劉靜文，任海霞，袁方婷，羅和生

(武漢大學人民醫(yī)院消化內(nèi)科，武漢 430060)

布拉氏酵母菌是一種益生菌酵母，臨床常用于消化系統(tǒng)疾病的治療，如急性胃腸炎[1]。布拉氏酵母菌具有獨特的表型特征和生理特性，如在37 ℃下通常生長良好、對胃內(nèi)環(huán)境具有抵抗力、低pH值環(huán)境下的生存能力良好等[2]。研究表明，布拉氏酵母菌在治療和減輕糖尿病及其相關(guān)并發(fā)癥[3]、高膽固醇血癥[4-5]等方面具有潛在作用。同時，其還可安全、顯著地降低黃疸患兒的血清膽紅素水平且無不良反應，對治療新生兒高膽紅素血癥有積極意義[6]。另有研究發(fā)現(xiàn)，布拉氏酵母菌可改變小鼠腸道菌群，減緩小鼠急性肝衰竭的發(fā)生發(fā)展，對肝臟具有保護作用[7]。還有研究指出，布拉氏酵母菌單藥或聯(lián)合應用均有助于改善系統(tǒng)性硬化癥的胃腸道預后[8]。此外，在胰腺炎治療過程中應用布拉氏酵母菌可減少細菌感染的發(fā)生[9]；同時，其在治療或預防非甾體抗炎藥所致潰瘍方面也有一定潛力[10]。研究表明，布拉氏酵母菌MUCL53837有利于干眼綜合征的治療[11]。另有報道指出，布拉氏酵母菌可改善自閉癥兒童的強迫癥狀和自殘行為[12]。因此，深入研究布拉氏酵母菌的結(jié)構(gòu)特點、生物學功能以及作用機制有助于各系統(tǒng)疾病的預防和治療。目前，布拉氏酵母菌在消化系統(tǒng)疾病中的應用最廣泛，作用也較確切?，F(xiàn)就布拉氏酵母菌在消化系統(tǒng)疾病中的研究進展予以綜述。

1 布拉氏酵母菌概述

1.1布拉氏酵母菌簡介 酵母屬廣泛存在于自然界中，其中布拉氏酵母菌是一種非致病性酵母，由法國科學家于1923年首次從荔枝、山竹等熱帶水果中分離而來[13]。布拉氏酵母菌是一種耐熱酵母，最適生長溫度為37 ℃，即宿主的生理溫度，同時其也是一種耐酸酵母，可分泌多種生理活性因子[14]。布拉氏酵母菌具有抗炎、免疫調(diào)節(jié)和微生物群調(diào)節(jié)作用，是目前唯一一種已應用于臨床的真菌制劑，可用于消化系統(tǒng)疾病的防治，其成品藥布拉氏酵母菌散已廣泛應用于臨床。

1.2布拉氏酵母菌的結(jié)構(gòu)特點 全基因組序列分析顯示，布拉氏酵母菌與釀酒酵母菌基因組序列高度相似，但布拉氏酵母菌具有獨特的基因組特征，如Ⅸ號染色體三體、己糖轉(zhuǎn)運蛋白HXT11、HXT9以及天冬酰胺利用位點(AsP3)基因缺失等[15]。布拉氏酵母菌的特點還包括對胃部酸性條件耐受性好；37 ℃時生長良好；假菌絲生長能力較強，這可能與環(huán)腺苷酸途徑的激活有關(guān)；存在產(chǎn)孢缺陷，可能與Ⅸ號染色體非整倍體相關(guān)[16]。研究表明，布拉氏酵母菌對半乳糖的利用效率較低，原因在于其基因組中編碼磷酸葡萄糖苷酶的磷酸葡萄糖變位酶-2基因發(fā)生G1278A單點突變，進而導致在半乳糖利用中起關(guān)鍵作用的磷酸葡萄糖變位酶-2蛋白被阻斷，而磷酸葡萄糖變位酶-2缺陷的布拉氏酵母菌野生型菌株在較高溫度下以葡萄糖為底物時具有生長優(yōu)勢[17]。

1.3布拉氏酵母菌的生物學功能 布拉氏酵母菌可抑制病原菌、恢復腸道菌群、改善消化功能。病原菌的清除機制主要歸因于布拉氏酵母菌的黏附蛋白與細菌結(jié)合抑制細菌與腸黏膜的黏附。研究表明，布拉氏酵母菌中的某些蛋白質(zhì)在預防大腸埃希菌、艱難梭菌、霍亂弧菌和幽門螺桿菌感染方面起關(guān)鍵作用，如布拉氏酵母菌分泌的一個分子量為63 000的蛋白磷酸酶可通過磷酸化位點的去磷酸化抑制大腸埃希菌脂多糖毒性[18]。有報道指出，布拉氏酵母菌CNCM I-745可合成和分泌多胺、增強腸道消化酶活性、上調(diào)營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運系統(tǒng)的表達，對刷狀緣的消化酶具有顯著的營養(yǎng)作用[19]。另有研究表明，布拉氏酵母菌可調(diào)節(jié)炎癥因子的表達，還可通過刺激緊密連接蛋白的分泌保護胃腸黏膜屏障的完整性，并可直接與病原體結(jié)合抑制細菌病原體與腸上皮細胞的相互作用[20]。

2 布拉氏酵母菌與胃腸道疾病

布拉氏酵母治療急性胃腸炎安全性較高，且可有效縮短腹瀉持續(xù)時間、減輕病情嚴重程度[21]。目前尚無充分證據(jù)表明長期使用布拉氏酵母菌對腸易激綜合征(irritable bowel syndrome，IBS)治療有益，但其輔助治療價值不可忽視。布拉氏酵母菌可積極控制炎癥，但確切療效及相關(guān)機制還有待進一步研究；同時，其在胃腸道惡性腫瘤防治領(lǐng)域也具有一定潛力。因此，深入研究其相關(guān)治療機制，對臨床胃腸道疾病的診治具有重要指導意義。

2.1布拉氏酵母菌與IBS IBS是一種復雜的慢性功能性胃腸道疾病，其特征為間歇性腹痛或不適、腸蠕動習慣改變以及其他胃腸道癥狀，且缺乏可解釋癥狀的形態(tài)學和生化學異常表現(xiàn)。根據(jù)臨床癥狀，IBS可分為腹瀉型IBS、便秘型IBS、混合型IBS和未定型IBS。IBS全球患病率約為11%，且其發(fā)病率呈逐漸升高趨勢，嚴重影響患者的生活質(zhì)量，同時也消耗大量醫(yī)療資源[22]。IBS病理生理學機制目前尚未明確，可能與腸道炎癥、腸道菌群紊亂、精神心理因素等相關(guān)[23-26]。

研究表明，布拉氏酵母菌CNCM I-745可調(diào)節(jié)人源化IBS模型小鼠微生物-腸-腦軸，應用布拉氏酵母菌治療可改善IBS伴焦慮糞菌移植小鼠的胃腸動力和焦慮樣行為，具體機制包括影響疼痛通路、直接調(diào)節(jié)微生物菌群以及提高吲哚-3-乙酸水平等[23]。有研究發(fā)現(xiàn)，布拉氏酵母菌CNCM I-745可改善1型單純皰疹病毒誘導的IBS腸道功能障礙模型小鼠胃腸神經(jīng)肌肉異常、減少肌間神經(jīng)叢中1型單純皰疹病毒相關(guān)促炎細胞因子的產(chǎn)生、增加抗炎細胞因子白細胞介素(interleukin，IL)表達[27]。一項隨機、雙盲、安慰劑對照試驗表明，布拉氏酵母菌可改善腹瀉型IBS患者的細胞因子譜，即促炎細胞因子(IL-8和腫瘤壞死因子-α)水平降低、抗炎細胞因子(IL-10)水平升高以及組織中的IL-10/IL-12比值增加[28]。

臨床上，布拉氏酵母菌常與美沙拉嗪、復方谷氨酰胺等聯(lián)合治療腹瀉型IBS。有報道指出，布拉氏酵母菌與美沙拉嗪或馬來酸曲美布丁聯(lián)合治療腹瀉型IBS有利于縮短療程、改善預后、提高患者生活質(zhì)量[29-30]。布拉氏酵母菌聯(lián)合氟哌噻噸美利曲辛治療腹瀉型IBS伴焦慮抑郁狀態(tài)的患者，不僅可有效改善患者的焦慮抑郁狀態(tài)，還可減輕其消化道癥狀[31]。布拉氏酵母菌聯(lián)合復方谷氨酰胺治療腹瀉型IBS可顯著提高療效、減少腹瀉次數(shù)并縮短止瀉時間，同時還可降低血管活性腸肽和生長抑素水平，改善患者腹痛、腹脹等癥狀[32]。綜上，布拉氏酵母菌可通過減輕IBS患者的腸道微炎癥、調(diào)節(jié)腸道菌群等，改善患者臨床癥狀并提高其生活質(zhì)量。

2.2布拉氏酵母菌與炎性腸病(inflammatory bowel disease，IBD) IBD主要包括潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病。IBD是一種病因尚未明確但遺傳易感性較強的胃腸道慢性間歇性炎癥性疾病，可導致全身性疾病的發(fā)生[33]。IBD的發(fā)生發(fā)展可能與社會心理因素有關(guān)[34]，遺傳因素[35]、環(huán)境因素以及腸道菌群改變[36-37]等也是重要的發(fā)病原因。研究表明，布拉氏酵母菌可通過抑制缺氧誘導因子-1α和缺氧誘導因子-2α的表達延緩結(jié)腸炎模型小鼠的體重降低、減輕組織學損傷并保護結(jié)腸屏障，同時下調(diào)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化標志物和血管內(nèi)皮生長因子表達[38]。另有研究發(fā)現(xiàn)，布拉氏酵母菌可抑制結(jié)腸炎小鼠腸道炎癥，其機制主要是通過調(diào)節(jié)免疫應答、改變微RNA的表達改善腸腔內(nèi)炎癥[39]。

腸道上皮細胞損傷是IBD常見的黏膜病變，其治療一方面需要抑制腸道炎癥，另一方面需要通過腸細胞遷移修復受損上皮。研究表明，布拉氏酵母菌分泌的化合物可促進腸細胞的遷移而不依賴于細胞增殖，這種遷移增強與其促進細胞-細胞外基質(zhì)相互作用的能力有關(guān)；同時，布拉氏酵母菌可激活α2β1整合素膠原受體，導致參與整合素信號通路的細胞質(zhì)分子(包括黏著斑激酶和樁蛋白)的酪氨酸磷酸化程度增加，促進病灶粘連結(jié)構(gòu)重組；布拉氏酵母菌分泌的致動因子可通過動態(tài)調(diào)節(jié)整合素α2β1的活性促進腸道細胞恢復[40]。一項回顧性隊列研究表明，布拉氏酵母菌可改善緩解期克羅恩病患者的疾病活動指數(shù)、體質(zhì)指數(shù)以及血清血紅蛋白和總膽固醇水平，且不存在安全性問題[41]。另有報道指出，布拉氏酵母菌可快速改善IBD患者腸道消化不良癥狀、降低IBD的臨床活躍度，同時改善患者腸道菌群組成；此外，凍干的布拉氏酵母菌制劑與標準IBD療法的藥物相容，具有較高的安全性[42]。由此可見，布拉氏酵母菌有益于IBD的臨床治療，具有現(xiàn)實意義且應用前景廣闊。

2.3布拉氏酵母菌與胃腸道惡性腫瘤 研究發(fā)現(xiàn)，表皮生長因子受體暴露于布拉氏酵母菌會失活，從而導致其參與的表皮生長因子受體-胞外信號調(diào)節(jié)激酶通路和表皮生長因子受體-蛋白激酶B信號通路失活；布拉氏酵母菌可阻止人結(jié)腸惡性腫瘤細胞中表皮生長因子受體誘導的細胞增殖、減少細胞集落形成、促進細胞凋亡，同時還可抑制小鼠腸道腫瘤的生長和異型增生；此外，人表皮生長因子受體2、人表皮生長因子受體3和胰島素樣生長因子1受體也可被布拉氏酵母菌滅活[43]。因此，布拉氏酵母菌可通過抑制表皮生長因子受體以及其他受體酪氨酸激酶信號轉(zhuǎn)導通路對胃腸道惡性腫瘤的防治產(chǎn)生積極作用。

Fortin等[44-45]研究布拉氏酵母菌細胞壁提取物對大鼠結(jié)腸惡性腫瘤的預防作用發(fā)現(xiàn)，布拉氏酵母菌中的不溶性葡聚糖可增強醌還原酶活性并抑制結(jié)直腸癌細胞生長；當葡聚糖含量以及葡聚糖/總糖比值較高、幾丁質(zhì)/葡聚糖比值較低時，對結(jié)直腸惡性腫瘤具有較好的預防作用和抗增殖作用。Pakbin等[46]研究發(fā)現(xiàn)，布拉氏酵母菌上清液可促進人胃腺癌EPG細胞和RDB細胞凋亡，且其對EPG細胞的細胞毒性和抗腫瘤活性均高于RDB細胞，同時還可下調(diào)Survivin基因的表達。另有研究表明，布拉氏酵母菌可有效降低潰瘍性結(jié)腸炎小鼠癌變的概率，可能的原因在于布拉氏酵母菌可降低促炎細胞因子腫瘤壞死因子-α、IL-6水平或阻斷腫瘤壞死因子-α、IL-6致癌功能以及重新平衡腸道菌群[47]。因此，布拉氏酵母菌可作為一種潛在的抗腫瘤藥物或輔助藥物用于治療和預防胃腸道惡性腫瘤。

5-氟尿嘧啶是一種抗代謝藥物，也是輔助治療和姑息治療結(jié)直腸癌全身化療的重要組成部分[48-49]，應用5-氟尿嘧啶治療的主要不良反應為腸黏膜炎。研究發(fā)現(xiàn)，布拉氏酵母菌可減輕5-氟尿嘧啶治療所致的腸黏膜炎小鼠的胃腸道炎癥和功能障礙[50]。另有研究表明，布拉氏酵母菌可在一定程度上抑制甲氨蝶呤的毒性作用[51]。因此，布拉氏酵母菌還可作為常規(guī)化療方案的補充治療。

3 布拉氏酵母菌與幽門螺桿菌感染

幽門螺桿菌是一種革蘭陰性螺旋狀病原體，幽門螺桿菌感染與多種胃腸道疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，包括胃炎、消化性潰瘍、胃癌以及與胃黏膜相關(guān)的淋巴瘤等[52-53]。目前，臨床主要應用抗菌藥物(阿莫西林、克拉霉素、甲硝唑等)聯(lián)合抗分泌劑(如質(zhì)子泵抑制劑)治療幽門螺桿菌感染。近年，由于幽門螺桿菌對抗生素產(chǎn)生耐藥性，其根除率顯著降低[54]。益生菌作為幽門螺桿菌抗生素治療的佐劑，可提高根除率，且治療相關(guān)不良反應少。研究指出，布拉氏酵母菌對減少幽門螺桿菌在人體胃腸道定植具有積極作用，但單一治療并不能根除幽門螺桿菌[52]。Sakarya和Gunay[55]發(fā)現(xiàn)，布拉氏酵母菌具有神經(jīng)氨酸酶活性，因此其可選擇性結(jié)合并去除細胞表面的α-2，3唾液酸，即去除幽門螺桿菌與消化道黏附的配體，進而抑制幽門螺桿菌對胃、十二指腸上皮細胞的黏附作用。Cárdenas等[56]研究發(fā)現(xiàn)，布拉氏酵母菌CNCM I-745作為傳統(tǒng)幽門螺桿菌感染三聯(lián)療法的補充治療，可顯著降低胃腸道不良反應發(fā)生率，這可能與腸道微生物菌群變化相關(guān)；同時，加入CNCM I-745還可增加腸道細菌多樣性、降低類桿菌及梭狀芽孢桿菌的豐度，同時增加腸道有益菌的豐度。研究表明，在序貫治療的基礎(chǔ)上加用布拉氏酵母菌可提高幽門螺桿菌根除率，并顯著降低幽門螺桿菌感染患者治療相關(guān)不良反應和抗生素相關(guān)性腹瀉(antibiotic-associated diarrhea，AAD)的發(fā)生率[57]。Hurduc等[58]評估了布拉氏酵母菌對患兒根除幽門螺桿菌的影響，結(jié)果顯示，在標準幽門螺桿菌根除療法中加入布拉氏酵母菌可顯著降低治療過程中相關(guān)不良反應的發(fā)生率，同時使幽門螺桿菌的根除率增加12%。以上研究表明，布拉氏酵母菌可在一定程度上提高幽門螺桿菌的根除率并減少治療相關(guān)的不良反應。

4 布拉氏酵母菌與AAD

AAD是指在使用抗生素治療后出現(xiàn)無法解釋的腹瀉，大便次數(shù)超過每日2次并連續(xù)2 d以上，且排除其他致病原因。AAD的特征為腸道微生物群紊亂、腸道短鏈脂肪酸水平降低、腸腔內(nèi)碳水化合物和結(jié)腸膽汁酸累積以及水分吸收改變[59]。臨床試驗證明，益生菌可預防AAD，作為一種非致病性酵母，布拉氏酵母菌已用于預防和治療臨床多種感染性腹瀉及AAD[60]。

Barc等[61]研究發(fā)現(xiàn)，布拉氏酵母菌可快速恢復抗生素治療后的腸道菌群平衡，這也是布拉氏酵母菌可預防ADD的潛在作用機制。一項前瞻性隨機對照研究表明，阿莫西林-克拉維酸治療可導致腸道羅斯氏菌數(shù)量減少，大腸埃希菌、副擬桿菌、腸桿菌等數(shù)量增加，而布拉氏酵母菌與阿莫西林-克拉維酸聯(lián)合應用可減輕由抗生素引起的微生物菌群變化，降低ADD的發(fā)生率[62]。Szajewska和Koodziej[63]通過分析布拉氏酵母菌對兒童與成人ADD的預防作用發(fā)現(xiàn)，其可有效降低兒童和成人患ADD的風險。但目前尚無任何證據(jù)證明布拉氏酵母菌在預防全身抗生素治療且無其他特殊危險因素住院患者ADD或艱難梭菌相關(guān)性腹瀉方面有效[64]。布拉氏酵母菌可能通過平衡腸道菌群實現(xiàn)對ADD的防治，但確切療效及相關(guān)作用機制仍有待進一步研究驗證。此外，布拉氏酵母菌干預的推薦劑量、最佳使用頻率以及持續(xù)時間也需深入研究。

5 小 結(jié)

布拉氏酵母菌作為一種非細菌微生物具有獨特的生物活性(如抗毒素及免疫作用)。其在防治IBS、IBD、幽門螺桿菌感染、腹瀉、血脂異常等方面具有良好療效[65]。雖然布拉氏酵母菌常被視為一種非病原性真菌，但在極少數(shù)情況下，其也可能引起侵襲性感染[66-67]。此外，益生菌治療可導致長期住院、應用中心靜脈導管、使用廣譜抗菌藥的患者以及重癥監(jiān)護病房危重患者、免疫功能缺陷患者發(fā)生真菌血癥。因此，臨床醫(yī)師應嚴格把握布拉氏酵母菌的使用適應證。布拉氏酵母菌在消化系統(tǒng)疾病治療方面具有較高的應用價值，深入研究其作用機制，可以為消化系統(tǒng)疾病的臨床防治提供新思路。