关键词:宠物;微生物;传染病;共患病
1.1胃肠道微生物的作用
研究表明,消化道菌群、消化道环境与宿主三者之间相互影响、相互作用,共同参与食物代谢过程。这些微生物能有效帮助宠物避免感染,特别是胃肠道的感染,同时积极地与连接免疫细胞的黏膜相互作用[1]。另外,微生物菌群和宿主的共生可促进宠物的健康。因此,无菌宠物比具有完整胃肠道微生物群落的宠物更易感染疾病。随着对胃肠道微生物研究的深入,肠道微生物对宿主营养代谢或免疫调节的作用已逐渐被人们认识并接受。
1.2水生宠物胃肠道微生物
目前,高等宠物肠道微生物与宿主代谢、免疫的关系和调控机制已成为研究热点。然而对于水生宠物肠道微生物与宿主代谢、免疫的关系和调控机制的研究并不多。与陆生宠物相比,水生宠物处于更为复杂的生态环境之中,其肠道微生物结构更为多样、复杂。近几年,国内外有一些学者对水生宠物肠道微生物开展了研究。主要研究方向不仅包括检测样品中微生物的组成,还包括水生宠物肠道微生物在宿主代谢、免疫中的作用。研究最早采用微生物纯培养方法。但是纯培养的方法在研究环境微生物组成时往往存在培养条件复杂或环境细菌难以进行纯培养等问题。后来,分子生物学技术逐步被应用到水生宠物肠道微生物研究中,如变性梯度凝胶电泳、末端片段长度多态性等指纹图。这些方法成本较低,但研究者难以通过这些技术直接了解样品中微生物的组成信息。高通量测序技术可有效解决这一问题。
1.3胃肠道微生物研究方法的进展
目前,对宠物胃肠道微生物研究方法应用最广也是最为基础的方法便是胃肠道微生物纯培养。但是纯培养方法受到多种因素限制,如培养基选择性、厌氧条件以及微生物相互作用等,导致至今通过纯培养方法可培养的微生物仍然只为哺乳类宠物胃肠道微生物群落的10%~20%[3]。
近年来,随着分子生物W的发展应用,分子微生态技术使胃肠道微生态学研究迅速发展,其中应用最为广泛的是16SrRNA/DNA杂交和PCR技术[4]。但这一技术也存在局限,它无法探究宠物胃肠道中未培养微生物的遗传、代谢与生理免疫等情况。
2微生物类传染病
2.1常见宠物传染病
2.1.1猫抓病猫抓病是细菌性疾病,具有感染性,由巴尔通体菌属中的B.henselae感染所致的亚急性自限性传染病。如果被猫抓、舔或者咬伤皮肤后容易感染得病。猫、狗是该病的常见传染源,尤其幼猫更易传染。
2.1.2狂犬病狂犬病是由狂犬病毒引起的一种中枢神经系统急性传染病,又称恐水症。一般通过病兽齿咬而传染,如病犬病猫。目前没有有效的治疗,所以只能通过给宠物猫狗注射疫苗以降低传染。
2.1.3鼠咬热鼠咬热一般由家鼠咬伤引起,其次为猫、犬、猪等,病原体是小型螺旋菌或念珠状杆菌。治疗用红霉素,以防鼠为主。
2.2非常见宠物传染病
2.2.1兔热病兔热病由土拉伦斯杆菌引起,主要传染源是兔和鼠类。链霉素效果最好,也可以用庆大霉素、四环素、氯霉素治疗。同时做好在流行地区接种减毒活疫苗。
2.2.2马鼻疽马鼻疽是一种由马鼻疽假单胞杆菌引起的马、驴及骡的传染病,人因接触病畜感染,马是主要传染病,次之为山羊、猪和狗。因此,对患者要做好隔离治疗。预防首先隔离和处理病马,重视对该病的预防知识宣传。
3微生物类疾病的预防与控制
3.1抗微生物药品
抗微生物药品多年前便已投入临床兽医使用中。抗微生物药是指可抑制或杀灭病原微生物的药剂,主要适用于全身感染。抗微生物药包括抗生素、化学合成抗菌药、抗真菌药与抗病毒药。从1950年起,已有大量试验表明,抗微生物类药物具有免疫调节作用,能增强或减弱机体免疫功能[5],但是抗微生物药品的不合理使用和滥用问题严重,常造成治疗失败、不良反应增多、药品浪费、细菌耐药性产生[6]、兽药残留[7]等问题。
3.2共患病有效防控
迄今为止,新老重大共患病的流行因素依然存在,公共卫生突发事件时有发生,这与近百年来人类生产生活方式的巨大转变有着密切的联系但人医和兽医一体化公共卫生体系的缺位,某种程度上严重制约了新患病的有效防控。
传统思想的根深蒂固导致人医和兽医之间缺乏有效合作,协调不足。它们隶属于两个独立的行政主管部门,机构编制和人员设置的不同使它们难以进行有效的沟通和合作。这种情况也存在于人医和兽医的科研管理和科研活动当中。兽医应受重视,理由有三点:一是兽医对重大疫情先知先觉。二是兽医是重大疫情的第一道防火墙。多数重大动物疫情往往是从动物传播到人,只要遏制疫情在动物中的暴发和流行,就能及时为人类建立起第一道防火墙,阻止它向人类蔓延。三是兽医是重大疫病净化和消灭的关键。共患病净化工作的重点应着力于易感动物,同时做好易感染人群的隔离工作。一旦发现重大疫情在动物中的传播,应及时扑杀,并做好无害化处理。
参考文献:
[1]陈宝江,李福彬,梁陈冲.单胃动物肠道微生态营养调控研究进展[J].饲料与畜牧,2012(1):43-45.
[2]王世荣,岳寿松.试论微生态制剂对反刍动物的作用机制[J].中国微生态学杂志,2003,15(1):60-63.
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[5]徐杂睿刘和.454测序法在环境微生物生态研究中的应用[J].生物技术通报,2006(4):54-58.
[6]邓冠华.抗微生物药长期给药对小鼠肠道微生物组多样性的影响[D].广州:南方医科大学,2013.
[7]倪谷音.兽医常用抗微生物药物的合理使用[J].畜禽业,2006(16):50-51.
目前,肠道微生物区系与心理障碍(例如抑郁症和焦虑症)之间的联系,很大程度上只在啮齿动物中被发现。
肠道内部的微生物或许很小,它们的影响却可以远达大脑,影响心理健康、压力水平、记忆力和认知能力。然而到目前为止,许多诠释微生物区系―肠道―大脑作用轴的最具说服力的研究结果,都只见于动物当中。
肠道微生物影响情绪的可能性在加拿大麦克马斯特大学进行的实验中得到了最好的诠释。缺乏肠道菌群的小鼠通过粪便移植有效地获得了“性格重塑”。胆怯的小鼠变得无所顾忌,曾经勇敢的小鼠则变得羞怯,获得了它们供体爱焦虑的特性。
人类―啮齿动物粪便移植同样起作用。爱尔兰科克大学的研究者用来自人类抑郁症患者的粪便喂养大鼠,大鼠就变得抑郁和焦虑了。
科学家仍然在寻找这种长距离作用的可能机制,而且已经发现了数个在肠道和大脑间可能的沟通渠道。
第一种是通过神经递质,也就是在神经细胞间传导信息的化学物质。许多此类化学信使都是由大脑及其他神经组织合成的。但是其中一些,包括血清素(以及它的前体色氨酸)、去甲肾上腺素和多巴胺同样能通过肠道微生物合成。
当科克大学的研究团队给小鼠食用一种叫作鼠李糖乳杆菌的益生菌时,他们发现神经递质氨基丁酸(GABA)的受体水平在小鼠大脑中不同的区域有增有减。与此同时,小鼠的抑郁症状、焦虑症状都有所减轻,并且更加不易受压力影响。
但是,对人类肠道生态系统进行修补是否能同样导致大脑中神经递质的变化,以及这些化学变化是否会进一步影响人类行为,很大程度上仍然是一个谜。
另外一个肠道和大脑之间的沟通途径是迷走神经。迷走神经将大脑(脑干)和肠道连接,同样还连接着心肺,控制着许多潜意识的生理活动,例如调控心率、肠道蠕动,以及出汗。它同时将压力响应信号传递至大脑。
研究发现,当小鼠的迷走神经被切断时,肠道和大脑之间一条重要的通信通道就被关闭了。在用益生菌鼠李糖乳杆菌喂养小鼠的实验中,肠道细菌产生的降低焦虑、抑郁和压力水平的有益作用,在切断迷走神经时消失了。但是,迷走神经是如何在肠道和大脑之间传递信息的,至今仍然未知。
肠漏现象在微生物区系―肠道―大脑作用轴当中也出现了。当分泌短链脂肪酸的有益微生物减少时,通常非常牢固地黏合在一起并由一层厚厚的黏液保护的肠道内膜变得能让一般情况下无法通过肠道屏障的细菌和其他消化副产物透过。这种渗漏会上调包括大脑在内全身各处的炎症信号,可能是造成抑郁症患者体内慢性低水平炎症的原因之一。
血脑屏障渗漏或许也同样存在。血脑屏障是保护大脑免受血液中有害物质影响的高度选择性膜,帮助维护肠道屏障的短链脂肪酸在血脑屏障中扮演着同样的角色。
清除了体内细菌的小鼠与正常小鼠相比,血脑屏障的通透性更强。但是瑞典卡罗林斯卡医学院的研究团队发现,当用来自普通小鼠的粪便,或者特定几种已知能够分泌短链脂肪酸的细菌,来喂养缺乏共生细菌的小鼠时,它们的血脑屏障渗漏现象减弱了。
这些饮食研究引发了有关小鼠甚至人类的行为是否在大脑控制之外同样受到肠道影响的问题。它们同样引发了修正肠道生态系统紊乱是否可以改善抑郁症状的问题。
在小鼠中,实验证据既前景喜人又喜忧参半。脆弱拟杆菌,一种已知的可以保护肠道免受炎症侵袭的微生物,能够修复肠道渗漏,恢复正常微生物区系,减少实验小鼠的类自闭症行为。
但是另一项使用不同小鼠自闭症模型的研究显示,在回补另一类益生菌之后,小鼠的行为缺陷只有一部分得到了修复。
关键词:益生菌;人类健康;应用前景
1.益生菌的概念
益生菌是指可与宿主互利共生的微生物,由希腊语“对生命有益”而得来,是能在人体肠道定殖,并产生有益功效的微生物的总称[2]。
常见的益生菌主要有乳酸菌、双歧杆菌两大类。其中乳酸菌包括鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌等;双歧杆菌包括短双歧杆菌、长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌等[1]。
2.益生菌的功能
2.1调节肠道菌落平衡
益生菌对人体肠道菌落有着调节其优势组合,增强机体防御免疫能力,抑制致病菌的生长的功能。主要机制如下:
①通过产生代谢产物及其他生理化学物质,杀死病原菌或阻碍病原微生物的生长繁殖。益生菌在生长代谢的过程中会产生有机酸和抗菌肽等物质,抑制病原菌的生长繁殖。
②益生菌的生长会与其他菌落产生竞争,通过竞争性抑制和粘附性生长的方式形成天然的保护屏障,防止病原菌的吸附和生长。
③通过生物夺氧方式抑制病原菌的生长。一些需氧类杆菌以活菌形式进入人体肠道,在生长中消耗氧气造成局部缺氧。而益生菌,如乳酸菌、双歧杆菌等多为厌氧型微生物,因而有利于其在肠道定殖;病原微生物多为需氧型微生物,因此生长受到抑制[3]。
2.2降低胆固醇含量预防心血管疾病
大量研究表明,益生菌确实对降低胆固醇有功效,但对于其原理还没有确定的解释,目前对于其降低胆固醇的机理主要有以下几种观点:
①一些乳酸菌、双歧杆菌等,可产生胆碱水解酶。该酶可特异性对胆盐进行水解,并释放得到游离胆盐和氨基酸。同时由于胆固醇与游离胆盐可发生共沉淀现象,因此可将胆固醇分离出来,减少人体对胆固醇的吸收。
②菌体本身对胆固醇有吸附作用,包括:1.细胞壁吸附;2.细胞膜吸附3.细胞质积累胆固醇4.上述方式结合[8]。
③由于醋酸盐有增加血清胆固醇作用,而丙酸盐有抑制肝脏对胆固醇的内源性合成的作用。一些研究表明,在体外某些益生菌可降低醋酸含量,增加丙酸含量。因而猜测若此过程在人体内也发生,则可对血液中胆固醇有适当的降低[8]。
2.3刺激机体增强免疫力
人体肠道的免疫系统十分发达,而益生菌在免疫调节的方面也起到一定作用。研究表明,益生菌可以同时促进非特异性免疫和特异性免疫。目前观点为,益生菌主要依靠增强抗炎症细胞因子的表达水平、提高自然杀伤细胞活性、激活巨噬细胞以及增强免疫球蛋白的活性来实现免疫调节的[4]。
3.作为益生菌广泛应用的基本要求
益生菌在食品和医药方面的应用已有二十多年,在应用中人们对于益生菌的了解也越来越深入。像乳酸菌这种人类掌握较透彻的菌株,应用更是更为广泛。然而人类对于益生菌的安全性研究尚且不充分,且在一些感染部位也分离出过一些益生菌,因此在使用益生菌时也要注意使用的安全性,尤其是对免疫力较低的人群更要慎重使用。因此在评估益生菌安全性时应该注意以下几点。
3.1侵染性
人体肠道在发育不完全、有炎症或免疫力低下时益生菌会突破肠壁进入机体,引发一系列的炎症,这种现象称为易位[3]。目前已有心内膜炎由酵母乳杆菌易位引发而产生的情况出现。而益生菌吸附于有炎症肠膜上是否会对粘膜进行降解进而引发感染,这一点有待研究。
从理论上来讲,这些能在宿主体内定殖的微生物,都可能会导致宿主被感染,因此也算是一种潜在的危险。
3.2致病性
用于食品和医药方面的菌株不能为治病菌株,尤其是对于免疫力低下的人群,更要注意。对于婴儿来说,由于其倡导发育尚未完全,因此益生菌对婴儿的肠道影响尚未确定。
3.3耐药性
益生菌中不能含有抗生素抗性基因。因为益生菌一旦定植人体肠道,其内部的基因可能会发生飘移,进而使肠道中其他菌落拥有抗性基因,使病原菌也携带抗性基因,从而对人体健康造成威胁。
3.4毒性
益生菌能产生细菌素,而细菌素对于免疫力低下的人来说可能是一种潜在的风险,因此益生菌的使用也需要慎重。
4.展望
参考文献
[1]尚婧晔.肠道菌群代谢作用与人体健康关系的研究进展.中国微生态学杂志,2012.
[2]张家超.益生菌对肠道菌群的影响.中国食品学报,2011.
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[4]李军训.益生菌的分类、生理功能与有效性评价研究进展,2010.
[5]张利娟.益生菌的生理作用及在食品中的应用.
[6]高侃.益生菌调节肠道上皮屏障功能及作用机制,2013.
[7]杨远志.益生菌与益生元对人体肠道正常菌群的调节作用,2009.
近年来研究发现,肠道菌群失调及其部分代谢产物在心血管疾病的发生、发展中有着比较重要的作用[3]。如部分肠道菌群对动脉粥样硬化有保护作用,而部分肠道菌群可以防止动脉粥样硬化斑块的损害;短链脂肪酸(SCFAs)在血压调节中发挥重要作用;基于肠道菌群与心衰之间关系提出的“肠假说”以及三甲胺氮氧化物(TMAO)与动脉粥样硬化、心衰的发展和预后的关系。
1.1冠心病
1.2高血压
1.3心衰
2中医“脾胃学说”理论与肠道菌群
脾胃学说是中医理论的重要组成部分。脾胃乃气血生化之源、脾胃为后天之本。脾主运化、胃主受纳,将水谷精微转化为气血濡养全身,与肠道微生物参与机体营养物质消化吸收一致。此外,中医学“脾”生理病理功能的现代生物学基础之一可能是肠道菌群及其代谢产物等产生的作用,即肠道菌群代谢营养功能正常,则脾胃能正常行使其化生水谷精微的功能;肠道微生态紊乱或其代谢异常则脾失健运,容易产生湿热、痰浊等邪实。调节肠道微生物及其代谢产物可防治多种疾病,如冠心病、心衰、高血压及肥胖等,《灵枢》云:“五藏六府,心为之主……脾为之卫”;《金匮要略》中记载“脾旺不受邪”;又有“内伤脾胃,百病由生”的说法,中医学认为脾气充盛,可拒邪于外或驱邪外出,可从脾胃调理五脏六腑而防治多种疾病,其机制与肠道菌群及其代谢产物免疫防御的生理功能相契合[39]。故“脾胃学说”与肠道菌群的研究有许多契合点。
关键词:微生态制剂作用机理临床应用
1微生态制剂的分类和作用机理
1.2微生态制剂的作用机理。微生态制剂的作用机理主要是在人体的肠道表面形成一个菌落膜,在促进肠道内部有益菌的同时,也抑制肠道内部有害菌的发展。此外,还能引导人体肠道进行各种酶类的合成,增强肠道的消化能力。同时大大遏制内毒素的增长,并增强人体的免疫能力。在这之中,复合菌种中的单一菌种拥有更大的优点,它不仅拥有更强的环境适应能力,还能够快速的对肠道内部的微生物平衡进行相应的调节。
2微生态制剂在儿科中的临床应用
2.2缓解乳糖不耐。婴幼儿身体的各个功能发育都不完全,消化系统也不例外。如果婴幼儿食物中的乳糖不能得到良好的分解和吸收,就会引起肠鸣和腹痛等类似的临床症状。而微生态制剂中的嗜热链球菌和双歧杆菌等就能够良好的分解婴幼儿食物中的乳糖,进而缓解婴幼儿的乳糖不耐。
2.6治疗新生儿黄疸。皮肤黄疸是肝胆疾病的主要表现形式,其主要是因为新生儿的肠道中,胆红素含量相对较高,并且β-葡萄糖醛酸苷酶的活性也较大,而肠道内部也没有和胆红素代谢有关的细菌,从而大大增加了发病的几率。而微生态制剂的治疗机制主要分为四个方面。一是能够快速的补充肠道内部正常菌落;二是大大降低肠道内部β-葡萄糖醛酸苷酶的活性,从而减少胆红素的肠肝循环;三是维持肠道的酸性环境,并使得胆红素从肠道中排出;四是增强肝中相应酶的活性。
3结束语
随着社会经济的发展,人们在微生态制剂方面的制作技术方面也会得到很大的提升。而微生态制剂的临床应用作为保证婴幼儿身体健康的有力手段,在未来的发展中也有其新的意义和内涵。作为一名优秀的儿科医生,在当下更应该对微生态制剂应用的核心内容进行深入的了解,结合目前的应用重点和未来的发展趋势,积极借鉴微生物制剂在儿科临床应用方面的先进技术经验,改善自身的应用方法,做好微生态制剂在儿科中的临床应用工作。
[1]郑跃杰,黄志华,刘作义,王文建,程茜.微生态制剂儿科应用专家共识(2010年10月)[J].中国实用儿科杂志,2011,01:20-23
[2]沈秋燕,茹先古力·纳赛尔,陈春花.微生态制剂治疗388例急性腹泻患儿的临床研究[J].中国现代应用药学,2010,S1:1230-1233