刘星宇 乔惠萍

放疗主要应用于直肠癌可手术患者的术前术后的辅助治疗，不可手术的局部晚期患者的综合治疗，及晚期患者的姑息减症治疗。治疗过程中约80%患者会引发腹泻[1]，放射性腹泻影响患者肠道吸收功能，给患者带来不同程度的治疗痛苦以及心理、经济负担，甚至导致被迫暂停或终止治疗，严重影响了患者治疗。下面就腹泻的发生机制、益生菌的治疗机制及效果进行介绍。

1 直肠癌与放射性腹泻

关于放射性腹泻发生机制的研究不曾止步过，概括来说是射线导致的正常肠道器官功能受损和肠道内微生态平衡被打破。直肠黏膜对射线有相对较高的敏感度，且位置相对固定。同为消化道的小肠，在腹盆腔内蠕动范围较大、不固定。由于直肠癌治疗所需照射范围的原因，故常见的发生部位为直肠和小肠[2]。放射性肠炎表现为，受到一定剂量的照射后，照射野内肠道可出现不同程度的肠黏膜充血、水肿、糜烂等病理表现；临床上表现为腹胀、腹泻、恶心、食欲减退、大便失禁等症状。

1.1 放射性腹泻的发生机制 射线直接作用于正常肠道细胞核DNA和某些细胞膜蛋白，引发DNA复制障碍及损伤，造成细胞异常脱落、肠壁水肿、肠管扩张积液[3]。肠上皮细胞源于隐窝干细胞的增生和分化[4]，后者一旦受到放射线损伤发生凋亡，即会造成肠上皮细胞数量上不能得到及时补充，功能上受到影响，致机械肠黏膜屏障完整性受损。潘氏细胞受损后，产生释放α防御素、溶菌酶功能被削弱[5]，监测到外来细菌后不能及时清除，影响肠道菌群平衡，致天然免疫屏障受损。王英杰等[6]研究发现，小鼠在BED 33～46 Gy下发生急性放射性肠炎，肉眼可见肠道弥漫性充血，部分肠段水肿、肠壁张力增大。镜下病理示小肠绒毛水肿、倒伏，部分绒毛糜烂脱落，绒毛高度与隐窝深度降低。急性放射性肠炎大鼠摄食饮水量减少，消瘦，出现稀便、黏液便；光镜下观察可见黏膜层小片状脱落，固有层腺体轮廓欠完整，结构紊乱[7]。射线间接作用于组织细胞内水分子产生自由基，破坏细胞膜使其丧失功能，可造成细胞异常死亡，肠黏膜通透性增高，病原体黏附增加，局部炎症发生风险增高[8]。

1.2 放射性腹泻与肠道菌群的关系 放射线会影响肠道内的共生菌群，可导致肠道菌群的构成比例失调：肠道定植菌比例下降、益生菌种类及数目下降、致病菌比例变化[9]。对比于健康志愿者7周内微生物多样性的相对恒定，腹盆腔放射治疗后腹泻患者肠道内菌群呈渐进性改变，急剧式下降发生在放疗结束时至结束后2周[10]。肠黏膜屏障的平衡被打破后，肠道内的条件致病菌及未被及时清除的致病菌开始大量繁殖，进一步黏附易位，释放内毒素等引起肠道局部炎症。具核杆菌是人消化道内条件致病菌的一种，目前的研究认为其与结直肠癌的发生发展有密切的关联[11]，结直肠癌具核杆菌感染会增加ROS和炎症细胞因子的产生[12]，加重肠道炎症。Yong Suk Kim等用伽马刀给予小鼠8 Gy一次性照射也发现消化道内细菌构成比例失调：小肠内普氏菌、Alistipes菌较对照组减少，大肠内棒状杆菌、Alistipes菌增多[13]。曹乐等给予小鼠同样条件照射也验证了这一点，发现G-杆菌尤以变形杆菌比例增长为著，并测得血内毒素水平升高，认为LPS刺激了IL-1、IL-6、TNF-Q的表达，尤其对IL-1的作用更强；而内毒素入血后被单核巨噬系统表面的TOLL样受体识别，经一系列反应最终激活炎症细胞释放大量炎症因子引发炎症[14]。

以上种种皆导致肠黏膜屏障完整性被破坏，大量肠上皮细胞脱落，细菌病毒感染，肠黏膜炎症渗出大量黏液、脓血超过黏膜吸收能力产生腹泻症状。加之结直肠癌现有研究表明CRC患者肠道内产丁酸菌、益生菌等菌群相对减少，条件致病菌、产毒素和致癌代谢物细菌相对增多[15]，肠道本就薄弱的生物屏障更加不堪一击。肠屏障的机械屏障、化学屏障、免疫屏障、生物屏障均在一定程度上被打破和削弱，肠道负担颇重，有赖于人为干预及时建起防御。

2 益生菌的功能

2.1 益生菌对肠道的保护功能 进入肠道内的益生菌通过黏附定植于肠黏膜表面以保护肠黏膜上皮细胞免受各种病原微生物的损伤。乳酸杆菌和双歧杆菌作为益生菌的主要菌种广为人知。乳酸杆菌的S-层蛋白、胞外多糖和脂磷壁酸等可与细菌竞争黏附位点，抑制细菌黏附，防止细菌易位[16-17]。双歧杆菌产生并释放过氧化氢酶等抗氧化物质清除自由基，并且有益于DNA、细胞膜、蛋白等的修复与再生；肠黏膜的厚度在益生菌的定植下相对增加，其完整性亦被保护免于或减轻辐射损害[18]。肠道内初级胆汁酸与双歧杆菌、乳酸杆菌等结合，经系列反应生成次级胆汁酸，后者可抑制肠道内细菌的过度增生，保持肠道内细菌的制约平衡，保障生物屏障的稳定性[19]。Kristin M等实验得出结论：乳酸菌可降低肠沙门氏菌(Salmonella enterica Javiana)毒力，调节宿主的炎症反应。他们将宿主细胞暴露于嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌中，可降低沙门氏菌诱导的细胞毒性，而热致死的LAB则没有影响[20]。

2.2 益生菌的调节功能 益生菌本身分泌物质调节肠道细菌生长。乳酸菌以其分泌乳酸的特性被发现，乳酸可降低肠道内pH值，抑制潜在致病菌与腐败菌的增殖。益生菌还可以促进肠道细胞分泌物质调控肠道炎症。益生菌促进肠内防御素的分泌，后者可防止细菌穿透肠壁易位，具有抗炎杀菌作用，诱导上皮细胞释放白介素，激活中性粒细胞，促进T淋巴细胞的增生以及炎症的趋化作用，调控肠道微生态失调，改善腹泻症状[21]。曹乐等的研究表明，α-防御素5的小鼠同源物Crp4能够显著抑制脂多糖对IL-1β和TNF-α的刺激生成作用，而脂多糖等细菌成分可诱发肠黏膜炎性反应[14]。

2.3 益生菌对肠道免疫的调节功能 益生菌可以调节肠道微生物多样性进而影响肠道免疫。Kandasamy等研究益生菌对人类RV感染的影响时发现，EcN益生菌定植Gn仔猪较未定植组轮状病毒的脱落滴度明显降低，降低了病毒的感染程度，提高了肠道HRV IgA Ab应答，减轻腹泻症状[22]，其课题组还进行了体外实验证实EcN益生菌可诱导IL-6、IL-10和IgA参与炎症反应。另有Donghyun Shin等[23]用Lactobacillus plantarum菌株JDFM LP11饲喂断奶仔猪4周后，宏基因组学分析粪便发现肠道内微生物多样性和丰富度和厚壁菌门的相对丰度较对照组增高，进一步的Gene Ontology和Immune DB分析确定了补充益生菌制剂下调了免疫相关BPI、RSAD2、SLPI、LUM、OLFM4、DMBT1和C6基因的表达。PICRUSt分析推测微生物群落的功能分析表明，益生菌增加了支链氨基酸生物合成和丁酸盐代谢，可促进肠道发育和肠内健康，肠道上皮层显微照片提示小肠、结肠绒毛高度及隐窝深度显著增加，为探索适宜方式以期降低腹泻发生率提供了明确方向[23]。

炎症发生时，益生菌可直接激活NF-kB通路Toll样受体，活化单核巨噬细胞、树突状细胞、B、T细胞，发动抗炎反应[24]。根据目前的研究，益生菌可激活抗凋亡通路AKT，活化COX-2途径抑制炎症反应，保护肠黏膜屏障[25]。戴聪、桑力轩等用葡聚糖硫酸钠诱导大鼠急性实验性结肠炎，发现益生菌VSL#3可引起血清IL-10表达水平升高、IL-2表达水平降低，从而对肠道炎症起到防治作用[26-27]。

3 益生菌对放射性腹泻的治疗作用

益生菌的应用越来越广泛，作为肠道菌群的主力军，首先作为改善肠道微生态制剂应用于临床，并取得了较好的效果，关于其治疗放射性腹泻的效果仍在研究和临床中不断实践。Michael T等人对60项临床研究进行分析得出结论：益生菌对放化疗引起的肠道炎症具有预防和治疗作用而且无明显副作用[28]。张保华等纳入1 406例放疗后患者进行Meta分析，结果显示：与对照组比较，益生菌未减少腹泻总发生率，但≥2级腹泻发生率明显降低，可明显减少止泻药物使用但未减少水样便及腹痛发生率，表明益生菌对放疗所致腹泻有预防作用[29]。另外三项荟萃分析亦得出同样的结论[30-32]。其中一项又对纳入11项临床试验共1 612人的研究Meta分析结果表示益生菌很少引起不良事件[32]。Mimi Demers等[33]进行的一项随机双盲对照试验，研究益生菌对盆腔放射治疗患者腹泻的影响，实验组给予益生菌制剂Bifilact胶囊(含嗜酸乳杆菌LAC-361和长双歧杆菌BB-536)标准剂量13亿CFU 2次/d或高剂量100亿CFU 3次/d，从放疗第1天开始服用至最后一天结束，对照组予相应安慰剂，直肠癌患者仍按常规剂量持续灌注5-FU或口服卡培他滨，得出结论：盆腔肿瘤术后患者摄入标准剂量的益生菌可减少腹泻发生，尤其是4级腹泻；摄入2倍于标准剂量的益生菌仍是安全的，但不减少治疗过程中2、3、4级腹泻的发生率，作用时间可能在放疗后期或放疗结束后的两周内。

通过改变肠屏障功能，先天免疫和肠道修复机制，肠道微生物群可能在肠黏膜炎的发病机制中发挥重要作用。更好地了解这些影响可能会衍生出新的治疗方法和黏膜炎预测标志物的鉴定[34]。目前关于益生菌治疗放射性腹泻的研究普遍得出的结论是益生菌能预防性减少腹泻的发生率，MASCC/ISOO指南建议，可以应用含有乳酸菌的益生菌来预防恶性肿瘤放化疗患者出现腹泻症状[35]。较其他药物和疗法来讲，口服益生菌副作用小，较易获得，这是其一大优势，也是大多数研究者将目光投向它的原因。目前专注于直肠癌放射性腹泻的研究数目尚不足，菌种待广泛，菌株待具体，ESPEN指南指出，没有足够抑制的临床数据来推荐益生菌减少辐射引起的腹泻[35]。要让患者得到最大的获益，有待于更进一步研究。