击溃肚痛、腹泻、血便 透视次世代益生菌全新菌种

击溃肚痛、腹泻、血便 透视次世代益生菌全新菌种。(示意图/Shutterstock)

慢性肠道发炎患者逐年增加,且目前尚无法根治。最近国内研究团队发现,若剔除一种特定基因,或植入一种全新发现的菌种,有望增强肠道屏障作用,维持肠道微菌丛的平衡,帮助病人摆脱肚痛、腹泻、血便的长年困扰。

发炎性肠道疾病是一种消化道的慢性发炎疾病,包括溃疡性结肠炎和克隆氏症2种,共同症状是腹泻、腹痛、发烧、营养不良与贫血等,由于好发于20~40岁青壮族群,对于忙于工作却时常腹泻的病人来说,严重影响生活品质。

这种疾病过去盛行于西方、已发展国家,但随着生活与饮食习惯西化,近年来发展中国家的疾病发生率与盛行率也急遽窜升。以国内来说,溃疡性肠炎和克隆氏症的盛行率分别从2001年的2.1人/每十万人口及0.6人/每十万人口,增加至2015年的12.8人/每十万人口及3.9人/每十万人口。

目前的治疗方式包括水杨酸/抗生素、类固醇、免疫抑制、中和抗体及手术等,但都没有办法根治,只能减轻症状或控制复发。而这个疾病的病人将来出现心血管疾病、代谢症候群、神经与精神性疾病的机会也较高,长期慢性发炎更有可能癌化。

●剔除小鼠特定基因 肠道屏障保护作用更好

近年来透过研究,科学界逐渐了解人体内的肠道菌丛总重量虽然不到0.2公斤,却扮演重量级角色,总菌数比全身总细胞数还多,默默地影响身体健康与生理平衡,被认为是最后发现的器官。

国家卫生研究院免疫医学研究中心副研究员高承源的团队研究肠道菌相多年,发现「双特异性去磷酸酶六(dusp6)」基因有控制肠道上皮屏障健康与肠道微菌丛平衡的功能,并筛选出可能可以抵抗肠炎的菌种「NHRI-C1-K-H-1-87」,可望用于改善肠漏症及肠道发炎相关疾病,研究成果在去(2021)年11月发表于《Cell》系列国际知名期刊《Cell Reports》。

高承源说明,研究团队将小鼠剃除dusp6基因,发现这些小鼠的大肠上皮细胞上的微绒毛有微量增加且变长,大肠上皮更紧密连结,也让肠道有更强的屏障作用及保护效果。他推测,微绒毛除了最主要的消化吸收功能,较长的微绒毛也能起缓冲作用,当肠炎被诱发时,肠道能有一点缓冲时间产生抵抗发炎的好菌,「而不是任由发炎轰炸,来不及培养反抗的势力,(病程)继续往下发展。」

此外,肠道一般偏向于低氧环境,坐落许多「绝对厌氧菌」(完全不能利用氧气生长,而且不能忍受氧气的微生物)。而肠道上皮细胞的代谢及营养吸收必须靠葡萄糖或脂质,国卫院免疫医学研究中心博士后研究员张程翔指出,这次的研究也发现,缺乏dusp6基因的小鼠会抑制葡萄糖的代谢路径,提升脂质的利用,这能增加耗氧量,让肠道微环境的氧气较少,维持肠道极低氧的环境,保持绝对厌氧菌的含量,维持了肠道微菌丛的平衡。

●全新菌种初步验证有效 有望发展为次世代益生菌治疗、减缓肠炎

研究团队进一步将剃除dusp6基因小鼠的肠道微菌丛移植到一般小鼠身上,发现同样较能抵抗肠炎发生,进而在菌丛中筛选出一株全新肠道菌种「NHRI-C1-K-H-1-87」。

愈来愈多证据显示,肠道微菌丛失衡与相当多的疾病皆有关联,借由这次研究的诸多发现,不论是从基因调控上着手,或是利用单一株细菌作用,都可望为治疗或预防发炎性肠道疾病带来新契机。

高承源表示,这次的研究目标是在现有治疗肠炎的方式之外找到新的治疗机制,目前已知有现有的化学物质可抑制人体内的dusp6基因,若能作为药物用于人体,有机会减缓肠道发炎。或者也能采用组合疗法,将现有的疗法搭配新的治疗方式,既能抗发炎,又能增加肠道屏障,应能发挥更好效果,也比较不容易产生抗药性。

至于在剃除dusp6基因小鼠的肠道内找到的全新菌种「NHRI-C1-K-H-1-87」,除了初步验证有效,若能进一步确认安全无虞,又或者是找到这个菌种的基因产物,将其有效成分合成或纯化,也有望发展为次世代益生菌作为药物或者食品补充,期望3~5年内进入临床试验。