人体肠道内生活着400百多种细菌,重达1.2公斤。细菌分为有害菌(致病菌)、有益菌(益生菌)、中和菌(调和菌),其中有益菌占50%,双歧杆菌占有益菌的80%,约5公两。
机体与其正常菌群是作为一个整体存在的,它们相互依赖又相互制约,人类与栖居于肠道的双歧杆菌的关系也是如此。机体为双歧杆菌的定植提供了许多有利条件,而双歧杆菌在肠道中成为优势菌群又对维护机体的健康具有重要意义。
1.屏障作用
某些内源性菌群,主要是革兰氏阳性杆菌和球菌与肠粘膜密切结合,在肠粘膜的某些部位形成一层,称之为膜菌群,而条件致病性的兼性厌氧菌则存在于肠腔中。双歧杆菌通过磷壁酸与肠粘膜上皮细胞相互作用密切结合,与其他厌氧菌一起共同占据肠粘膜表面,形成一个生物学屏障,构成肠道的定植抗力,阻止致病菌、条件致病菌的定植和入侵。
双歧杆菌在维持正常的肠蠕动方面具有重要作用,而正常的肠蠕动是阻止致病菌在肠道中定植的一个重要手段。如当使用蠕动抑制剂之后,再感染痢疾杆菌时,可造成致命的后果。无菌动物肠道的蠕动、运送和排空能力均较弱,肠腔内偏碱性,Eh较高。而普通动物肠道中,由于双歧杆菌等专性厌氧菌产酸,肠腔内处于酸性环境,Eh较低,具有调节肠道正常蠕动、维持生理功能的作用.对致病菌的拮抗作用,也是双歧杆菌构成生物屏障的一个重要因素.试管内试验证实它对痢疾杆菌、伤寒杆菌、乙型副伤寒杆菌、变形杆菌、致病性大肠杆菌、产气荚膜梭菌、绿脓杆菌、葡萄球菌以及对某些真菌如白色念珠菌具有拮抗作用,其机理主要是双歧杆菌发酵糖产生大量醋酸与乳酸,降低ph和Eh,抑制致病菌生长。此外,双歧杆菌还产生细胞外糖苷酶,可以降解肠粘膜上皮细胞的复杂多糖。由于这些糖是潜在致病菌的受体,也是结合细菌毒素的受体,所以通过这种酶的作用可以阻止潜在致病菌及其毒素对肠粘膜上皮细胞的粘附。
双歧杆菌通过磷壁酸与肠粘膜上皮细胞相互作用密切结合,与其他厌氧菌一起共同占据肠粘膜表面,形成一个生物学屏障,构成肠道的定植阻力,阻止致病菌、条件致病菌的定植和入侵。
2.营养作用
双歧杆菌可以合成多种维生素,如硫胺素、核黄素、尼克酸、吡哆醇、泛酸、叶酸、维生素B12。当某些因素造成肠道菌群失调时,明显地表现出维生素缺乏,证实了肠道菌群特别是占优势的双歧杆菌等为机体提供各种维生素的重要意义。双歧杆菌对某些营养物质的吸收还具有促进作用,这是因为双歧杆菌与其他厌氧菌产生的酸使环境中的pH和Eh下降,有利于二价铁、维生素D及钙的吸收。而无菌动物肠道内,缺乏细菌性代谢,Eh较高,不利于吸收二价铁,所以易于发生低血色素性贫血。
3.抗肿瘤作用
当将大肠杆菌、粪链球菌及两株副腐败梭菌的特定菌与无菌小鼠肠联后,造成100%的小鼠发生肝肿瘤。若上述四株菌再加上长双歧杆菌与无菌小鼠肠联后,则使肝肿瘤发生率由100%下降到46%。上述实验说明肠道内某些细菌可以产生致癌因子,而另外一些细菌如双歧杆菌可能具有清除这些致癌因子的能力。双歧杆菌尚具有降解N-亚硝胺的作用。双歧杆菌除降解致癌因子,抑制肿瘤发生外,还对已经形成的肿瘤具有抑制作用。康白(1987)报告青春双歧杆菌DM8504对小鼠H22肿瘤有抑制作用,对小鼠艾氏腹水癌有抗癌活性。将H22瘤细胞接种小鼠,于两天后经尾静脉注射一定量青春双歧杆菌DM8504活菌,每天1次,连续5天,对照组注射生理盐水。自接种瘤细胞后16天处死,平均瘤重,实验组与对照组有非常显著差异(P<0.01).不仅活菌有抗肿瘤作用,而且死菌也有作用.如Sekine报告,加热杀死的婴儿双歧杆菌的细胞壁具有抗肿瘤作用,作用的强弱与细胞壁的完整性有关,完整的比受到破坏的细胞壁作用强。抗肿瘤的机理是通过激活吞噬细胞的吞噬活性,而不具有直接的细胞毒作用。
4.增强机体的非特异和特异性免疫反应
双歧杆菌能够激活机体吞噬细胞的吞噬活性,提高抗感染能力。康白等(1987)利用青春双歧杆菌DM8504死的和活的菌液(30亿/ml)分别给小鼠注射,每天注射1次,连续3天,注射量分别为0.1、0.2、0.3ml作为实验组。以同样方法注射死的大肠杆菌液(30亿/ml),作为对照。对免疫后5天测定吞噬细胞对鸡红细胞的吞噬率、吞噬指数和脾脏指数研究表明:双歧杆菌活菌对巨噬细胞有明显的激活作用。双歧杆菌在肠道定植,相当于自然自动免疫,可诱发机体的特异性免疫反应。将长双歧杆菌分别与无菌的BALB/c小鼠(nu/+)和裸鼠(nu/nu)肠联后,从两种鼠的肠系膜淋巴结、肝、肾中,均能分离出双歧杆菌,这种易位现象到第四周时,在nu/+小鼠中被终止,此时,利用巨噬细胞移动抑制试验等证明,nu/+小鼠已经建立了对这种易位的抵抗力。而nu/nu裸鼠,由于不能建立细胞免疫,始终不能制止易位。体液免疫在两种鼠中均能建立,单联后第1周可从胆汁中测出lgA抗体,但不能阻止易位。
5.控制内毒素血症的作用
人体肠道内存在着需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性细菌,如大肠杆菌、变形杆菌等,它们在生长、繁殖、死亡及崩解的过程中,不断释放出内毒素,经门静脉吸收入血后,构成血内毒素的主要来源,当肠道微生态处于平衡状态时,双歧杆菌以绝对的优势占据了肠道微生态空间,它有力地控制了肠道内的需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性杆菌的生长繁殖,使之以较低的数量存在于肠道中,从而减少了血内毒素的来源,降低了血内毒素的水平。
Kopmyno等(1980)证实:小白鼠因放射线照射引起肠道菌群失调,表现为双歧杆菌减少,肠道杆菌等显著增加,并从被照射动物的血液和组织中检出了细菌脂多糖,这种内毒素血症是由于作为膜菌群的双歧杆菌减少,屏障作用减弱,而导致肠道杆菌在肠粘膜大量定植,增殖,裂解释放内毒素进入血流的结果。康白(1987)以大肠杆菌、克雷伯氏肺炎杆菌、绿脓杆菌及普通变形杆菌的混合菌液灌服大白鼠,通过鲎试验证明已诱发内毒素血症。再用双歧杆菌DM8504活菌灌胃治疗,则鲎试验转为阴性,双歧杆菌数量增加,肠道革兰多氏阴性杆菌也降到正常水平。而未治疗动物鲎试验仍保持阳性。双歧杆菌控制内毒素自症的机理是使过多的革兰氏阴性杆菌减少到正常水平,以减少内毒素释放量。
6.提高宿主对放射线的耐受性
当用2KR的γ射线照射无菌小鼠后经过两周,分别与粪链球菌、假单胞菌、梭杆菌及大肠杆菌单联,这些小鼠的存活时间均比未联菌的无菌小鼠存活时间短,唯有与双歧杆菌单联的小鼠存活时间比未联菌的小鼠长,双歧杆菌的作用机理除具有保护造血器官的能力外,其他机理尚不清楚。
