益生菌在小兒過敏性疾病的應用 ──佛教大林慈濟綜合醫院 小兒過敏科 陳建甫主任 前言 過敏性疾病是兒童時期及青少年時期最常見的慢性疾病。過敏性疾病(allergic diseases)是一種與遺傳和環境有關的慢性發炎反應。主要包括: 氣喘,臺灣兒童罹病率約8-10%,過敏性鼻結膜炎約30-40%,異位性皮膚炎約 4-6%。而何謂益生菌(probiotics)?就是可以和宿主共生,而對宿主產生益處的細菌。益生菌是否可以預防或治療過敏性疾病,是近年來熱門的話題。益生菌首次於1965年由Lilly及Stillwell提出,字義是為生活"for life"。益生菌是人體的正常菌叢,普遍存在於腸道中,能夠與致病菌競爭,進而改善腸道菌叢平衡,有益於宿主的健康。 腸道菌與益生菌的關係 胎兒在子宮時,腸道是無菌的,處於無菌環境。出生經由產道,呼吸,餵食,才接觸到細菌。腸道菌叢是人一生中,最大的微生物暴露源。也是新生兒,最初且最重要的微生物暴露源。出生後幾週,腸道菌叢大量的增加,以乳酸桿菌(Lactobacillus spp.)、Bacteroides、和比菲德氏菌(Bifidobacterium spp.)等厭氧菌最多,其次為腸內稈菌屬( Enterobacteriaceae spp.)、還有腸球菌(Enterococci)、金黃色葡萄球菌(S. aureus)等,有將近一百多種的正常菌。有研究顯示,喝母乳的嬰兒,腸道菌叢中,以比菲德氏菌較多,Clostridium較少;而喝配方奶粉的嬰兒卻有較多的乳酸桿菌, Bacteroides與Clostridium,及較少的比菲德氏菌。而當開始餵食副食品後,兩者腸道菌叢都以Bacteroides及革蘭氏陽性厭氧球菌為主。直到二歲後,其腸道菌叢生態才會像成人般穩定,革蘭氏陰性厭氧菌的數目會增加到成人的狀態。腸道菌叢,可以從新生兒開始,刺激局部或全身的免疫反應,包括免疫球蛋白的產生、食物過敏的口服耐受性等,使腸道的免疫系統成熟,並且可以持續終生。而其中,比菲德氏菌是最重要的腸道健康指標菌。 有效益的益生菌,最好應該來自人體,沒有致病力,有多重機制來對抗致病菌,不受抗生素影響,能抵抗胃液及膽汁,並且可以長期移生存活於腸道中及可以人工處理及培養。臨床上最常用的菌種,大多來自於健康人體的腸道,或是發酵的乳製品。包括乳酸桿菌(Lactobacillus species)和比菲德氏菌(Bifidobacterium species)兩大類。乳酸桿菌有L.acidophilus、L.casei、L.reuteri、L.bulgaricus、L.plantarum、L.johnsonii、L.lactis等。比菲德氏菌有B.bifidum、B.longum、B.breve、B.infantis、B.lactis、B.adolescentis等。一般坊間所謂的A菌即為嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus),B菌即為比菲德氏菌(Bifidobacterium species),C菌即為凱氏乳酸桿菌(Lactobacillus casei)。目前最被廣泛研究的是凱氏乳酸桿菌(Lactobacillus casei),為Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) 的變異株。其他另外有Bacillus cereus、Escherichia coli、Enterococcus faecalis等,但須特別注意其致病性,是否會產生敗血症。 益生菌與過敏性疾病的相關性 有研究指出: 如果嬰兒早期,糞便中缺乏比菲德氏菌,將會提高發展過敏性疾病的機會。西元2001年瑞典有一個嬰幼兒追蹤至兩歲的研究發現,後來產生異位性皮膚炎的幼兒中,在嬰兒期六個月大時,糞便中的金黃色葡萄球菌含量有意義的較高,及一歲內比菲德氏菌含量較低。2003年日本也有一個研究指出,異位性皮膚炎的患者糞便中有意義顯示出,較高含量的金黃色葡萄球菌,和較低含量的比菲德氏菌,而且異位性皮膚炎越嚴重,比菲德氏菌含量越低。另外也有研究發現,二到十二歲的小孩,發生異位性皮膚炎的機會越高或越嚴重,那麼糞便中的比菲德氏菌越少。比菲德氏菌的組成也會改變,如B. adolescentis增加而B. bifidum減少。比菲德氏菌在腸道黏膜的附著性也會降低,及IL-10的產生也會降低。但在過敏性呼吸道疾病(過敏性鼻炎或氣喘)的小孩,則沒有發現這種現象。
有多個研究顯示,孕婦生產前二至四週,及產後哺乳期間,服用益生菌actobacillus rhamnosus GG (LGG)直到嬰兒三至六個月大,可以降低幼兒二歲或四歲以前,罹患異位性皮膚炎及降低氣管發炎的機會;但對過敏性鼻炎及氣喘的預防,則沒有直接的助益。益生菌LGG可以改善嬰幼兒異位性皮膚炎。直接餵食含LGG奶粉的嬰兒,也可以減少異位性皮膚炎的發生;而母親服用LGG而哺育母乳的嬰兒比直接餵食含LGG奶粉的嬰兒,更能使異位性皮膚炎的發生率降低達一倍,但其機制目前仍不清楚。有研究顯示,益生菌可以改善有食物過敏的異位性皮膚炎,但是否是藉由降低腸胃道滲透性而改善食物過敏情形,目前仍不清楚。而益生菌是否能改善過敏性鼻炎,很多的研究報告結果不盡相同,目前仍有爭議;但是大規模設計嚴謹的研究,顯示沒有療效。而在氣喘預防及治療方面,也沒證實有療效。 直至今日,益生菌治療過敏性疾病的機制,仍未明瞭。有多個可能的機轉,主要包括益生菌利用細菌之間的干擾競爭,減少致病菌的效力;全身或腸道免疫的調節及增進、誘發免疫反應活性、改變過敏原的抗原性,降低過敏反應的程度,其他還有促進維生素合成(Vit B群及Vit K)、降低腸道酸鹼值等。也有研究發現Mucosa-associated lactobacilli (主要為L. paracasei) 可以調降Th-2免疫反應,減少IL-4和IgE及刺激活性IL-12, 增進cell-mediated 免疫反應。 結語及展望 現今對於益生菌的研究,因為每個研究使用菌株的品種、給予的劑量及途徑、研究病患之間的差異,以致不同菌株的效力還未建立。而且並非每一株益生菌皆具有效力,需要分別進行臨床實驗,所以評估困難。除此之外,對於其作用機制也不清楚。雖然如此,益生菌在預防與治療過敏性疾病的研究方面,已經獲得不錯的成果。多篇研究已支持益生菌有預防或治療異位性皮膚炎患童的效力,而且年齡越小效果越好;可以改善異位性皮膚炎病嬰的腸子滲透性及發炎情形,穩定腸道中微生物菌叢的生態。也可能可以改善食物過敏現象及腸道過敏疾病,但是否有臨床意義,還不清楚。但是對於過敏性氣管疾病方面,如過敏性鼻炎、結膜炎及氣喘,則沒有臨床效益。這些都值得我們,更進一步關心及確認。 八、參考文獻 [1] Backhed F, Ley RE, Sonnenburg JL et al: Host-bacterial mutualism in the human intestine. Science 307:1915–20,2005. [2] Boyle RJ, Robins-Browne RM, Tang ML: Probiotic use in clinical practice: what are the risks? Am J Clin Nutr 83:1256-64,2006. [3].Bjorksten B, Sepp E, Julge K et al: Allergy development and the intestinal microflora during the first year of life.J Allergy Clin Immunol.108:516-20,2001. [4] Watanabe S, Narisawa Y, Arase S et al: Differences in fecal microflora between patients with atopic dermatitis and healthy control subjects. J Allergy Clin Immunol. 111:587-91,2003. [5] Murray CS, Tannock GW, Simon MA et al. Fecal microbiota in sensitized wheezy and non-sensitized non-wheezy children: a nested case–control study. Clin Exp Allergy 35:741–5,2005. [6] Viljanen M, Savilahti E, Haahtela T et al:Probiotics in the treatment of atopic eczema/dermatitis syndrome in infants: a double-blind placebo-controlled trial. Allergy 60:494–500, 2005. [7] Kirjavainen PV, Gibson GR: Healthy gut microflora and allergy: factors influencing development of microflora. Ann Med 31:28892,1999. |