APP下载

中医药在人体肠道菌群和免疫系统中作用

2018-02-12杨柳玥李如辉

现代实用医学 2018年10期
关键词:双歧免疫系统菌群

杨柳玥,李如辉

作者单位: 310053杭州,浙江中医药大学

人体肠道为微生物的繁衍生长和代谢提供了良好的基础,人体肠道中有1 000多种微生物,总量1.0~1.5 kg,数量巨大的微生物是人体总细胞数的数10倍。作为一个受到忽视的“器官”,这些微生物在生长、代谢、抵抗病原体及调节免疫等方面其实都有着重要作用。尤其在人体免疫系统发育方面,肠道菌群更是起到关键作用。近几年来,传统中医药在人体肠道菌群和免疫系统中的作用越来越受到重视,本文就肠道菌群和免疫及中医药作用的研究现状进行综述。

1 肠道菌群

肠道菌群与其宿主共同维持人体肠道内部的生态平衡,呈现相互依赖、制约的和谐状态。Arumugam等[1]发现肠道微生物和种族、年龄及性别等客观因素无关,并将肠道细菌分成了益生菌、有害菌、中性菌三类;除此之外,肠道菌群还可以按自然属性、与宿主的关系及对氧气的需求来分类[2]。此外,肠道的蠕动也影响微生物的繁殖,Bush等[3]研究表明切除空肠与回肠神经可导致空肠、回肠区域菌群过度生长。

2 肠道菌群和肠内免疫

有相关研究表明,大多数产生抗体的细胞位于肠道淋巴组织内的淋巴结、派氏结中。当肠道为无菌状态时,淋巴细胞减少;而重新建立菌群后,肠道内固有层淋巴细胞数量恢复正常[4],说明肠道菌群对于哺乳动物肠道淋巴结组织的发育、维持起了至关重要的作用。同时菌群也参与了固有免疫,形成了肠道内第一道免疫屏障。越来越多研究表明,肠道菌群在天然免疫中大有作用[5]。肠道黏膜层可以分泌大量免疫因子,其分泌的 -防御素抑菌作用广泛,可以有效控制肠道菌群的繁殖并影响其构成。此外,在小鼠试验中发现上皮细胞的NOD1先天受体可识别革兰氏阴性菌的肽聚糖,进而保护宿主不受病原体侵害[6]。肠道菌群对肠内免疫还有调节作用,肠道菌群消化膳食纤维后所产生的副产品如丁酸可以通过诱导调节T细胞的产生来增强机体免疫力[7]。

3 肠道菌群与肠外免疫

目前研究表明肠道菌群参与调控非特异性免疫反应。在对健康婴幼儿的观察中发现,肠道内双歧杆菌定植时间越早,外周血中检测出IgA的时间也就越早,并且外周血IgA定向细胞的数量会伴随着双歧杆菌的增加而增加[8]。另有研究发现,婴儿早期粪便样品中双歧杆菌的数量与黏液sIgA分泌浓度有关,提示双歧杆菌能促进黏膜IgA系统成熟[9]。肠道菌群也被证实参与调控人体特异性免疫反应。

肠道菌群可影响B细胞的成熟与分化,如双歧杆菌能通过刺激免疫细胞分泌白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)来促进B淋巴细胞的分化成熟,增强NK细胞的杀伤功能及促进T淋巴细胞的产生。肠道菌群还可通过直接或者间接影响T细胞发挥其作用,大量肠道细胞通过合成多聚糖来促进T细胞分泌具有抗炎作用的白细胞介素-10(IL-10)[10]。此外在给无菌状态下饲养的小鼠的 Treg细胞中接种健康人的肠道物质后,发现了属于可以形成芽孢而且厌氧生长的17种能增加调节性T细胞的细菌[11]。比如其中的分节丝状菌就可介导固有层Th1,Th2,Th17以及调节性T细胞的相互作用从而产生强烈的免疫反应[12]。在大肠内肠道菌群通过调控依赖IL-17家族中的IL-25的产生以及抑制固有层巨噬细胞分泌 IL-23从而下调IL-17,起到调控Th17细胞发育的作用[13]。肠道菌群可以影响调节T细胞,对免疫系统产生影响,而T细胞也对肠道以及全身免疫系统的平衡发挥着重要调节作用。有实验证明若小鼠缺少特异性调控T细胞的细胞因子如 IL-10或转化生长因子(TGF),则当肠道接触到致病性细菌时很容易发展为自发性结肠炎[14]。肠道菌群可影响免疫系统中的DC细胞,起到调节免疫反应的作用并参与分化的T细胞对感染快速应答的过程。双歧杆菌可在体外促进 DC细胞介导的 Th1反应,最终使得分泌伽马干扰物的T细胞增多,而分泌IL-4的T细胞减少[15]。

4 中医药对肠道菌群的影响

对肠道菌群平衡的研究又称为肠道微生态学,是人体微生态系统最重要的组成部分,中医药对肠道菌群的作用日益受到关注。中医药学源远流长,有数千年的历史,具有博大精深的内容和独特的理论体系,包括“阴阳学说”、“正邪理论”、“脏象学说”及“脾胃学说”等,平衡的理念大量贯穿于中医理论中,这些理论与肠道菌群平衡的联系已经在一些研究中得到充分探讨[16]。

此外,中药大部分为口服药,进入肠道后将不可避免的与肠道内微生物接触,一方面对肠道菌群产生直接影响,另一方面肠道菌群也通过影响口服中药在体内的吸收、代谢、转化等过程从而影响疗效。目前已经有许多研究证明了单味中药如黄连、枇杷叶、白矾、牛蒡等[17],或方剂中药四君子汤、参苓白术散、理中汤、健脾渗湿汤等[18],均对肠道菌群有着不同程度的调节作用,大部分表现为增加益生菌如双歧杆菌、乳杆菌等数量,也可降低大肠杆菌、肠球菌等数量,还可调节B/E比例等。研究发现进入肠道的中药成分在肠道菌群的作用下会产生生物转化(水解、去羟基化、去甲氧基、去甲基、羟基化、脱羰基和还原),可能有助于中药成分的吸收、代谢甚至产生新的药理活性[19]。

5 展望

自2013年旨在改造肠道菌群的“粪便移植术”用于难治性腹泻的报道在美国《Science》杂志上发表以来[20],肠道菌群与人体健康的关系引起了全世界科学家的密切关注。在我国传统医学中,《本草纲目》等记载的黄龙汤、人中黄、还元水或粪清等中药,其制备时均用到了健康人的粪便,可用于清热解毒等,这可能与“粪便移植术”有着相似的作用机制。

为揭示传统中药在肠道菌群方面的作用机理,以及进一步开发新型中药或传统中药新用法(如纳米化等技术),通过调节肠道菌群达到治疗或预防疾病的目的,需要引入更多现代医学的研究方法。此外,我们还需建立更多新的动物模型进行考察和验证。

猜你喜欢

双歧免疫系统菌群
“云雀”还是“猫头鹰”可能取决于肠道菌群
行为免疫系统对个体就医行为倾向的影响*
发酵桂闽引象草替代部分日粮对鸡肠道菌群的影响
功能性便秘患儿的肠道菌群分析及治疗干预
一类具有抗原性的肿瘤-免疫系统的定性分析
“水土不服”和肠道菌群
Staying healthy
亲和人体与非亲和人体双歧杆菌之间的生理特征差异
双歧三联活菌联合硝苯地平治疗腹泻型肠易激综合征的临床效果
双歧杆菌三联活菌联合多潘立酮治疗新生儿喂养不耐受40例