课件：微生态医学会.pptVIP

肠道微生态与临床疾病,2019,-,1,2019,-,2,主要内容,引言 基本概念 肠道微生态的基础研究 肠道微生态与临床疾病 微生态制剂及应用注意事项 小结及展望,2019,-,3,引言,人体胃肠道是一个巨大的细菌库，正常人体的胃肠道栖息着大约400-500种菌群(细菌、真菌、病毒)，这些菌群共同生长，相互依赖和制约，是肠道非特异性免疫屏障的重要组成成分。 目前肠道微生态制剂广泛应用于临床，利用其来重建人体尤其是肠道内的菌群平衡，促进内环境的稳定，调整菌群失调及治疗与菌群易位相关的多种胃肠道疾病。 肠道微生物和宿主的相互作用，以及微生态制剂对相关疾病的疗效，是目前研究的热点。有关循证医学证据尚有待完善。,2019,-,4,基本概念,生态学 微生态学 益生菌 益生元 合生元,原籍菌 厌氧菌 需氧菌,2019,-,5,生态学(ecology),研究生物与环境相互关系的科学。,2019,-,6,微生物与其周围的环境（包括动植物）组成的具有一定结构和功能的开放系统。在自然界的任何生存环境中，微生物之间、微生物与其它生物之间、微生物与环境之间彼此影响、相互依存构成一个稳定的系统关系 。,2019,-,7,微生态学(microecology)， 微生物生态学,微生物生态学：在一定意义上也可以称为环境微生物学，是研究微生物群体与其环境系统之间相互作用及其功能表达规律的科学 。 微生态学：是细胞水平或分子水平的生态学，即研究微生物在细胞或分子水平上与其宿主(环境)相互关系的科学。,2019,-,8,医学微生态学,研究寄居在人体表和与外界相通的腔道的微生物与微生物、微生物与人体以及微生物和人体与外界环境相互依存、相互制约的学科。 研究的内容：微观生态平衡，生态失调，生态调整。,2019,-,9,正常微生物群(normal microbiota) 及正常菌群（normal flora),正常微生物群(normal microbiota) 正常人的体表和与外界相通的眼结膜、口腔、鼻咽、肠道、泌尿生殖道等腔道粘膜中的不同种类和数量对人体无害而有益的微生物称为正常微生物群。 正常菌群（normal flora) 定植于人体表面和与外界相通的腔道粘膜中的细菌。,2019,-,10,原籍菌(autochthony)及外籍菌(allochthony),原籍菌(autochthony): 又称常住菌(resident flora), 相对固定，伴随终生；密度高，免疫原性低。 外籍菌(allochthony) 又称暂住菌(transient flora)，过路菌(passenger flora), 匆匆过客，流动性大，有潜在致病性,2019,-,11,益生菌(Probiotics),益生剂的定义是摄取一定数量有益于宿主健康的活菌制剂。来源于希腊文，它的pro相当于for，即“有益的，为了” ，bio即生物的，生命的，tics即制剂。 最早由Lilly1965年提出，用以表示某一原生动物产生的物质，可促使另一原生动物生长。Salminen更广义地定义，凡应用至人类或其它动物，藉由改善肠内生微生物相平衡、有益于宿主的活菌，不论是单一或混合菌株，均可视为益 生菌（Probiotics）。 经过科学家近四十年来的研究，有些益生菌种的功效，比原先的定义更为广泛；而益生菌种主要所指的，即是乳酸菌和部分酵母菌。,2019,-,12,益生元(Prebiotics),1995年Gibson, G .R等人提出了益生元的概念。是一类非消化性物质，在人的上消化道不被吸收和利用，直达结肠，能选择性促进一种或数种生理性细菌活性或生长繁殖，从而增进宿主健康。 。 其中能选择性促进双歧杆菌生长的物质，又被称为双歧因子，主要包括功能性低聚糖类物质。 所谓功能性低聚糖是指含1-9个单糖聚合而成的，具有一定的生理功能的物质，如：水苏糖、低聚果糖、壳聚糖、低聚木糖等。 严格地说它主要是促进结肠中有益菌生长，而对结肠中其它菌无影响，且人(宿主)也未含分解此类物质的酶类；如果能促进结肠所有菌群(有益菌和有害菌都生长)，其只能被称作结肠功能食品。,2019,-,13,合生原(Synbiotics),指生理性细菌(即益生剂Probiotics)加促进物质(即益生原Prebiotics)的合剂。 在中国也有学者把Synbiotics这个希腊文译为合生菌、合生素、合生元等。,2019,-,14,需氧菌与厌氧菌,厌氧菌 但通常认为这是一类只能在低氧分压的条件下生长的细菌。按其对氧的耐受程度的不同，可分为专性厌氧菌、微需氧厌氧菌和兼性厌氧菌。 需氧菌 有氧的环境中才能生长繁殖的细菌。此类细菌具有完善的呼吸酶系统,能进行需氧呼吸,需要分子氧作为受氢体以完成氧化呼吸作用,在无游离氧的环境下不能生长繁殖。如脑膜炎双球菌、绿脓杆菌、结核杆菌等。,2019,-,15,2019,-,16,肠道细菌,微生物细胞的数量超过人体真核细胞数的10倍以上。人体携带的微生物总重量约为1271g，其中肠道占1000g，人类的肠道内约有500种细菌 。其中99%的微生物仅由30-40种细菌构成，主要为：拟杆菌、双岐杆菌属、梭状芽胞杆菌、肠道球菌、真杆菌、梭形杆菌属、消化链球菌属、乳酸菌及埃希杆菌属等。 肠道菌群在人类生命早期即被确定，形成独特结构，此后所补充的有利于肠道菌群平衡的微生物(益生菌)最多只能停留数日。 不同种类的微生物处于一种共生状态，同时也或多或少与宿主存在竞争关系。每种细菌尽管只有简单的代谢功能，但能协同作用，为彼此和宿主提供营养物质。正常肠道菌群可对抗外源性致病微生物和内源性条件致病菌，起到肌体第一道防线作用。 厌氧菌都比需氧菌在数量上多得多。在结肠的粪便和口腔牙垢的正常菌群中，厌氧菌的具体数目达1011-14/g粪便或牙垢。,2019,-,17,肠道细菌,食管 上部微生物群组与口腔接近，下部与胃接近，食管中尚未发现原籍菌。 胃 原籍菌为乳杆菌、幽门螺杆菌和酵母菌。 肠道 量大：肠道微生物约占人体微生物总量的80%. 细菌为主：占粪便重量的30-40%。 厌氧菌居多：为需氧菌的100-1000倍。 小肠生态系与大肠生态系：菌量至上而下逐渐增多。,2019,-,18,Composition and distribution of bacterial flora within the human alimentary tract.,2019,-,19,肠道微生态的基础研究 Intestinal Microecology,食物进入肠道,2019,-,20,肠道正常微生物群的类型：,致病性类型: 主要包括：葡萄球菌、变形杆菌及假单胞菌。菌量少，病理情况下，可大量繁殖致病； 互生类型： 主要包括双歧杆菌、类杆菌等，数量多，对人体有益； 中间类型： 主要包括乳杆菌、大肠杆菌、链球菌等，既有生理作用，也有病理作用。,2019,-,21,正常微生物群的生理作用,正常微生物群,营养作用,生物拮抗,免疫作用,抑癌作用,抗衰老作用,2019,-,22,肠道菌群的生理作用,生物拮抗(antagonism)：抵抗外来致病菌，维持正常菌群内部的平衡，保护机体免受感染； 生物屏障作用 竞争黏附，形成微菌落(microcolony) 生物膜(biofilm) 定植抗力(colonization resistance)； 化学屏障作用：产生有害代谢产物，抑制其他细菌; 营养竞争作用。 营养作用：参与机体代谢，产生维生素等供人吸收； 免疫作用：促进免疫器官发育，刺激免疫系统应答； 抗衰老作用：产生过氧化物歧化酶(SOD),清除自由基(O2-); 抗肿瘤作用： 产生自身抑癌产物； 激活巨噬细胞等发挥免疫功能抑制肿瘤。,2019,-,23,肠道内正常菌群的调节机制：,胃酸的作用，多数细菌被杀灭; 肠蠕动使大量细菌被排出； 肠道分泌物如胆酸、溶菌酶等可抑制细菌生长； 微生物群相互作用保持平衡稳定状态。,2019,-,24,菌群的检测方法,标本直接涂片法 平板活菌计数法 16SrDNA 基因序列分析方法用于肠道菌群分析 变性梯度凝胶电泳（DGGE）和温度梯度凝胶电泳（TGGE） 荧光原位杂交技术（FISH） 生物芯片技术的应用,2019,-,25,标本直接涂片法,细菌总数评定标准，每油镜视野细菌数评价 5000增多 观察革兰氏阳性、阴性杆菌及球菌的比率改变。选定有代表性视野中的部分区域作细菌分类计数，需要数100-200个细菌以求得比例。不同年龄的人的比例都不一样，一般杆菌与球菌比例约为75:25。,2019,-,26,2019,-,27,平板活菌计数法,平板菌落计数法是根据微生物在固体培养基上所形成的菌落一般是由单个细胞繁殖而成的原理设计而成的，即，一个生成的菌落代表一个活的单个细菌。 活菌计数的意义. 定量评估菌群数量和密度。 确定微生物与微生物、微生物与宿主生态平衡与失调。,2019,-,28,变性梯度凝胶电泳（DGGE）,Schematic representation of molecular fingerprinting of bacterial flora by denaturing gradient gel electrophoresis.,2019,-,29,变性梯度凝胶电泳（DGGE）,Representative examples of molecular fingerprinting profiles. Denaturing gradient gel electrophoresis analysis of the intestinal microbiota in two patients tested over time, at 0, 4, 8, and 12 months. Although the profile for each patient is unique, it also is stable.,2019,-,30,微生态平衡与失调,微生态平衡(microeubiosis) 是正常微生物群与其宿主生态环境在长期进化过程中形成的生理性组合的动态平衡。 微生态失调(microdysbiosis) 在外界环境条件影响下，宿主体内正常微生物群之间及正常微生物群与宿主之间微生态平衡被破环，原藉菌在其生存环境内发生的定性或定量的异常变化。由生理性组合转变为病理性组合状态。,2019,-,31,微生态平衡的标准,正常微生物群： 定位(location)：指生态环境。原籍菌、外籍菌、致病菌 定性(quality)：指正常微生物群的种类。微生物群的分离与鉴定。即种群成员的鉴定。 定量(quantity)：指某生态环境中正常菌群的总数和各菌群的活菌数。优势菌是关键。 影响因素： 微生物：优势菌群 即对宿主体内微生态平衡起核心作用的菌群。厌氧菌（99%）大肠杆菌108个/克 宿主：正常微生物群随着人体不同发育阶段及其生理功能的变化而有所变化。 环境：感染、辐射、手术、慢性病等,2019,-,32,微生态失调(flora disequilibrium)的分类,一度失调 潜伏型失调，数量改变，组成数量上发生变化，临床上无或轻反应。 二度失调 局限型失调，生理波动转为病理 ， 临床上有慢性病。 三度失调 菌群失调症(dysbacteriosis)，原籍菌大部分被抑制。临床上有急性病。,2019,-,33,定位转移 细菌异位,正常微生物群寄生部位发生改变而发生的微生态失调。异位寄生 横向转移：原定位周围环境 纵向转移：原定位表层深层。 血行转移：菌血症、败血症、脓毒败血症、毒血症 异位病灶：正常微生物在其它诱因作用下，使远隔的组织或脏器发生病变形成病灶，称为易位病灶。与脓毒败血症同时发生。,2019,-,34,微生态失调的诱发原因,抗生素：长期使用广谱抗生素, 导致菌群失调; 同位素：放疗、化疗； 手术： 其他因素：激素疗法、免疫抑制疗法、细胞毒性药物及营养失调等造成的免疫功能低下。,2019,-,35,机会性感染,机会性感染(opportunistic infection): 正常菌群在机体免疫功能低下、寄居部位改变或菌群失调等特定条件下引起的感染。 机会性致病菌(opportunistic pathogen): 能引起机会性感染的所有微生物。 常见的机会致病菌： 1. 大肠埃希菌属；2. 克雷伯菌属； 3. 绿铜假单孢菌属；4. 变形杆菌属； 5. 肠杆菌属； 6. 沙雷菌属； 7. 葡萄球菌(CNS),2019,-,36,机会感染的条件,定位转移：大肠杆菌肠道外感染 菌群失调：长期使用激素、免疫抑制剂、抗生素等引起。 免疫功能下降：处于营养不良状态，易发生机会性感染。,2019,-,37,常用微生态制剂,2019,-,38,微生态制剂的临床应用,预防治疗急慢性感染性腹泻 抗生素相关性腹泻 肠易激综合征 根除幽门螺杆菌(Hp)感染的治疗 治疗各种便秘 炎症性肠病 预防和治疗结肠癌 动力障碍性疾病 肝硬化 ,2019,-,39,微生态制剂应用注意事项,在 临 床应 用中，同时使用抗生素和微生态制剂是否会影响活菌制剂的功效是值得注意的问题。 根据不同病症，适当选用微生态制剂，盲目采用多种微生态制剂联合治疗并不能提高临床疗效。 储存条件与保管，微生态制剂的活菌数及存活时间与储存条件密切相关，活菌一般怕光、怕热、怕湿。温度越高、湿度越大，活菌存活时间越短，有些制剂如培菲康标明于冷处保存，但其他制剂则未要求。 注意服用方法有些制剂不能耐受胃酸，需要饭后服用，如培菲康、丽珠肠乐，服用时不宜用热水吞服，宜选用温水服。,2019,-,40,微生态制剂的安全性,微生态制剂不良反应微生态制剂是一类对肝肾功能影响较小较为安全的制剂。 但也有致肝脓肿、菌血症、脑膜炎、心内膜炎等不良反应的报告，因此，对于免疫缺陷者、抵抗力低下的老人要慎重使用。 微生态制剂大多数为细菌或蛋白，在服用时应注意过敏反应。,2019,-,41,目前关于微生态制剂的推荐意见,微生态制剂对临床疾病疗效的研究大多规模较小，并且有很多方法学缺陷, 使得很难得到明确的结论是否有效。 不同的商业化制剂之间存在组分，剂量生物活性的巨大差异，因此，一种益生菌有效并不能认为所有的益生菌都有效。 所有的微生态制剂都不是FDA批准使用的，目前，临床和食品业对微生态的热情缺乏证据支持，需要进行大的，良好设计的多中心对照临床试验确定特定的益生菌在不同病人中的作用。 由于益生菌一般比较安全，决定是否使用益生元主要就是考虑受益的程度，可用的选择及治疗费用。上面描述的疾病中，标准治疗原则都不考虑益生菌治疗。,2019,-,42,微生态制剂与临床疾病的推荐意见,囊袋炎：从小的对照试验中得到的有限的资料提示VSL#3 对囊袋炎症初级和二级预防有效. 因此，尽管长期疗效不明确，在标准的医学治疗之外，益生菌是个有理由的选择。 UC：益生菌的益处尚未证实，但是 E. coli Nissle 1917 维持缓解有效，可以考虑作为5-ASA制剂耐受或抵抗患者的一个选择。但是国内可用的制剂不多。 CD：益生菌的益处尚未证实。 抗生素相关腹泻：在推荐对抗