益生菌可以治療過敏疾病的證據
許清祥 台大免疫醫學博士
發表於台灣兒童過敏氣喘及免疫學會
某些乳酸菌被視為益生菌,長期用來照顧人類的健康,近10年來除了整腸、降膽固醇、護肝、抗癌等療效外,有愈來愈多的文獻提供治療過敏疾病的證據,以下就流行病學,細胞和動物試驗資料和臨床實驗證據加以說明。
- 流行病學的調查
過去20年間,不管在台灣或是世界上其他已開發國家,過敏病包括氣喘、異位性皮膚炎和過敏性鼻炎都增加5倍以上。近年來的流行病學發現內外在傳染病的形態改變與過敏病的發生有相當大的關係。在外在傳染病方面,眾所皆知,呼吸道融合病毒,黴漿菌和肺炎披衣菌的感染可以影響呼吸道的過度收縮,和過敏症狀的惡化;相反的,A型肝炎病毒、麻疹病毒感染,和肺結核菌感染的減少,卻相對的增加了過敏病的發生率。在內在腸道的原生菌叢研究指出,瑞典和愛沙尼亞2歲幼兒的糞便中,乳酸菌數和厭氧菌的菌數有截然的不同,愈都市化、西方化的生活型態和飲食習慣,腸道中厭氧菌菌數愈增加,患過敏病的比例也愈增加;相反的,幼兒糞便中乳酸菌菌數愈多的地區,過敏病的比例愈低。
進一步的研究又發現,幼兒生活型態中,愈不常接觸細菌,使用較多抗生素,和超清潔的飲食,反而使過敏的可能性增加。這些調查顯示,人類所接觸的細菌種類、數量,和時機,正足以影響免疫系統發育的走向。隨著疾苗的提早普遍接種和公共衛生學的進步,外在感染的形態正逐年改變,並非我們所能控制,因此許多研究學者希望能借著調整腸胃道中乳酸菌菌數而進一步控制過敏的發生。
- 細胞和動物實驗的研究結果
科學家最早發現某些乳酸菌菌種與人類單核球或細胞株培養可以增加第一型T細胞細胞素包括珈瑪干擾素,細胞間白素-12,和細胞間白素-18的分泌,主要的機轉在增加細胞內STAT1和STAT3轉譯分子的磷酸化,增加干擾素的釋放,進一步的研究也指出乳酸菌和腸道內皮細胞上的TOLL接受器,尤其是TOLL-2 接受器的結合,能活化細胞內的轉譯蛋白NF-κB移至核內而釋放大量細胞素,屬於先天免疫(Innate Immunity)的一環,因此某些乳酸菌菌種借由其細胞壁成份(Peptidoglycan),經由先天免疫系統,確實能活化T細胞的發育。在動物實驗方面,早期科學家即發現,若實驗動物腸中處於無菌狀態,就不可能誘發免疫耐受性,因此證明腸胃中菌叢的改變,可以影響免疫反應。日本科學家進一步發現乳酸菌Lactobacillus casei shirota 可以抑制抗原特異性IgE抗體的產生,並且可以預防過敏反應和食物過敏,主要機轉是此乳酸菌細胞壁可以誘發T細胞產生大量的間白素-12的產生。在使用卵蛋白基因轉殖鼠的動物實驗中,也證明服用乳酸菌確實能抑制與過敏相關的IgG和IgE抗體,且能產生大量的干擾素和IgA抗體,可以治療食物過敏。因此從動物實驗的結果,幾乎能確定乳酸菌確實能降低第二型T細胞所造成的過敏免疫發炎反應。
- 臨床試驗結果
最早使用乳酸菌的目的都放在病毒性或細菌性腸炎的治療,尤其是旅行者腹瀉和輪狀病毒所引起的腹瀉症狀的改善,最常用的菌種是Lactobacillus GG(ATCC 53103),大部份的雙盲臨床試驗結果皆證實有部份療效。臨床醫師又進一步將乳酸菌用於治療食物過敏,尤其是對牛奶過敏所引起的症狀能有神奇的改善效果,進一步的發現更證明服用10E10 C.F.U.的LGG 乳酸菌可在血清中增加足夠的細胞間白素-10,能明顯抑制過敏症狀,尤其是異位性皮膚炎的症狀。學者也將乳酸菌L. Acidophilus 引用在氣喘的治療,雙盲試驗證明,不管是家塵過敏原或是花粉引起的過敏症狀,都能有效降低,但不能明顯降低IgE和氣道過度收縮反應。其它學者則證明若連續服用優格(Yogurt),每天至少200公克1年,則不只能改善過敏症狀,也能降低IgE抗體。在預防方面,芬蘭的學者證明在懷孕媽媽若一等親中有過敏病者,在產前服用乳酸菌LGG 10E10連續14天,小孩則在出生後服用6個月,則2年的追蹤顯示小孩過敏病的發生率與對照組比至少降低50%以上,統計上有顯著的意義。從以上研究報告顯示口服乳酸菌能對過敏免疫疾病產生調節治療作用。
- 其他
乳酸菌為人體使用超過300年,其作用是多方位的,除了上述免疫作用,包括促進干擾素,細胞間白素-12,和細胞間白素-18 的產生,產生IgA抗體,在口服耐受性的研究中,乳酸菌也能促進免疫抑制細胞素細胞間白素-10和細胞轉形成長因子(TGF-β)的產生,因此乳酸菌也被使用於調節自體免疫反應。乳酸菌的其它作用包括能產生乳酸菌和bacteriocin,可以抑制其他病原菌,改善腸道中的生態,幫助腸道優勢好菌的建立,另外乳酸菌也能黏附M細胞,促進腸細胞分泌生長素,增加腸細胞的再生生長,而其產生的Butyric acid更可綜合食物的致癌物質。
- 未來努力的方向
若要利用乳酸菌為益生菌,達到治療過敏發炎的目的,目前的菌種功效尚不能令人滿意,未來應利用高速細胞免疫篩選平台技術,大量尋找天然菌種庫,目標放在可抗胃酸(PH2.5)、耐膽鹼,且可黏附腸道表皮細胞的菌種,進一步並且能促進免疫細胞釋放大量干擾素第一型細胞素為優先,若要再進一步提高療效,則應借重基因工程的方式,以口服疫苗的原理將過敏原適當的呈現在胞內或胞外,甚至在菌體表面,將可大大增加特異性免疫反應的產生,和口服耐受性的達成,目前已發表的文獻,來自荷蘭的研究者已能使用Lactobacillus plantunum當載體,成功表現Der p 1,且可抑制家塵特異性T細胞反應,因此我們相信適當的改良乳酸菌基因,將可能提供便宜、安全有效的新療法。
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