抗生素在治疗细菌感染中起着重要作用,但其过度使用会扰乱共生微生物群。尽管益生菌可以有效缓解抗生素相关腹泻,但它们并不能使肠道微生物群恢复到抗生素使用前的状态。未来需要更多的研究来了解任何特定的益生菌制剂是否能有效恢复抗生素使用后的肠道微生物多样性与组成。
最近,科学家们回顾了现有文献,评估了益生菌在预防肠道微生物紊乱及其在抗生素治疗后恢复肠道微生物紊乱的能力。这项综述发表在《自然胃肠病学与肝病学》上。
抗生素的好处及其对人类肠道微生物群的影响
根据全球抗菌药物耐药性研究项目的数据,在过去二十年中,抗生素消费量增加了约46%。然而,抗生素消费率在不同地区和收入水平之间存在显著差异。这一观察结果突显了管理抗菌药物耐药性(AMR)的必要性。
抗生素的主要好处在于管理严重的急性细菌感染。除了这些好处外,某些抗生素(如青霉素)会导致一些人出现严重的过敏反应(例如过敏性休克)。抗生素还会增加一些人的胃肠道感染风险,可能是由于定植抵抗力受损导致病原体扩张所致。
抗生素还会引起肠道微生物失调。不同的抗生素以各种复杂的方式影响肠道微生物群;例如,林可酰胺类抗生素会减少革兰氏阳性菌、增加抗性基因并降低拟杆菌门的多样性。
抗生素滥用与其在某些地区的非处方药可用性有关。AMR还可能由于在动物饲料中添加抗生素以快速增重而发生。这种做法不仅可能影响动物的健康,还可能导致产生耐药性细菌,进而感染人类。
益生菌与抗生素
益生菌是有助于维持或改善肠道微生物群的活微生物。世界各地的科学家一直在研究益生菌与抗生素联合使用对肠道微生物群的影响。
他们探索了益生菌在预防或恢复抗生素相关微生物紊乱及临床结局方面的潜力。关于剂量、功效和益生菌制剂的极端异质性已被观察到。这种异质性归因于开始使用抗生素和益生菌之前接受的治疗、患者的年龄、抗生素方案或预先存在的疾病。多项研究结果表明,益生菌可以适度缩短腹泻持续时间约一天。
缺乏关于“健康”参考微生物群的基线数据限制了科学家们得出益生菌是否减轻抗生素诱导的微生物群紊乱的结论。只有少数研究使用高通量微生物群读数方法(如宏基因组学和16S rRNA基因测序)评估了益生菌对受抗生素影响的微生物群的影响。
这些研究表明,益生菌对恢复由抗生素引起的肠道微生物失调有有益作用。例如,与安慰剂对照组相比,服用益生菌的成年人的肠道α多样性显著更高。
有趣的是,仅用 Saccharomyces boulardii 治疗并未表现出对抗生素引起的α多样性和β多样性变化的任何改变,但观察到某些分类单元的相对丰度发生了选择性变化。与 Parabacteroides, Escherichia 和 Enterobacter 种属共用的 S. boulardii 增加了 Odoribacter 和 Stenotrophomonas,并适度减少了 Ralstonia。
一项针对儿童的随机临床试验(RCT)显示,益生菌的效果取决于使用的抗生素类型。与青霉素联合使用的益生菌导致四个受影响的操作分类单位恢复。研究还表明,某些益生菌制剂会干扰某些细菌分类单元,与安慰剂组相比。
共生肠道细菌是抗生素抗性基因(ARGs)的储存库,抗生素通过选择压力促使该储存库中的药物类别特异性ARGs扩张,这被称为肠道抗性组。这可能导致ARGs向病原体的水平转移。
理论上,益生菌可以通过排除抗性菌株或创造不利于水平基因转移的肠道环境来对抗抗性组扩张。几项研究表明,益生菌可以减少成人患者的ARG负担。
未来研究展望
从现在起,重要的是要有一个理论定义,即什么是微生物群恢复,什么是理想的结局。过去,对益生菌对微生物群影响的研究主要采用培养或qPCR扩增方法。
然而,这些方法提供了部分(有时是有偏见的)微生物群评估。基于测序的方法可以帮助减少偏差,但也面临其他挑战。益生菌对微生物组的有益作用可以通过测量毒力因子来量化。通过结合多种分析方法和实验技术,可以更好地理解益生菌对受抗生素干扰的微生物组的影响。
结合微生物组分析与更直接的宿主健康状态量化措施可能会更有价值。
关于研究空白,需要进一步研究健康个体的微生物群稳定性是否与特定的健康指标或宿主的短期或长期健康相关。还需要建立微生物群的基线稳定性。现有的研究尚未推动微生物群状态与健康之间的因果关系,这一点需要在未来加以解决。
其他潜在研究领域包括肠道微生物群调节的长期影响、微生物群恢复的精确定义、抗生素干扰和益生菌诱导恢复的定义,以及是否应关注微生物组特征,如代谢功能和抗性组。
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