擊潰肚痛、腹瀉、血便 透視次世代益生菌全新菌種

擊潰肚痛、腹瀉、血便 透視次世代益生菌全新菌種

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擊潰肚痛、腹瀉、血便 透視次世代益生菌全新菌種。(示意圖/Shutterstock)

慢性腸道發炎患者逐年增加,且目前尚無法根治。最近國內研究團隊發現,若剔除一種特定基因,或植入一種全新發現的菌種,有望增強腸道屏障作用,維持腸道微菌叢的平衡,幫助病人擺脫肚痛、腹瀉、血便的長年困擾。

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發炎性腸道疾病是一種消化道的慢性發炎疾病,包括潰瘍性結腸炎和克隆氏症2種,共同症狀是腹瀉、腹痛、發燒、營養不良與貧血等,由於好發於20~40歲青壯族羣,對於忙於工作卻時常腹瀉的病人來說,嚴重影響生活品質。

這種疾病過去盛行於西方、已發展國家,但隨着生活與飲食習慣西化,近年來發展中國家的疾病發生率與盛行率也急遽竄升。以國內來說,潰瘍性腸炎和克隆氏症的盛行率分別從2001年的2.1人/每十萬人口及0.6人/每十萬人口,增加至2015年的12.8人/每十萬人口及3.9人/每十萬人口。

目前的治療方式包括水楊酸/抗生素、類固醇、免疫抑制、中和抗體及手術等,但都沒有辦法根治,只能減輕症狀或控制復發。而這個疾病的病人將來出現心血管疾病、代謝症候羣、神經與精神性疾病的機會也較高,長期慢性發炎更有可能癌化。

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●剔除小鼠特定基因 腸道屏障保護作用更好

近年來透過研究,科學界逐漸瞭解人體內的腸道菌叢總重量雖然不到0.2公斤,卻扮演重量級角色,總菌數比全身總細胞數還多,默默地影響身體健康與生理平衡,被認爲是最後發現的器官。

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國家衛生研究院免疫醫學研究中心副研究員高承源的團隊研究腸道菌相多年,發現「雙特異性去磷酸酶六(dusp6)」基因有控制腸道上皮屏障健康與腸道微菌叢平衡的功能,並篩選出可能可以抵抗腸炎的菌種「NHRI-C1-K-H-1-87」,可望用於改善腸漏症及腸道發炎相關疾病,研究成果在去(2021)年11月發表於《Cell》系列國際知名期刊《Cell Reports》。

高承源說明,研究團隊將小鼠剃除dusp6基因,發現這些小鼠的大腸上皮細胞上的微絨毛有微量增加且變長,大腸上皮更緊密連結,也讓腸道有更強的屏障作用及保護效果。他推測,微絨毛除了最主要的消化吸收功能,較長的微絨毛也能起緩衝作用,當腸炎被誘發時,腸道能有一點緩衝時間產生抵抗發炎的好菌,「而不是任由發炎轟炸,來不及培養反抗的勢力,(病程)繼續往下發展。」

此外,腸道一般偏向於低氧環境,坐落許多「絕對厭氧菌」(完全不能利用氧氣生長,而且不能忍受氧氣的微生物)。而腸道上皮細胞的代謝及營養吸收必須靠葡萄糖或脂質,國衛院免疫醫學研究中心博士後研究員張程翔指出,這次的研究也發現,缺乏dusp6基因的小鼠會抑制葡萄糖的代謝路徑,提升脂質的利用,這能增加耗氧量,讓腸道微環境的氧氣較少,維持腸道極低氧的環境,保持絕對厭氧菌的含量,維持了腸道微菌叢的平衡。

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●全新菌種初步驗證有效 有望發展爲次世代益生菌治療、減緩腸炎

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研究團隊進一步將剃除dusp6基因小鼠的腸道微菌叢移植到一般小鼠身上,發現同樣較能抵抗腸炎發生,進而在菌叢中篩選出一株全新腸道菌種「NHRI-C1-K-H-1-87」。

愈來愈多證據顯示,腸道微菌叢失衡與相當多的疾病皆有關聯,藉由這次研究的諸多發現,不論是從基因調控上着手,或是利用單一株細菌作用,都可望爲治療或預防發炎性腸道疾病帶來新契機。

高承源表示,這次的研究目標是在現有治療腸炎的方式之外找到新的治療機制,目前已知有現有的化學物質可抑制人體內的dusp6基因,若能作爲藥物用於人體,有機會減緩腸道發炎。或者也能採用組合療法,將現有的療法搭配新的治療方式,既能抗發炎,又能增加腸道屏障,應能發揮更好效果,也比較不容易產生抗藥性。

至於在剃除dusp6基因小鼠的腸道內找到的全新菌種「NHRI-C1-K-H-1-87」,除了初步驗證有效,若能進一步確認安全無虞,又或者是找到這個菌種的基因產物,將其有效成分合成或純化,也有望發展爲次世代益生菌作爲藥物或者食品補充,期望3~5年內進入臨牀試驗。

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