布拉氏酵母菌在儿科临床应用微生态学（Microecology）-概念 研究正常微生物群与其宿主相互关系的生命科学，一门新兴的生命科学分支 是“微观生态学”，与宏观生态学相对应 传统的医学微生物学主要研究病原微生物，从病理学角度认识微生物对机体的致病作用 微生态学主要研究正常微生物群,从生理学、生态学角度研究和认识微生物与机体的关系 人类对微生物与机体关系认识的理念上的转变人体微生态学 人体有胃肠道、口腔、泌尿生殖道、皮肤和呼吸道五大微生态系统 胃肠道微生态对人体最重要，研究最早、最多 肠道是体内细菌定植的主要场所，肠道定植的细菌具有数量 巨大（1014）、多样化（400-1150种）、复杂性和动态性的特点，构成了人体的肠道菌群（intestinal microflora） 肠道菌群-目前人体微生态学研究及关注的核心肠道菌群的分布和构成Tiihonen K, Ouwehand AC, Rautonen N. Human intestinal microbiota and healthy ageing. Ageing Res Rev. 2010 ;9(2):107-16肠道菌群的生理功能 肠道菌群与宿主处于共生的状态,是进化的结果宿主为肠道菌群提供其生命活动的场所，并且对肠道菌群不引起强烈的免疫反应（免疫耐受状态）肠道菌群已经成为人体的不可分割部分， 与宿主细胞之间不断地进行信息交流， 调控重要化学物质转化以及通过自我复制来维持和修复自身的稳定 ，称之为宿主内部的“微生物器官（microbial organ）”，认为肠道菌群是一个新的人体生理学系统 肠道菌群对宿主发挥着必要的生理功能： 防御感染与增强肠道屏障功能 促进免疫系统发育成熟，并参与免疫应答调节 参与营养吸收及代谢参与人体衰老过程 参与肿瘤的发生与发展正常菌群研究进入基因时代 随着人类基因组计划(HGP)完成以后，2007年正式启动人体微生物组计划(Human Microbiome Project,HMP) 微生物组又称宏基因组或元基因组（Metagenome），是指生境中全部微小生物遗传物质的总和，目前主要指环境样品中的细菌和真菌的基因组总和 肠道宏基因组编码的基因是人体自身基因数目的50-100倍，是人体的第二个基因组，人类基因组与微生物组共同作用，影响人体的免疫、营养和代谢过程人类是一个超级生物体(superorganism),由细菌和人体细胞共同组成，这对许多人类疾病的临床诊断和治疗有深远的意义微生物组被2010年自然杂志预测为未来十年科学的走向之一肠道菌群与疾病 肠道菌群失调及其相关疾病肠道菌群失调症肠道菌群失调与腹泻病肠道菌群失调与抗生素相关性腹泻病肠道菌群失调与肠易激综合征（IBS） 肠道菌群移位及其相关疾病 肠道菌群建立延迟相关疾病坏死性小肠结肠炎 过敏性疾病及自身免疫疾病 肠道菌群与炎症性肠病 肠道菌群与肝胆疾病及黄疸 肠道菌群与代谢疾病（肥胖、糖尿病）微生态制剂-概念益生菌（Probiotics): 指给予一定数量的、能够对宿主健康产生有益作用的活的微生物。常用菌种有双歧杆菌、乳杆菌、粪链球菌、酪酸梭菌、芽孢杆菌和布拉氏酵母菌益生原(元)（Prebiotics): 能够选择性地刺激宿主肠道内一种或几种有益菌的活性或生长繁殖，又不能被宿主消化和吸收的物质。目前主要指非消化性低聚糖（NDO），包括菊糖、低聚果糖（FOS）、低聚半乳糖（GOS）、大豆低聚糖、乳果糖等合生原(元)（Synbiotics): 益生菌与益生元的复合制剂 微生态制剂的出现是微生态学理论在临床实践中应用的最直接体现，联系基础与临床的重要桥梁，推动了微生态学的发展和普及益生菌药物特点 菌株（ strain ）特异性 剂量依赖性与剂量的标识 体内过程（药代动力学） 药理学（作用机制） 疗效评定益生菌作用的菌株特异性 菌株（strain）是指由不同来源分离的同一种、同一亚种或同一型的细菌，也称为该菌的不同菌株，如青春型双歧 杆菌DM8504株等 益生菌药物的最大特点是其作用和疗效具有菌株特异性, 某些特定的益生菌菌株具有的作用并不代表所有该种或该属的益生菌均具有这一作用 有的实验显示, 同一菌种不同菌株的作用差别很大，甚至可能出现相反的作用益生菌作用的剂量依赖性体外研究和临床实验证实，益生菌要具备足够剂量才能够发挥作用，益生菌药物剂量不同，其效果有明显的差异与化学药物的剂量标识不同，益生菌药物的剂量是以每个包装（片、袋 ）含有的细菌菌落数（colony forming units，CFU），即活菌的数量来标识的，一般在1-10亿CFU /包装各种产品和所使用的菌株不同，其发挥作用的剂量存在很大的差别，有的产品低剂量即可发挥作用而另外的产品则需要较高的剂量，例如婴儿 双歧杆菌在每天1亿剂量时即可以缓解肠预激综合征（IBS）的症状，VSL#3（一种混合制剂）则需要每天3-4.5亿实际上，不可能制定统一的益生菌剂量标准，治疗所需的剂量只能依靠临床研究确定 益生菌的药物代谢动力学 益生菌的药物代谢动力学遵循与其他药物相同的原则，但其研究仍处在初始阶段 活的微生物，具有自我繁殖的能力，因此要考虑所使用的益生菌菌株在胃肠道中的定植、存活和自我繁殖的能力受许多因素的影响，如是否能耐受胃酸和胆汁的灭活，对胃肠道中抗生素浓度的敏感性等 药物的作用部位基本全部在胃肠道，尤其结肠，因此使用途径一般是口服，或灌肠益生菌的药物代谢动力学 清除和排泄：由两个环节组成，第一是消灭，细菌细胞的死亡很大程度依赖于胃肠道微生态的组成，酶、灭活剂（胆盐）、上消化道的胃酸攻击、抗生素和抗真菌药物的应用、益生原的应用以及药物的剂量等。第二个是排泄，即通过粪便排出体外，粪便中回收率是从粪便中回收的活细菌的数量部分目前认为，摄入的益生菌菌株不可能永久定植于人类和动物肠道，一般 维持1周左右吸收和移位：一般认为胃肠道是益生菌作用的活性部位，不会出现胃肠道消化、吸收而造成移位，但应该注意的是，在机体免疫功能严重受损的情况下，益生菌菌株有可能移位至肠道以外，引起系统感染益生菌的分类 细菌制剂：原籍菌制剂（双歧杆菌、乳杆菌、酪酸梭菌、链球菌、肠球菌）共生菌制剂（蜡样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌） 真菌制剂：布拉氏酵母菌 单一菌株制剂和多种菌株的混合制剂，如三联、四 联制剂等益生菌的分类-双歧杆菌（Bifidobacterium）1899年由法国儿科医生蒂萨（Tisser H）发现，是发现最早的生理性细菌人类和动物肠道内正常菌群的主要成员之一， 普遍认为，双歧杆菌属是体内不致病的无毒无害的最重要的生理性细菌有30余个种类，研究和应用比较多的种类包括短双歧杆菌（B breve）, 婴儿双歧杆菌（B infantis）,分叉双歧杆菌（B bifidum, B animalis，B lactis）,长双歧杆菌（B longum）和青春型双歧杆菌（B adolescentis） 益生菌的分类-乳杆菌(Lactobacillus) 乳酸细菌（Lactic Acid Bacteria, LAB）是一类能利用可发酵糖（主要指 葡萄糖）主要产生乳酸的细菌通称，23个属，乳杆菌属(Lactobacillus) 、链球菌属(Streptococcus)、肠球菌属(Enterococcus) 乳杆菌是人类正常肠道菌群之一，特别是在小肠。乳杆菌属有30余个种类，用于益生菌的菌种主要有嗜酸乳杆菌 (L.acidophilus)，干酪乳杆菌(L.casei)，鼠李糖乳杆菌（L.rhamnosus）, 植物乳杆菌（L.plantarum）,罗伊氏乳杆菌（L.reuteri）, 保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)等 益生菌的分类-酪酸梭菌(Clostridium butyricum) 酪酸梭状芽孢杆菌(Clostridium butyricum，简称酪酸梭菌)最大特点是 主要代谢终产物为丁酸，也称为酪酸。 酪酸梭菌是人的正常肠道菌群 1933年，日本千叶医学院卫生学系的宫入近治(Miyairi)博士报道了从 粪便中分离得到的酪酸梭菌，所以也称为宫入菌(C.butyricum MIYAIRI 588)。1944年日本首次上市酪酸梭菌制剂进入临床应用2004年我国研制的酪酸梭菌（C.butyricum DF 96101 或CGMCC0313.1菌株）上市 作用特点：芽孢，对抗生素不敏感，稳定益生菌的分类-蜡样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌 1981年大连医科大学康白教授首先使用蜡样芽孢杆菌（菌 株 DM423）研制成新型益生菌制剂-促菌生 1986年解放军203医院吴铁林从正常待产妇女的阴道拭子分离培养出1 株无毒革兰氏阳性需氧芽孢杆菌，经中国科学院微生物研究所鉴定为地衣芽孢杆菌 (Bacillus licheniformis)，即菌株BL20386 作用特点：需氧性芽孢杆菌，生物耗氧，生物拮抗等作用 益生菌的分类-布拉氏酵母菌 酵母菌（yeast）是人类应用得最早的微生物，已经广泛地应用于面包和食品发酵、酿酒等作为益生菌药物使用的菌株目前仅有布拉氏酵母菌，国内临床上已经使 用的酵母片是啤酒酵母菌的干燥菌体，为死菌，不属于益生菌的范畴 布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii） 是1923年由法国科学家Henri Boulard从印度尼西亚的荔枝和山竹中分离到的一种非致病的酵母菌布拉氏酵母菌-亿活（Bioflor）-特点 体积大，稳定性好 属于超高温酵母菌, 耐酸、耐胆汁、耐碱等, 在体内37度左 右能生长繁殖,存活率高 对抗生素天然耐药，可以和抗生素同时使用 临床应用60余年，100多个国家使用 循证医学证据充分：效果确切、安全 作用机制和药代动力学研究比较明确全球第一的益生菌全球第一的益生菌干湿加热架固液分界水分子冷却器布拉氏酵母菌的冻干法 定义: 在冷冻状态下从活细胞中提取水分 的过程（从固态直接到气态，无熔 化过程） 优点:保持了酵母的显微结构 保持药理性质 保持活性 非常高的可逆性 (快速复苏)Page 25药代动力学给药给药口服摄入分布活体通过胃肠道，不定植代谢谢不被吸收，保持活性（3天）排泌 经粪 便排出（停药后药物清除时间 ：5天）Page 26作用机理27/37布拉氏酵母菌-63 kDa蛋白磷酸酶120 kDa糖蛋白54 kDa糖蛋白肠腔内作用: 抗毒素作用布拉氏酵母菌抑制引起水份分泌的毒素28/37肠腔内作用: 抗菌效果 MLC: Myosin light chain, TJ: Tight junction, MLCK: Myosin Light Chain Kinase, pMLC: phosphorylated MLC123布拉氏酵母菌保持上皮细胞间紧密连接 通过细胞壁甘露聚糖直接吸附病原菌， 减少对肠黏膜的侵袭布拉氏酵母菌 病原菌侵袭TJMLCKMLC肠腔肠腔XpMLC病原体破坏 紧密连接布拉氏酵母菌1. Enterocyte, 2. Intestinal lumen, 3. Pathogens adhering to 4. Saccharomyces boulardii 1. Dahan S et al. Infection and Immunity 2003;71(2):766-773, 2. Gedek BR et al. Mycoses 1999;42(4):261-264. 29/37营养作用: 增强免疫防御提高免疫效应分子sIgA分泌.sIgA布拉氏酵母菌肠道免疫力致病微生物致病菌 减少 sIgA布拉氏酵母菌 增加 sIgA1. Buts JP et al. Digestive Diseases And Sciences. 1990;35(2)