综述:益生菌及其生物活性化合物在肺结核管理中的潜在作用

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Infection and Public Health 4.7

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  这篇综述系统探讨了肠道菌群通过肠-肺轴(gut-lung axis)调控宿主免疫反应以对抗结核分枝杆菌(M. tuberculosis)的机制,重点分析了益生菌(probiotics)、益生元(prebiotics)和合生元(synbiotics)通过免疫调节(如增强Th1/IFN-γ通路)、促进自噬(autophagy)、产生抗菌肽(如bacteriocins)及减轻抗结核药物(如RIF/INH/PZA/EMB)副作用等多途径的潜在辅助治疗价值,为肺结核(TB)的个性化治疗提供了新视角。

  

引言

结核病(TB)是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)引起的全球性传染病,尽管现有抗结核药物(如利福平、异烟肼)不可或缺,但耐药性(MDR/XDR-TB)和漫长疗程导致的依从性问题亟待解决。近年研究发现,肠道菌群通过肠-肺轴与肺部免疫密切互动,其失衡(dysbiosis)可能影响TB易感性和治疗反应。

肠道菌群与肺结核的关联

健康肠道菌群以厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为主,而TB患者中菌群多样性显著降低,如双歧杆菌(Bifidobacterium)和罗斯氏菌(Roseburia)减少,而肠球菌(Enterococcus)和链球菌(Streptococcus)增多。这种失调通过短链脂肪酸(SCFAs)代谢紊乱和免疫失衡加剧TB进展。例如,丙酸盐和丁酸盐可抑制IL-17并增加调节性T细胞(Treg),而苯丁酸(PBA)联合维生素D3
能增强巨噬细胞对M. tuberculosis的杀伤。

益生菌的抗结核机制

体外研究:乳酸菌(如Lactobacillus plantarum)产生的细菌素(bacteriocins)可直接抑制M. tuberculosis H37Rv,而乳酸乳球菌(Lacticin 3147)的MIC90
低至7.5 mg/L。此外,L. rhamnosus通过上调自噬标志物(Beclin-1、LC3-II)和Th1型细胞因子(IFN-γ、IL-12)增强巨噬细胞清除病原体的能力。

动物模型:小鼠实验中,L. casei修复了抗结核药物损伤的肠黏膜屏障,增加黏蛋白-2分泌;而吲哚丙酸(indole propionic acid)通过抑制色氨酸合成酶(TrpE)使脾脏菌载量降低7倍。

临床证据:随机对照试验(RCT)显示,含L. casei的益生菌组合可降低TB患者血浆TNF-α和IL-6水平,同时缓解药物性肝损伤(如碱性磷酸酶下降,p=0.024)。合生元(含B. longum和FOS)还能提升分泌型IgA(sIgA),增强黏膜免疫。

挑战与前景

尽管益生菌辅助治疗潜力显著,但需警惕耐药基因水平转移(如质粒携带的ARGs)和免疫缺陷人群的感染风险。未来方向包括:

  1. 下一代益生菌(NGPs):基于基因组筛选的精准菌株;
  2. 工程化递送:如表达结核抗原(Ag85B/ESAT-6)的乳酸菌疫苗;
  3. 微生物组干预:粪菌移植(FMT)和噬菌体疗法(phage therapy)的探索。

结论

益生菌通过多靶点作用为TB管理提供了“菌群-免疫-代谢”协同方案,但其临床应用仍需大规模RCT验证。结合微生物组学(pharmacomicrobiomics)和个性化营养策略,或将成为突破结核治疗瓶颈的新契机。

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