【創科廣場】基因檢測突飛猛進 腸道菌成醫療靶標

2021-04-21 09:28
近年基因檢測和定序技術進步,成本下降,腸道微生物體(Gut Microbiome)的研究進入了黃金時代,腸道菌提供了治療醫療靶標,處方益生菌續陸出現。

腸道微生態與免疫系統有重要的關係,免疫系統失調導致不少過敏症和慢性病;近年發現腸道微生態與精神健康更關係密切,多項大型研究在各地進行。近期香港一項社區研究發現,益生菌可改善亞健康問題,以腹瀉、便秘、濕疹尤其明顯。

  香港腸道微生物組學會公布一項合共招募了超過300人的社區研究的完整結果,收集糞便樣本進行腸道菌群核酸測試(qPCR),再以次世代基因排序技術(NGS Gut Microbiome Test),研究腸道微生態與亞健康的關係,發現超過六成的慢性病患者有腸道失衡;123位(46.4%)有濕疹及皮膚過敏,有140位(52.8%)有慢性便秘及142位(53.6%)超重及肥胖,其後參加者根據核酸檢測,補充不同症狀群組所普遍缺乏的標準劑量益生菌。

  146位參加者補充益生菌兩個月後,進行了第二次的腸道菌群核酸檢測。數據顯示以上述方法補充益生菌,再評估改善參加者有關過敏濕疹、便秘和腹瀉症狀的評分。結果6成至9成屬於亞健康群組的參加者表示,徵狀分數改善至少達三成以上;其中9成腹瀉患者,平均徵狀分數改善程度超過7成,7成便秘患者平均徵狀分數改善程度,超過4成,6成濕疹患者平均徵狀分數改善程度,則超過3成。

精確醫療對症下藥

  參加者補充益生菌前後,不同症狀改善人士中,特定益生菌相對數量,有不同程度上升。但補充益生菌後的個人腸道菌群核酸檢測,仍存在差異,服用標準劑量益生菌後,三四成人益生菌水平仍處偏低,或可解釋何以存在療效差異。

  但研究發現,經2個月補充益生菌,以16S rRNA基因定序技術檢測腸道內菌群的多樣性,濕疹病人腸道微生態α多樣性(Alpha diversity)亦有提高,從以往研究發現人腸道細菌的多樣性卻較低,健康狀況較差,故此α多樣性上升,顯示了健康改善。

  香港腸道微生物組學會代表、皮膚科專科醫生盧景勳指出,濕疹患者大多缺乏嗜酸乳桿菌(Lac. Acidophilus)、雙歧桿菌(Bifi. Lactis)、鼠李糖乳酸桿菌(Lac. Rhamnosus);而便秘患者大多缺乏植物乳桿菌(Lac. Plantarum)及嗜酸乳桿菌(Lac. Acidophilus);慢性腹瀉患者則大多缺乏兩歧雙歧桿菌(Bifi. Bifidum)、長雙歧桿菌(Bifi. longum)及加氏乳桿菌(Lac. Gasseri)。

盧景勳說,腸道菌群有如人類指紋,獨一無二。以腸道菌群核酸測試後,每人可度身訂做菌株及劑量,對症下藥,療效更佳。益生菌質素亦影響療效,例如益生菌應附帶益生元(Prebiotics),以助益生菌生長,益生菌亦須有足夠的耐胃酸性,才可順利抵達腸道發揮作用。他期望業內有客觀指標,以助消費者選擇。

  近期研究發現,腸道菌群與多項精神健康有關,盧景勳說,2021年學會計畫另一項600人大型研究,針對腸道菌群與焦慮症狀/抑鬱、牛皮癬(銀屑病)、睡眠、兒童敏感的關係。

  不少研究都發現服用益生菌,有助緩解焦慮和抑鬱情緒,甚至降低皮質醇,有助精神壓力水平降低。

  從2011年,香港中大生物醫學學院副院長徐國榮教授研究腸道菌群與疾病關係,國際醫學期刊上發表15篇有關論文,現正研究精神分裂、躁鬱、自閉症等。徐國榮介紹腸道菌群與腦部發育、自閉症、精神科疾病,專注力失調/過度活躍(ADHD)等研究。

過度活躍菌群失衡

  原來腸道微生物可加強了血-腦屏障(Blood-brain barrier),腸道菌群阻止了內毒素(Endotoxin),從腸道管壁向血管泄漏,防止其進入循環系統。腸道微生態失調卻破壞了保護,導致血液的內毒素上升,中央神經系統發炎,患者抗壓能力下跌,負面情緒上升。

  腸道微生物通過腸道內分泌和代謝物、腸道下免疫系統以及迷走神經(Vagus nerve),從而影響腦部,從多個動物實驗,已獲得了實證。

  近年,腸道菌群與自閉症關係有廣泛研究,發現剖腹生產的嬰兒,患自閉風險高至少2成,亦與ADHD病發有關,原因可能由於分娩過程,影響了與母體的菌群反應(Microbiome interactions),導致免疫缺陷,而剖腹和順產嬰兒的腸道菌群,亦往往有明顯差異。

  「自閉症患者會避免社交接觸,其中一個理論是源於腸道菌群與大腦的互相影響,腸道通過代謝物(Metabolites)或迷走神經,改變了大腦處理訊號反應;自閉症患者嗅覺極為敏感,一旦聞到陌生氣味,就會避開接觸建立社交屏障。改善腸道菌群,有可能增強腦部處理訊號能力,重建正常社交。

  ADHD亦與自閉有不少相似之處。ADHD患者往往不能建立「獎賞預期」(Reward Anticipation);原來非ADHD兒童在期待獎賞,大腦紋狀體區會有激烈反應;ADHD兒童卻不能專注可能會有報酬的預期,行為出現反常。

  研究發現,原因也可能是腸道菌群的失調,無法生產足夠多巴胺(Dopamine)和血清素(Serotonin),獎賞預期無法建立。

  ADHD患者體內的多巴胺和血清素水平,均較正常為低;加上腸道微生態α多樣性亦低,間接證明了兩者關係。徐教授提出了調理腸道微生態,紓緩抑鬱症及自閉症狀,可能是未來治療手段之一。

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