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[转载]老年多病共存中的肠道菌群:解析代谢—免疫—屏障轴如何重塑药物反应(下)

已有 354 次阅读 2026-6-26 21:04 |系统分类:科普集锦|文章来源:转载

04基于菌群的干预策略

全球人口老龄化与老年人多种慢性病患病人数增加并存。当前研究持续关注肠道微生物组失调药物疗效之间的相互作用。

为有效应对这一问题,需要对更广泛且更具效能的治疗策略开展系统性研究与实施设计,并在三个层面的相互作用中统筹考量:代谢、免疫稳态肠道屏障完整性。采用这一多维模型,可建立全面的调控框架,使研究者能够在系统层面借助网络药理学,精准靶向微生物组药物治疗之间的相互作用。

益生菌

益生菌是调控肠道微生物组的多种方式之一,也是最常用的干预手段之一;其通常包含多种菌株,不同菌株因独特的代谢特征而产生不同治疗效应

某些益生菌代谢产生的常见代谢物为短链脂肪酸(SCFAs)。研究表明,SCFAs可与CYP450酶(药物代谢酶家族的重要组成部分)直接相互作用;同时,SCFAs还可通过激活TLR/NF-κB通路增强机体免疫反应,并促进肠上皮细胞中紧密连接相关蛋白的生成。

与代谢类药物联用

多项研究提示,与不同种类的乳酸杆菌属双歧杆菌属益生菌联用,可显著增强胰岛素、二甲双胍等降糖治疗的获益,其核心可归结为两条菌群介导的代谢调节路径:

  • 1) 提高短链脂肪酸供给:促进丁酸/丙酸/乙酸等产生,改善胰岛素敏感性与糖代谢稳态。

  • 2) 优化胆汁酸池与信号:推动胆汁酸组成向更有利于代谢调控的方向转变,从而与降糖药产生协同。

不过总体来说仍然缺乏足够的预临床/小规模临床研究,高质量 RCT仍然不足。

-临床证据

胰岛素 + 乳酸杆

在1型糖尿病以及未使用其他降糖药的2型糖尿病人群中,联用可降低HbA1c;且这种改善与有益菌群上升(如 Bifidobacterium animalis、Akkermansia muciniphila)相关联。

二甲双胍 + 复合益生菌

例如以 L. rhamnosus Probio-M9、L. casei、L. plantarum P-8、以及 B. animalis subsp. lactis V9/M8(Probio-M8)等组成的组合,在与二甲双胍联用时可提升SCFAs水平,并通过改善胰岛素敏感性增强血糖调控。

抗感染与抗菌生态位竞争

乳杆菌补充剂具有一定的抗微生物效应,可在感染的预防与辅助治疗中发挥作用。其可能机制包括产生多种代谢物并改变局部理化环境,例如:

  • 生成乳酸、丙酸、乙酸等降低pH、破坏细菌膜稳定性;

  • 产生过氧化氢造成氧化损伤;

  • 产生二乙酰(diacetyl)干扰蛋白合成等,从而对革兰阳性与阴性菌均可形成抑制。

-代表性联合策略

Lacticaseibacillus paracasei LC11 + 蔓越莓 + D-甘露糖

可降低泌尿道感染复发(特定人群研究)。

乳酸杆菌/双歧杆菌 + 幽门螺杆菌三联疗法

提高根除率、并有望改善疗程耐受性。

肿瘤治疗支持

化疗与放疗常诱发显著的肠道菌群紊乱与黏膜损伤,进而表现为腹泻、黏膜炎、营养不良、炎症升高等一系列问题;在老年肿瘤患者中,这些问题更可能放大为剂量下降延迟治疗甚至停药

益生菌在这一场景下的价值更多体现为支持治疗。其有效性可归因于其能够稳定受损的肠道屏障调节炎症和代谢

鼠李糖乳杆菌GG+长双歧杆菌+嗜酸乳杆菌+粪肠球菌的组合

该组合已被证明能抵消这些影响。它们通过重建肠道紧密连接和减轻炎症来实现这一目标。

临床证据支持这一屏障恢复的重要性,它已与宫颈癌患者放疗引起的腹泻减少28%相关,从而减少了抗腹泻药洛哌丁胺的使用。

Bifidobacterium BB-536

可通过增加CD8⁺ T细胞向肿瘤浸润,增强抗PD-1免疫检查点抑制剂的疗效。

此外,益生菌通过减少体重增加、低密度脂蛋白(LDL)水平和与多西他赛治疗相关的菌群失调,有助于稳定代谢紊乱。

这些干预措施提高了患者的功能评分并改善了整体生活质量。总之,将益生菌纳入癌症治疗方案中可作为一项重要的支持性措施,有效减少肿瘤治疗相关的附带损伤,并提高患者对治疗方案的耐受性和依从性。

益生菌来源BEVs的跨器官信号:增强抗PD‑1免疫治疗的潜力

发表在《Nature Communications》的一项研究显示,肠道共生益生菌——双歧杆菌(Bifidobacterium)可释放细菌来源的细胞外囊泡(BEVs),这些BEVs能穿越肠屏障被机体吸收,并远程富集于肺癌肿瘤组织

研究发现,BEVs可被肿瘤细胞摄取,通过TLR4–NF-κB信号上调肿瘤细胞PD-L1,并增强肿瘤微环境中免疫细胞的功能。

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doi.org/10.1038/s41467-025-58553-4

动物实验中,联合给予BEVs和抗PD-1抗体可显著抑制肿瘤生长,较单用抗PD-1效果更佳。

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doi.org/10.1038/s41467-025-58553-4

该机制提示,益生菌可能通过囊泡信号跨器官调节作用,帮助提升免疫治疗(如PD-1抑制剂)疗效。这为老年群体通过益生菌进行辅助抗肿瘤免疫调节提供了全新理论依据。

益生元

益生元(如菊粉与抗性淀粉)可作为有益菌群(如Faecalibacterium、Roseburia的选择性底物,通过对有益菌的间接作用优化代谢—免疫串扰。

相较活菌制剂,益生元通常具有制剂稳定性更好质量一致性更高、免疫安全性风险更低等优势,因此在体弱老年人或多病共存人群中,更适合作为低风险的长期辅助干预

益生元的价值不止于改善菌,还可以作为饮食-微生物-药物三者之间的桥梁。通过改变菌群结构与代谢谱,进而影响宿主对药物的反应与耐受。

茯苓多糖 + 5-FU

动物研究提示其具有一定降毒/增效潜力——例如茯苓多糖可减轻5-FU相关体重下降与肠道损伤,可能与降低促炎因子增强屏障功能及纠正菌群失调有关。

低聚果糖 + 二甲双胍

在饮食诱导肥胖动物中,低聚果糖二甲双胍联用较单用进一步改善血糖与体重,并降低内毒素炎症标志物水平,同时改善菌群。

多酚类既可被菌群转化为生物活性代谢物,也可反向塑造菌群组成,因此非常适合药物形成代谢协同的联合策略。

多酚类+药物联合治疗非酒精性脂肪性肝病

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doi.org/10.1016/j.jare.2024.03.004

粪菌移植(FMT)

粪菌移植(FMT)是一种独特疗法,通过递送健康供体的功能性菌群联合体来重建肠道微生态平衡。

FMT可调节胆汁酸代谢网络,并恢复产丁酸菌(如Faecalibacterium prausnitzii)的活性,以纠正菌群失调状态。

传统FMT给药方式包括结肠镜或灌肠;而口服胶囊递送经内镜肠内管递送等新方式显著改善了患者耐受性与依从性

与药物联用的证据示例

肿瘤免疫治疗(PD‑1/PD‑L1)

FMT可通过免疫重塑提高ICI疗效。

炎症性肠病(克罗恩病)

一项随机试点研究提示,FMT可能提高泼尼松龙治疗患者的临床缓解率,可能与屏障修复与SCFAs恢复相关。

高血压/心血管药物反应

在动物研究中,将“氨氯地平治疗后自发性高血压大鼠”的菌群移植给未治疗大鼠,可降低血压并改善血管舒张、氧化应激与Th17浸润等系统指标;而来自氢氯噻嗪处理动物的FMT未显示类似获益,提示FMT可能转移一种“代谢编程后的微生物表型”,但关键菌种与分子通路仍待明确。

目前FMT临床研究尚未形成标准化给药方案,因此需基于个体患者及其具体健康状态制定标准化剂量策略。迄今FMT研究主要聚焦于单次或短期治疗方案,尤其是在复发性艰难梭菌感染患者中;但对与衰老相关的虚弱等慢性状态的管理,可能需要重复和/或维持剂量方案。当前研究所收集的数据表明,老龄小鼠模型可产生与人类衰老相关的参考数据。

噬菌体疗法

噬菌体治疗是一种新型策略,利用噬菌体(感染细菌的病毒)对抗耐药菌感染,具有改变抗生素耐药性感染治疗范式的潜力

通过靶向特定微生物,噬菌体可清除耐药病原体相关菌群(如产生β-葡萄糖醛酸苷酶的E. coli),从而降低因抗生素相关毒素导致的药物再活化和/或代谢紊乱。例如,噬菌体能够从接受伊立替康治疗患者的肠道中清除产生β-葡萄糖醛酸苷酶的E. coli,从而阻止SN-38再活化所致的肠黏膜炎

此外,这些噬菌体还可通过IL-22依赖的再生促进杯状细胞恢复,为黏膜屏障重建提供机制基础。病原清除黏膜屏障重建的结合,对治疗多重耐药感染具有重要临床意义,尤其适用于老年人免疫功能受损人群

小鼠研究显示,经饮水口服给药(每日4×10⁸ PFU,连续31天)具有安全性证据;但目前尚未报道明确的人体剂量。

通过饮水口服噬菌体以改变肠道微生物组(并具良好安全性)具有前景,但仍需进一步研究以明确长期安全性与有效性,目前也缺乏既定的临床应用时间尺度。

饮食营养干预

营养饮食策略同样是调控肠道微生物群的主要手段之一,且具有多靶点特征。通过改变饮食结构(如增加高纤维食物摄入),可提升肠道微生物多样性并改善其功能,从而构建综合防御体系

例如,摄入抗性淀粉富含多酚的食物可改变肠道微生物对营养物质的代谢方式,并特异性触发有利于ICI发挥作用的不同通路。

锌与N-乙酰氨基葡萄糖可通过促进紧密连接相关蛋白(如ZO-2)生成以维持肠细胞间的致密连接,同时促进MUC2产生以利于损伤后修复,从而增强肠道保护层。

对于症状多样、且常合并多重用药的老年患者,单一疗法不足以应对复杂挑战。因此,有必要建立分层、整合的管理策略,以协调上述干预之间的相互作用。

例如,将益生元工程化噬菌体联用,可在稳定代谢、可控调节细菌群落、以及具有抗炎特点的饮食干预之间形成协同,并与免疫功能与屏障功能改善相结合。

此外,可在全面评估个体肠型用药史动态微生物组特征的基础上,为患者制定个体化干预方案。通过组合这些治疗策略,或可提高特定药物或药物组合的治疗效应,降低多药并用导致不良事件的风险,并提升老年人健康管理的整体照护质量。

05结 语

在老龄化与多病共存叠加的现实中,肠道微生物群已从背景因素走到台前:它通过代谢、免疫与屏障三条主轴,重塑药物疗效与不良反应的边界。现有从益生菌/益生元到FMT、噬菌体与饮食等多种工具,更多是可用的起点。

面向未来,关键在于把经验性调菌推进为可计算、可验证、可迭代的精准体系

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doi.org/10.1016/j.arr.2026.103023

一方面,以单细胞测序、空间转录组与代谢通量等多组学,在老年多病模型中绘制“宿主—微生物群—药物”互作图谱,解析微生物代谢物对CYP3A4、PD-1、Claudin-18等关键节点的时空调控;

另一方面,建立多中心、纵向随访队列,将标准化菌群检测纳入常规流程(基线分型与重复采样监测),持续记录菌群谱、用药史与结局,捕捉疗效波动及耐受/耐药的演化轨迹

与之配套的是统一标准的微生物组—药物数据库与临床级算法:让AI/机器学习在临床试验中被严格验证,把高维数据转化为可预测的反应评估可执行的干预建议

这些数据的验证将推动针对多病老年人的个性化“菌群-药物”管理策略提升多重用药安全性并促进健康老龄化。

更进一步,合成生物学有望带来可递送/可响应的智能工程菌、工程化噬菌体—纳米颗粒偶联体,并以连续菌群监测提供反馈,形成“检测—建模—干预—再检测”的闭环,使干预与个体衰老轨迹同频;同时也需以长期人群研究审慎评估气候与生态变化对微生物群及健康老龄化的潜在影响。

当然,前路仍有挑战,个体差异带来的可重复性问题、长期安全性与质控标准、以及高质量随机对照证据的缺口,决定了转化必须稳扎稳打——慢即是快。但方向已清晰:在多病共存与多重用药的时代,微生物群正在成为决定疗效与风险的重要变量。

主要参考文献

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本文转自:谷禾健康



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