创科广场|益生菌治疗呼之欲出 微生物组平衡研究日深

2022-03-01 10:15

以往人类对感染细菌,或者微生物感染,总有负面的印象。自从30年前,医学界出现了衞生假说(Hygiene Hypothesis),人类开始以为,微生物群不一定对人类有害处,甚至相反益处。

1989年,David Strachan提出婴幼儿阶段时常受到感染,可能有助预防「乾草热」(Hay fever),儿童如早期减少接触微生物,反而影响免疫系统自然发育,甚至没有免疫的耐受性,导致过敏性疾病上升,所以过于洁净,反不利人类成长。

近年,西方或者亚洲先进地区,过敏病如气喘、过敏鼻炎、异位性皮肤炎(Atopic dermatitis,AD)病发率大增。不少研究以为生活环境与过敏疫之间,有一定因果关系,过敏疫逐年增加,更与微生物组有关。

以异位性皮肤炎为例,包括特应性皮炎、过敏性皮肤炎、异位性湿疹(Atopic eczema)等疾病,全球儿童发病率约10-20%,成人也约2-5%,不少相信生活环境的改变,仍导致病发上升原因之一,推动近年的微生物组研究。

2008年,美国国立衞生研究院设立「人类微生物组计画」(Human Microbiome Project),发现了微生物组对人类健康的重要影响,而肠道微生物群组更是重要关连。

原来肠道的微生物群,调节了人类不少生理过程;包括新陈代谢和内分泌、免疫发育和调节、甚至生物合成化合物,包括了短链脂肪酸(SCFA)和神经介质等。儿童肠道微生物群的生态失调,更公认是多种慢性疾病的远因,包括过敏,自身免疫失调,慢性代谢疾病,自闭及抑郁等神经障碍,肠道易激和发炎等。

近年,有关肠道微生物组研究,有如雨后春笋,加上基因排序突飞猛进,人类对肠道微生物组与健康之间关系,开始有新理解。本港皮肤科医生卢景勋是中文大学名誉临牀助理教授,硕士时期追随中大生物医学学院徐国荣教授研究,后参与创立BioMed Technology,研究以肠道微生物作治疗手段。

卢景勋说,近年的地区性研究和数据,发现微生物组(Microbiome)和不同地区人类免疫系统关系,加上了大数据分析,以改善微生物组平衡影响健康,渐渐成为趋势。

微生物生态独一无二

人类身体有大量微生物,不同器官的微生物组各异,其中两个最重要系统,就是皮肤和肠道,而口腔、鼻和气管也各有不同微生物组。

人类细胞与微生物比例,大约为1比1.3,每个细胞约有1.3个微生物,微生物数量比细胞还多,九成半则位于肠道,每个人微生物生态,都是独一无二,有如指纹。

微生物系统从人类胎儿发育妊娠期形成,包括从母亲微生物遗传,生育是否顺产,均影响日后系统发展,儿童三岁时,肠道微生物系统定型,更影响皮肤和其他疾病风险。

卢景勋说,从皮肤科临牀治疗湿疹经验,人类皮肤的毛孔、表皮和汗腺,有大量细菌、真菌和病毒,甚至寄居毛囊和油脂腺内,不断与皮肤内免疫系统沟通,以微生物所组成的防綫,其实对皮肤健康非常重要。

卢景勋表示,「人类不同皮肤位置的微生态和结构,都有所不同,解释了部分的皮肤病,只出现于某一部位,如暗疮不会生在脚底皮肤,牛皮癣则在会较大范围出现。」

人类最重要的微生态系统,仍然是在肠道,肠道占去7成的淋巴组织,拥有的淋巴细胞比任何免疫器官要多,包括B淋巴球和T细胞,不断与微生态系统沟通。

微生态和免疫系统不用直接去接触,有如无綫网络可互传消息,消息机制非常灵通,一旦肠道出现了微生物群失调(Dysbiosis),坏菌比例高,淋巴球处于作战状态,出现所谓「促发炎状态」(Pro-inflammatory state),导致各种自身免疫性失调,包括皮肤问题。

九成疾病因微生态失调

近年,卢景勋的研究,鼓吹以人类器官角度研究微生物系统,因为人类器官各具功能,微生物组能制造部分人体不能自行产生的物质,包括脑部贺尔蒙和血清素;近年研究甚至认为,人类的9成疾病,可能与微生态失调有关。

卢景勋说,最近研究亦开始利用粪便移植治疗异位性皮肤炎,有不少临牀研究显示正在进行中。因此,以往有倾向利用益生菌去减轻敏感和皮肤湿疹风险。

近年皮肤科有不少非类固醇,免疫标靶以至抗组织胺的生物制剂,甚至以补充维生素D3,作控制治疗湿疹手段,不过益生菌也渐渐成为潮流。

「以往的治疗手段,往往集中『表皮屏障』(Epidermal barrier)和控制发炎,少从体质考虑,包括基因和环境互动影响。」

近代皮肤研究发现,以异位性皮肤炎的复发阶段,不少是源起于微生物群的改变,从复发前到复发期(Flare),微生物群不平衡,而皮表的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus)比例,包括表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌期间飙升,研究又发现金黄色葡萄球菌Aureus愈多,复发程度更严重。

「研究发现非所有金黄色葡萄球菌Aureus都会导致严重发炎,某些菌株才应以抗生素对付,研究亦发现杀死所有细菌并非最有效,反而寻求微生物组平衡,才是治本之道。」由于皮肤微生态仍是功能性的单位,应要保持平衡,才能防止微生物群失调,重点保护皮肤。

据中大研究沙田医院香港4月婴儿粪便微生态,成功预测过敏风险,如雷白氏(Klebsiella)过多,双歧杆菌(Bifidobacterium)少,湿疹风险亦大增。卢景勋说,肠道微生态平衡与免疫系统有关,亦可能刺激免疫反应,导致发炎放大,所以治本之道,除了是饮食平衡和生活,调整肠道微生态,以益生菌、益生元和后生元去帮助平衡,亦可助对抗皮肤问题,近年发现中医药物也有机会影响微生态。

卢景勋说,益生菌研究持续多年,结果不一。短綫而言,传统治疗皮肤仍要靠建立表皮屏障和消炎,但研究显示肠道微生态平衡,则可作预防,而是否以益生菌治疗,取决于治疗阶段,适当益生菌,已获证明有助预防,亦可作辅助。

未来,个人化治疗和按不同体质,补充适当益生菌平衡微生态,可能是研究和治疗方向。随着大数据出现,不少疾病或健康问题,与微生态平衡关系愈趋明显,以精准治疗处方益生菌个人化治疗,终有一日会成为事实。

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