也不同不同蠕动频率少,蠕动速度慢的部位,细菌增蠕动频率少,蠕动速度慢的部位,细菌增殖的数量多殖的数量多消化道各部位的细菌分布消化道各部位的细菌分布消化道各部位的细菌分布消化道各部位的细菌分布细细菌菌量量最最多多的的部部位位,主主要要是是大大肠肠杆杆菌、厌氧链球菌、类杆菌等厌氧菌菌、厌氧链球菌、类杆菌等厌氧菌盲肠和直肠盲肠和直肠盲肠和直肠盲肠和直肠优势菌是乳酸杆菌和双歧杆菌,其优势菌是乳酸杆菌和双歧杆菌,其次为链球菌、肠杆菌和葡萄球菌次为链球菌、肠杆菌和葡萄球
6、菌 小肠小肠小肠小肠微生物较少微生物较少十二指肠十二指肠十二指肠十二指肠优势菌为耐酸菌和兼性厌氧菌,主优势菌为耐酸菌和兼性厌氧菌,主要是乳酸杆菌和链球菌要是乳酸杆菌和链球菌 胃胃胃胃 一个一个成年成年个体所携帶的双歧杆菌或乳个体所携帶的双歧杆菌或乳杆菌菌种并非单一菌种杆菌菌种并非单一菌种,其受遗传支配其受遗传支配青春双歧杆菌、青春双歧杆菌、长双歧杆菌、两歧双歧杆菌、双歧杆菌、两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌是儿双歧杆菌是较常常见的双歧杆菌菌种的双歧杆菌菌种短乳杆菌、短乳杆菌、链形乳杆菌、加氏乳杆菌、植物形乳杆菌、加氏乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、唾液乳杆菌和干酪乳乳杆菌、嗜酸乳杆菌、唾液乳杆菌和干
7、酪乳杆菌等是杆菌等是较常常见的乳杆菌菌种的乳杆菌菌种目前用于生目前用于生态制制剂的糞的糞肠球菌、屎球菌、屎肠球菌、球菌、枯草芽胞杆菌、腊枯草芽胞杆菌、腊样芽胞杆菌、丁酸梭菌等芽胞杆菌、丁酸梭菌等均源于均源于肠道正常菌群中道正常菌群中较常分离的种群常分离的种群,具有具有一定的生理作用一定的生理作用肠肠道菌群的道菌群的道菌群的道菌群的生理功能生理功能生理功能生理功能参与消化吸收参与消化吸收参与消化吸收参与消化吸收蛋白、糖、脂肪的吸收蛋白、糖、脂肪的吸收蛋白、糖、脂肪的吸收蛋白、糖、脂肪的吸收FeFe的吸的吸的吸的吸收收收收钙及维生素钙及维生素钙及维生素钙及维生素D D的吸收的吸收的吸收的吸收合成维
8、生素合成维生素合成维生素合成维生素B B、C C、K K调节机体免疫调节机体免疫调节机体免疫调节机体免疫作为抗原刺激免作为抗原刺激免作为抗原刺激免作为抗原刺激免疫功能成熟疫功能成熟疫功能成熟疫功能成熟抗衰老作用抗衰老作用抗衰老作用抗衰老作用肠道屏障肠道屏障肠道屏障肠道屏障定植抗力定植抗力定植抗力定植抗力抗癌作用抗癌作用抗癌作用抗癌作用降解致癌物质降解致癌物质降解致癌物质降解致癌物质微生物的免疫功能微生物的免疫功能促进肠道促进肠道促进肠道促进肠道向肠道相关淋巴样向肠道相关淋巴样向肠道相关淋巴样向肠道相关淋巴样屏障功能屏障功能屏障功能屏障功能 组织转递信号组织转递信号组织转递信号组织转递信号平衡促
9、炎症及抗炎症平衡促炎症及抗炎症平衡促炎症及抗炎症平衡促炎症及抗炎症 启动上皮更新,启动上皮更新,启动上皮更新,启动上皮更新,细胞因子的产物细胞因子的产物细胞因子的产物细胞因子的产物 粘膜血流及蠕动粘膜血流及蠕动粘膜血流及蠕动粘膜血流及蠕动粘膜免疫系统的粘膜免疫系统的粘膜免疫系统的粘膜免疫系统的发展与功能发展与功能发展与功能发展与功能正常菌丛(益生菌)与肠道致病菌竞争机制正常菌丛(益生菌)与肠道致病菌竞争机制正常菌丛(益生菌)与肠道致病菌竞争机制正常菌丛(益生菌)与肠道致病菌竞争机制占领空间,竞争必须营养与上皮附着点占领空间,竞争必须营养与上皮附着点制造抗微生物成份,挥发性脂肪酸,修饰胆酸制造抗
10、微生物成份,挥发性脂肪酸,修饰胆酸 不利致病菌生长环境不利致病菌生长环境诱导免疫细胞汇集,激活适当的免疫与炎症反应诱导免疫细胞汇集,激活适当的免疫与炎症反应BLACK BOX大多数的有大多数的有大多数的有大多数的有机化合物机化合物机化合物机化合物营养成分营养成分营养成分营养成分纤维素纤维素纤维素纤维素消化分泌物消化分泌物消化分泌物消化分泌物微生态代谢链微生态代谢链乳酸乳酸乳酸乳酸SCFASCFA抗菌素样代谢抗菌素样代谢抗菌素样代谢抗菌素样代谢产物产物产物产物微生物的代谢活性微生物的代谢活性有害的:有害的:有害的:有害的:v 产生毒素,侵犯粘膜,引起炎症反应,激活致癌原产生毒素,侵犯粘膜,引起炎
11、症反应,激活致癌原产生毒素,侵犯粘膜,引起炎症反应,激活致癌原产生毒素,侵犯粘膜,引起炎症反应,激活致癌原有益的:有益的:有益的:有益的:v 合成维生素合成维生素合成维生素合成维生素KK,复合维生素复合维生素复合维生素复合维生素B Bv 产生次级胆酸产生次级胆酸产生次级胆酸产生次级胆酸 短链脂肪酸短链脂肪酸短链脂肪酸短链脂肪酸v 发酵未消化残渣发酵未消化残渣发酵未消化残渣发酵未消化残渣 必须的粘膜营养物必须的粘膜营养物必须的粘膜营养物必须的粘膜营养物 其它氨基酸其它氨基酸其它氨基酸其它氨基酸v 中和饮食中的致癌原中和饮食中的致癌原中和饮食中的致癌原中和饮食中的致癌原 亚硝胺亚硝胺亚硝胺亚硝胺v
12、 转化前药转化前药转化前药转化前药(prodrugsprodrugs)为活性代谢产物为活性代谢产物为活性代谢产物为活性代谢产物Role for probioticsConceptConcept微生态制剂ProbioticsProbiotics(益生剂)益生剂)PrebioticsPrebiotics (益生元)益生元)SynbioticsSynbiotics(合生元)合生元)抗生素AntibioticsAntibiotics共同词尾-bioticsbiotics具有某些殊途同功的作用Role for probiotics结肠粘膜一些菌种尤其是乳酸杆菌阻止致病菌粘连产生抗菌物质增加局部的IgA产
13、生增加粘膜IL-6/10,干扰素,TNF的分泌稳定肠内微生物区系,完整性,和通透性保护性益生剂作用Cremonini F et al.Dig Dis 2001;19:144Role for probiotics益益生生剂剂通过调节宿主肠道微生物群生态平衡而发挥生理作用的微生物制剂能通过宿主消化道屏障而存活能在宿主消化道定植而发挥生理作用,或直接作用于粘膜的“靶”部位刺激机体免疫系统赋活机体免疫功能必需是生理性活菌具有一定保存期Concept益生菌或护生菌(probiotics)正常定居于肠道,有益于健康的细菌。可产生抗微生物物质,通过现代化加工而存活主要包括:双歧杆菌、乳酸杆菌、非致病性大肠杆
14、菌(即大肠埃希杆菌)和酵母菌加强肠道屏障功能,平衡促炎细胞因子和抗炎细胞因子的产生,创造宿主与微生物之间良好的共生关系,通过启动上皮更新、增加粘膜血流和肠蠕动而影响粘膜免疫系统功能Role for prebiotics益益生生元元能促进宿主肠道内一种或几种生理性细菌定植,生长,繁殖或增殖不被宿主消化而被生理性细菌利用被促进生长的生理性细菌能发挥相当的生态效益(或生理作用)是不能被吸收的复合物Concept护生原护生原(益生元益生元)Prebiotics能产生营养物质的基质能产生营养物质的基质果糖、异麦芽糖、乳果糖、低聚糖类果糖、异麦芽糖、乳果糖、低聚糖类 乳果糖乳果糖 乳酸乳酸 短链脂肪酸短链
15、脂肪酸 小肠小肠 结肠结肠 (无分解酶)(无分解酶)(细菌)(细菌)Role for synbiotics元元元元生生生生合合合合是指由益生剂(益生菌)和益生元混合的复合剂内含有通过宿主消化道屏障存活并定植,并产生相当的生理作用的活的微生物内含有不被人类消化和利用的促进一种或几种生理性细菌生长,繁殖的物质Concept肠道菌群的致病性道菌群的致病性有害代有害代谢致病致病产物物侵入侵入肠道外致道外致内源性感染内源性感染致癌作用致癌作用 胃胃肠道疾病是引起微生道疾病是引起微生态失失调的常的常见原因原因 胃酸缺乏、胃十二指肠溃疡、胃肠道肿瘤胃酸缺乏、胃十二指肠溃疡、胃肠道肿瘤 胃肠道手术如肠切除、胃
16、肠吻合术胃肠道手术如肠切除、胃肠吻合术 各种原因引起的腹泻各种原因引起的腹泻 引起引起肠道微生态失调肠道微生态失调 肠道疾病肠道疾病 引起、加重引起、加重Helicobacter pylori treatment A role for probiotics?Role for probioticsCremonini F et al.Dig Dis 2001;19:144先用乳杆菌粘附能阻止先用乳杆菌粘附能阻止先用乳杆菌粘附能阻止先用乳杆菌粘附能阻止HpHp的粘附的粘附的粘附的粘附先用双歧三联菌也能成功阻止先用双歧三联菌也能成功阻止先用双歧三联菌也能成功阻止先用双歧三联菌也能成功阻止HpHp粘附粘
17、附粘附粘附这种空间位阻作用表现死菌也具有此作用这种空间位阻作用表现死菌也具有此作用这种空间位阻作用表现死菌也具有此作用这种空间位阻作用表现死菌也具有此作用Bernetm等等(1993、1994)证明粘附位证明粘附位置的竞争抑制主要表现是粘附后的空间置的竞争抑制主要表现是粘附后的空间位阻作用位阻作用:对对Hp的治疗作用的治疗作用1)占位和空间位阻作用占位和空间位阻作用占位和空间位阻作用占位和空间位阻作用阻止阻止Hp的粘附的粘附消除消除Hp感染感染的血清滴度的血清滴度IgM2)产生乳酸产生乳酸(0.5mol/L)可抑制可抑制Hp生长生长3)产生细菌数产生细菌数的的类蛋白类蛋白 酶样物质进入酶样物质
18、进入Hp细胞细胞形成空泡球形结构形成空泡球形结构破坏菌细胞刷状缘粘附破坏菌细胞刷状缘粘附4)抑制抑制Hp尿素酶活性尿素酶活性5)抑制抑制Hp定植减少定植减少IL-8分泌,降低胃粘膜分泌,降低胃粘膜 炎症反炎症反6)应,减少复发。应,减少复发。HpHp菌体表面的尿素酶可分解尿素产氨,中和了胃内酸性环境,菌体表面的尿素酶可分解尿素产氨,中和了胃内酸性环境,是是HpHp能在胃内定植的一个重要条件能在胃内定植的一个重要条件;乳杆菌乳杆菌LBLB株抑制其尿素酶株抑制其尿素酶活性,从而抑制了活性,从而抑制了HpHp的定植和繁殖。乳杆菌的定植和繁殖。乳杆菌LAlLAl株也能分泌一种株也能分泌一种抗菌物质,可
19、作为抗生素抗菌物质,可作为抗生素-抗酸治疗的辅助制剂,预防抗酸治疗的辅助制剂,预防HpHp再感染。再感染。乳杆菌还可抑制乳杆菌还可抑制HpHp感染所致感染所致IL-8IL-8的分泌,降低胃粘膜的炎症反的分泌,降低胃粘膜的炎症反应应 LykovaLykova等报道将含有乳杆菌和双歧杆菌的益生菌和三联抗等报道将含有乳杆菌和双歧杆菌的益生菌和三联抗生素同时用于儿童的生素同时用于儿童的HpHp相关性胃十二指肠疾病的治疗,具相关性胃十二指肠疾病的治疗,具有较好的疗效,加入的益生菌能改善由于抗生素使用而失有较好的疗效,加入的益生菌能改善由于抗生素使用而失调的微生态调的微生态 邹淑华等将康力得口服液邹淑华等
20、将康力得口服液(青春型双歧杆菌活菌制剂复合物青春型双歧杆菌活菌制剂复合物)与与抗生素联合使用治疗抗生素联合使用治疗HpHp感染所致胃炎、胃溃疡等疾病,获得比感染所致胃炎、胃溃疡等疾病,获得比单纯用抗生素更好的临床结果,特别是对长期不合理应用抗生单纯用抗生素更好的临床结果,特别是对长期不合理应用抗生素而形成耐药性或引起胃肠功能率乱及肠道菌群失调的患者有素而形成耐药性或引起胃肠功能率乱及肠道菌群失调的患者有明显的治疗效果,并能减少应用抗生素所带来的一系列不良后明显的治疗效果,并能减少应用抗生素所带来的一系列不良后果果 Chin J Microecology 2002;14(2):117 Role
21、for probioticsClincial studiesRole for probioticsClincial studiesItaly randomized study120 patientsTriple therapy+L.acidophilusTriple therapyeradicationITT analysis88%70%Canducci F et al.aliment Pharmacol Ther 2000;14:1625在抗在抗-Hp三联疗法的期间减少副作用三联疗法的期间减少副作用根除根除Hp三联疗法胃肠道副反应的效果三联疗法胃肠道副反应的效果三联疗法三联疗法三联疗法三联疗
22、法 雷贝拉唑雷贝拉唑雷贝拉唑雷贝拉唑 20mg20mg 克拉霉素克拉霉素克拉霉素克拉霉素 500 500mg Bid7mg Bid7天天天天 替硝唑替硝唑替硝唑替硝唑 500 500mgmg A A组组组组 B B组组组组 +LGG Bid +LGG Bid +安慰剂安慰剂安慰剂安慰剂 BidBid (610 (6109 9活菌活菌活菌活菌)疗程疗程疗程疗程 2 2wks 2wkswks 2wks根除率根除率根除率根除率 83.3%83.3%80%80%副反应频率副反应频率副反应频率副反应频率 RR 95RR 95CICI恶心恶心恶心恶心 10 10 36.6 36.6 0.3 0.1-0.9
23、*0.3 0.1-0.9*味觉障碍味觉障碍味觉障碍味觉障碍 23.3 23.3 50 50 0.50.5 0.2-0.9*0.2-0.9*腹泻腹泻腹泻腹泻 3.3 3.3 26.6 26.6 0.1 0.1 0.1-0.9*0.1-0.9*P P0.010.01 ArmuzziArmuzzi A,A,et alet al 2001 Feb;15 2001 Feb;15Role for probioticsCremonini F et al.Dig Dis 2001;19:144Irritable bowel syndrome treatment A role for probiotics?Po
24、stinfectivePostinfective IBS IBS1950年Stewart最早报道了从第二次世界大战北非战役返回英国的军队,在患阿米巴痢疾后出现不能解释的腹泻和腹部不适的症状,称之为”post-dysenteric colitis”(Br Med J 1950;i:405)1962年Chaudhary等报道了130例”irritable colon syndrome”,其中34例是继发于细菌性或阿米巴痢疾发作后,首次采用”post dysenteric irritable bowel syndrome”名词,并发现这部分患者的心理障碍发病率降低且预后要好于其他患者 (QJM 19
25、62;123:307)1994年McKendrick等对英国约克郡地区暴发沙门菌感染的患者进行预期性调查,发现31%患者出现新的IBS症状,且在感染后1年仍持续存在 (J Infect 1994;29:1)Sheffield检查75例胃肠炎患者,25%在感染后6个月评估发生新的IBS症状 (Lancet 1996;347:150)Parry等用IBS Rome II标准进行病例对照研究,17%患者在6个月有新的PI-IBS,而对照组仅为1.9%(Gut 2002;50:1)胃肠炎发作后肠易激综合征:United states,6%:United kingdom,17%;(Longstreth
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