益生菌对特应性湿疹的控制作用

Probiotics in the management of atopic eczema 益生菌对益生菌对特应性湿疹的控制作用特应性湿疹的控制作用 作者：Isolauri1, T. Arvola2, Y. Stas1, E. Moilanen3, S.Salminen4 1图尔库大学儿科教研室，2坦佩雷大学医院儿科部，3坦佩雷大学医学院药理教研室/坦佩 雷大学医院临床化学科，4生物化学与食品化学教研室，图尔库大学，芬兰 文章出处：临床与实验变态反应杂志 ，Vol.30, 16041610 摘要摘要 背景：背景： 近 20 年来，工业国家的过敏性疾病发病率显著增加，因此迫切需要研制开发新的 治疗方法。 目的：目的：经随机双盲安慰剂对照试验证实，益生素在早期炎症反应有潜在的控制作用。 方法：27 名平均年龄 4.6 个月的婴儿（母乳喂养，未曾接触过其他婴儿或其他配方奶粉） 确诊患有特应性湿疹。患儿停止母乳喂养后分组，分别服用含益生菌双歧杆菌（Bb-12）或 乳酸杆菌 LGG （ATCC 53103）或不含益生菌的完全水解乳清配方奶粉。本实验分别检测 了炎症范围和程度，婴儿生长和营养情况，循环细胞因子/趋化因子浓度，血清中可溶性细 胞表面粘附分子，甲基组胺和尿嗜酸粒细胞蛋白-X。 结果结果：特应性皮炎评分标准（SCORAD 评分）可显示特应性湿疹的范围和严重程度，母乳 喂养期，SCORAD 指数为 16（7-15） ，中位数（四分位差） 。同服用未添加益生菌配方奶的 患儿相比，两个月后，服用添加益生菌配方奶的患儿有明显好转；x2=12.27. P=0.002. 添加 双歧杆菌 Bb-12 组的患儿 SCORAD 评分降至 0（0-3.8） ，乳酸杆菌组的 SCORAD 降至 1（0.1-8.7） ，与未添加组评分形成对比13.4（4.5-18.2） ，中位数（四分位差） 。同时检 测发现可溶性 CD4 的血清浓度和尿嗜酸性粒细胞蛋白 X 均降低。 结论：结论：本实验首次证明特异益生菌种对过敏炎症反应的帮助。数据进一步说明益生菌可能 抵抗炎症反应的肠道环境。当宿主体内新产生的抗体敏感性不强时，这些益生菌株联合作 用，可帮助婴儿度过断奶期。因此益生菌为过敏治疗和预防提供了食物治疗的新方向。 关键词：关键词：过敏性炎症反应，特应性，母乳喂养，食物过敏，婴儿，益生菌 临床与实验变态反应杂志，Vol.30,pp.16041610。投稿时间：2000 年 1 月 26 日；修改时 间 2000 年 4 月 13 日；定稿日期：2000 年 4 月 27 日 前言前言 益生菌是对身体有益的食物活性成分 1，健康人体消化道正常的微生物群落，其中最常见 的菌群是乳酸杆菌和双歧杆菌。目前益生菌还是腹泻的最佳治疗方法 2，3，其消化道屏障 作用在临床有显著效果：降低小肠渗透性 4、调节小肠菌落平衡5，从而提高小肠 IgA 反应 6。本实验所用的菌株双歧杆菌 Bb-12 和乳酸杆菌 LGG（ATCC53103）婴儿均可安全服用 2，3。 近年来流行病学和实验研究发现了炎症与特应性的逆相关性以及它们与 T 辅助细胞表型存 在交叉调节关系 7，8。控制炎症反应（一种对特应性疾病的过度敏感）还能在菌群与过敏 性宿主之间产生良性反应 9，10。微生物抗原可与肠道固有菌群产生反应，正常菌群作用于 粘膜表面对宿主免疫系统产生深远影响 11：早期持续的微生物刺激所产生的影响远超过偶 发炎症。体外实验证实，特殊菌种对食物抗原引起的炎症反应有调节潜能，并能平衡促炎 症反应、抗炎细胞因子的产生 12-14。 胃肠道微生物群，作为一种内源防御机制，有助于探索影响炎症反应方法，尤其在断奶后 新生抗原首次产生时。因此，为了评价文献中阐述的益生菌是否具有免疫调节的临床作用， 本实验通过随机双盲安慰剂对照试验评估了益生菌在特应性湿疹患儿中的作用。特应性湿 疹是常见的过敏首发症状。 方法方法 实验对象实验对象 我们从 100 名早期特应性湿疹患儿中选出 27 名，确诊使用 Hanifin 儿童特异性皮炎诊断标 准 15。其他选择标准包括患儿在母乳喂养时发生特应性湿疹，患儿未曾接触过其他婴儿， 入选前未食用其他配方奶粉，对本配方奶耐受。试验患儿中，平均 1.6（1.3-2.0）月大时发 生特应性湿疹， （95% 置信区间 CI） 。15 名患儿（56%）出现胃肠道症状包括呕吐、溏便、 腹泻。多数患儿（82%）一级家庭成员有特应性湿疹病史。患儿平均年龄 4.6 个月大，完 全母乳喂养，参加实验后断奶。 参加实验时，血清总 IgE 浓度（phadebas IgE Prist，法玛西亚公司，瑞典）为 7（IQR-20） kU/L。患儿经放射变应原吸附试验（法玛西亚公司）测定鸡蛋、牛奶、小麦反应阳性，分 别为 16%、11%、4%，皮肤点刺试验测定鸡蛋、牛奶、小麦反应阳性，分别为 15%、8%、15%。 所有患儿家庭签署书面知情同意书，同意参加实验。本实验得到 Tampere 大学附属医院伦 理委员会批准。 实验设计实验设计 本实验为随机双盲试验，患儿平均分成三组：其中两组断奶，分别服用含益生菌（一组为 双歧杆菌 Bb-12，一组为乳酸杆菌 LGG）的彻底水解乳清婴儿配方奶粉（Peptidi- 临床与实验变态反应杂志 ，2000，Vol.30, 16041610 3 Tutteli，Valio 有限公司，芬兰） ，一组断奶，服用不含益生菌的彻底水解乳清婴儿配方奶 粉。根据相关文献记载双歧杆菌 Bb-12（Christian Hansen A/S，赫斯霍尔姆，丹麦）和乳酸 杆菌 LGG（Valio 有限公司，赫尔辛基，芬兰）安全并能有效治疗新生儿急性腹泻，故本 实验选用这两种益生菌。从以前临床研究 2，3和居民腹泻研究，和腹泻病人研究5，17可知 益生菌的浓度范围是 310x（LGG）1109（Bb-12）集落形成单位(cfu)/g。 一名微生物学家通过标准平板计数法独立控制复方奶粉总各种微生物的含量。 主要测量数据主要测量数据 初级结果测量包括特应性湿疹的范围、程度和主观症状（包括瘙痒、失眠） 。刺激结果测量 包括血清中可溶性细胞分子浓度、细胞因子/趋化因子浓度和尿液中甲基组胺浓度和嗜酸粒 细胞蛋白-X（EPX）浓度。 在所有测量单位中，粒巨嗜系集落刺激因子（GM-CSF） ，可溶性细胞间粘附分子 1（slCAM-1） ，肿瘤坏死因子-（TNF）以测量炎症状态；可溶性 CD4（sCD4） 、可溶性 CD8（sCD8） 、IL-2 可溶性受体 （IL-2sR）以反映 T 细胞炎症反应 18-21和 RANTES（正 常 T 淋巴细胞表达和分泌的活性调节蛋白)；单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）以衡量肥大细 胞的循环活性；血清中转化生长因子-1（TGF-1）和 IL1 受体拮抗剂（IL-1ra）以衡量循 环中抗炎活性；尿液 EPX 以验证嗜酸性炎症的发生；尿液中组胺、甲基组胺代谢情况反应 早期抗原应激反应 22，23。 特应性湿疹评价特应性湿疹评价 特应性湿疹的严重程度通过 SCORAD 评分来评价，该评分系统是欧洲的特应性皮炎评分 标准 24。分别在分组前，2 个月、6 个月后对湿疹评分。面积计算使用九分法，严重程度 以红斑、浮肿和/或丘疹、脱皮、苔藓形成和干燥各级分数的总和计算，主观临床表现包括 瘙痒、失眠，主要由家长估测评分。SCORAD 评分由下述公式计算而得：面积/5+3.5严 重程度+主观评分。 免疫评价免疫评价 分组前、实验开始 2 个月后、6 个月后分别采集静脉血和尿液，并保存于-70等待检测。 采用酶联免疫吸附法，试剂盒含有 sCD4、sCD8、IL-2sR、sICAM-1、IL- 1ra、RANTES、MCP-1：购于 R&D Systems 公司，明尼阿波利斯，明尼苏达州，美国； TNF-、GM-CSF、TGF-1：购于 Genzyme 公司，剑桥，马萨诸塞州，美国；稀释尿样中甲 基组胺和 EPX 浓度用放射免疫测定法测定，反应试剂产于 Pharmacia&Upjohn Diagnostics 公司，乌普萨拉，瑞士，尿样测验结果以甲基组胺/g 或肌酐中 EPX/mmol 表示。 生长和营养情况生长和营养情况 本实验参照其它文献 25评价了营养摄入。家长分别在干涉的前后 3 天连续记录营养摄入， 固体和液体食品量经家用仪器测量，用 AIVO 程序计算营养摄入量，参照芬兰营养数据表 和生产数据表 26。定量测量婴儿的母乳摄入量。体重和体长用电子秤和婴儿身长量板分别 在使用彻底水解配方奶粉前，试验 2 个月，6 个月时测量。其他营养参数如血清中白蛋白 浓度、前白蛋白浓度、尿素浓度和碱性磷酸酶后续进行了测量。 数据分析数据分析 测量数据取平均值为（95%的置信区间 CI）的中间值和四分位值（IQR） ，并用检验法 比较实验组的 SCORAD 评分，以避免重复配对实验，同时用以比较各组之间免疫变量基线的 改变。经威氏符号秩次检验，数据具有统计学意义。ANOVA 用以比较配方奶粉摄入和各组 间营养变量，x2试验以比较三组婴儿临床症状的改善情况。斯皮尔曼等级相关以测定尿样 甲基组胺和 EPX 浓度与特应性湿疹之间相关性，从而显示特应性湿疹的严重程度。 （SCORAD 评分） 。 结果结果 益生菌对特应性湿疹的作用益生菌对特应性湿疹的作用 母乳喂养期，SCORAD 评分为 16（7-25） ，中间数（IQR） 。断奶服用完全水解配方奶粉后， 患儿评分降低，显示情况明显缓解（创面、程度、主观评定） ，但反应程度各组不同（图 1） 。2 个月后 SCORAD 评分显示，仅服用益生菌的组中出现病情好转，LGG 组 9/9 的患儿 病情缓解，未添加益生菌组 4/9 患儿病情缓解：P=0.002。Bb-12 组评分降至 0（0-3.8） ， LGG 组评分为 1（0.1-8.7） ，未添加组评分 13.4（4.5-18.2） 。6 个月后三组 SCORAD 评分接 近，中位数（四分位值）为 0（0-6.6） 。 临床与实验变态反应杂志 ，2000，Vol.30, 16041610 5 图 1. SCORAD 评分，中间值（四分位值） 。特应性湿疹创面、严重程度的评价和症状（瘙痒、失眠）随机分组前及试验 2 个月 后的评估， （空白柱表示未添加益生菌组，密集斜线柱表示 Bb-12 添加组，斜线柱表示 LGG 添加组）小图：分组前和试验 2 个 月后尿样嗜酸性粒蛋白 X 在不同组中的浓度 益生菌对免疫参数的影响益生菌对免疫参数的影响 服用益生菌的患儿组试验 2 个月后血清 sCD4 降低（表 1） ；H 检验法显示三组的显著不同 （P=0.005） 。患儿食用配方奶粉后，三组血清 sCD8 和 IL2sR 均降低。血清 TGF-1 受益 生菌调节（P=0.007，H 检验法） ，但因益生菌群不同，调节作用不同：Bb-12 添加组降低 （P=0.04） ，LGG 添加组升高（P=0.07）.而 IL-1ra、TNF、GM-CSF、slCAM-1、RANTES 和 MCP-1 的血清浓度不收益生菌影响。 表 1 三组患儿（完全水解配方奶粉 EHF 未添加益生菌组、Bb-12 添加组、LGG 添加组） sCD4、sCD8、IL2sR 和 TGF-1 在试验前（前） ，2 个月后（后）的血清浓度变化。 EHF+EHF+ EHFBb-12LGG 前后前后前后 sCD4511844655601140455404458 g/mL （4735 5555） （3482 5235） （5092 6189） （1021 1635） (5151 6484) (35074601) sCD815101211118 Ng/mL（1017）（912）（1117）（912） (813) (711) IL2sR430736053605325146183739 g/mL （3789 4429） （2927 3981） （2927 4885） （3019 3387） (3605 5554） (35275161) TGF-1757576465468 ng/mL（6382）（6787）（7582）（3955）（5062）（5682） *P0.05 对比基线测量（各组间经 H 检验法测定在统计学上有显著差异） 试验前母乳喂养时，尿样 EXP 浓度与 SCORAD 评分密切相关（rho=0.53，P=0.01） ，甲基 组胺尿样浓度与之无相关性（rho=0.24，P=0.27） 。益生菌添加组中，尿样 EPX 明显减少， Bb-12 添加组 P=0.01，LGG 添加组（P=0.04）：图 1 小图 生长与营养状况生长与营养状况 参加实验时，母乳喂养包含的营养：108（97-120）mL/kg，平均值为（95%的置信区间 CI） 。2 个月后，各组在配方奶粉的营养方面相当，平均值为（95%的置信区间 CI）：未 添加益生菌组 75（63-88）mL/kg，Bb-12 添加组 73（63-88）mL/kg，LGG 添加组 76（70- 82）mL/kg；P=0.96。每组患儿能量消耗分别占各自摄取总量的 53（38-68）%，52（42- 62）%和 56（50-62）%，P=0.85。6 个月后，消耗量下降至 63（56-69）mL/kg, 例如： 42(37-47) kcal/kg 177(156-199) kJ/kg，但固体食物摄入量同比增加：64(59-70)kcal/kg 270(245-294)kJ/kg，相当于总能量摄取的 60(56-65)%。 试验后 6 个月后随访时，平均益生菌摄入量为 3-81010cfu/d。配方奶粉储藏时基本无益 生菌数量减少。 随访期间所有患儿生长发育正常。平均值为 95%置信区间的年龄别身高标准差在试验前、 2 个月后、6 个月后分别为-0.04（-0.410.33） 、-0.11（-0.460.22） 、0.0（-0.430.42） 。 临床与实验变态反应杂志 ，2000，Vol.30, 16041610 7 试验前，平均值为 95%的置信区间所取的血清白蛋白、前白蛋白、碱性磷酸酶浓度均在正 常范围：41（4042）g/L，0.14（0.140.15）g/L，672（564780）U/L，并且后期随访 中无变化。血清尿素浓度在母乳喂养期稍低，仅 1.98（1.792.16）mmol/L，平均值为 95%置 信区间的取值：正常范围 2.06.0mmol/L，益生菌添加剂组在 2 个月后随访中显示该营养 参数提高：Bb-12 添加组 4.1（3.44.7） ，LGG 添加组 3.3（2.73.7） 。对比非益生菌添加 组 2.9（2.13.7）mmol/L，平均值为 95%置信区间取值：P=0.02。6 个月后三组浓度正常 均近似与 4.0（3.54.4）mmol/L。 讨论讨论 人类肠道菌落是复杂的代谢活性生态系，早年逐步生成 27。肠道菌落的生成初期至关重要， 任何抗体的免疫应答都在该阶段产生。因此，微生物群，主要是益生菌，可能在新生儿免 疫系统的生成阶段起作用，这一理念在近年来动物实验中得到了证实，消化道相关的淋巴 组织参与微生物集群现象 28。胃肠道可产生 IgA-分泌细胞，大大增强了小肠抗原尤其是微 生物群落的刺激作用 29。并且微生物集群现象强制性出现在口服免疫耐受人群而非食物致 敏人群 30，因此消化道菌群的组成差异将直接影响宿主的免疫自稳性。 益生菌的标准是：菌种于人类同源，在人体中宿生与胆汁酸共存，粘附于小肠粘膜 1。Genera 本实验所用菌属乳酸杆菌和双歧杆菌，研究表明与人类嘴唇、胃肠道和泌尿生 殖道粘膜表层同源。 益生菌已证实可增强宿主的小肠抵御机制 1-6，因此可帮助控制治疗早期过敏反应，是预防 特异性疾病恶化的关键。该疾病治疗的重要性还在于婴儿虽然易发生多种食物过敏 25和哮 喘 31 ，但其免疫记忆尚不完善 7，因此，在健康人体消化道特异微生物消耗的基础上，本 实验提出特应性疾病免疫应答存在微生物抗原的反作用 7，8，另外新近流行病学调查显示 早期炎症反应和后期特应性疾病之间存在逆关联 32，33也支持本文观点。 本实验表明益生菌能减少婴儿特应性湿疹的