益生菌膜制剂可预防坏死性小肠结肠炎

2019-06-14 301细菌益生菌的作用

大多数时候,我们认为生物膜是不好的。当病原微生物形成的生物膜堡垒,使它们能够抵抗免疫系统的攻击和目前的抗菌治疗,这些堡垒使根除传染病变得困难。

但是如果你可以永久地使用生物膜呢?这正是医学博士Gail Besner、Steve Goodman、Michael Bailey博士、Lauren Bakaletz博士和他们在全国儿童医院的团队正在调查的。

他们已经开发了罗伊氏乳杆菌生物膜制剂,可以预防实验性坏死性小肠结肠炎(NEC),该研究首次发表在2016年的《儿科外科杂志》(Journal of pediatrics Surgery)上。新技术的迭代可能有助于进一步降低NEC的发病率。

益生菌膜制剂可预防坏死性小肠结肠炎

研究背景

NEC对早产儿来说是一个毁灭性的问题。尽管经过几十年的研究,1500克以下出生的婴儿中有10%会发展成NEC,而我们多年来在预防和治疗方面没有取得重大进展——这些婴儿的死亡率仍然高达30%,”全国儿童医院儿科外科主任Besner博士说。

婴儿肠道的细菌定植对健康发育至关重要。尽管个体之间存在变异,早产儿往往会减少微生物群的多样性和稳定性,增加致病的变形菌的数量。

益生菌膜制剂可预防坏死性小肠结肠炎

研究内容

“使用益生菌治疗NEC并不是一个新想法,但在临床试验中,使用自由生活的益生菌产生了不同的结果,”Besner博士解释说,“我们的想法是开发一种安全、有效的给药机制,支持单剂量治疗来预防NEC。在这种疾病的动物模型中,我们似乎已经做到了这一点。”

为了制备生物膜,将罗伊氏乳杆菌培养物引入直径为50 μm的多孔、生物相容性好、可降解的微球中。在短暂的培养过程中,细菌粘附在微球上形成生物膜。在生物膜状态下,与自由漂浮的细菌相比,益生菌对胃酸有更强的抵抗力,对胃肠道粘膜的粘附性也更强。

益生菌膜制剂可预防坏死性小肠结肠炎

研究结果

现在,研究小组公布了他们最新的技术成果——测试用蔗糖或麦芽糖作为可扩散物质增强微球的效果。这项发表在《美国生理学杂志》上的研究报告称,单剂量罗伊氏乳杆菌生物膜在NEC实验中增强了性能。

作者认为,除了减少NEC在动物中的发生率外,该配方的增强还能提高动物的存活率,减少肠粘膜屏障的破坏和有限的肠道炎症。添加麦芽糖的罗伊氏乳杆菌微球也增强了大量乳酸菌在肠道中的持久性,并使肠道微生物群更接近于母乳喂养的婴儿。

Besner博士说:“考虑到在早产儿身上观察到的微生物群紊乱,这种保留微生物群的治疗方法有望成为预防NEC的一种干预手段。”“此外,我们的新型益生菌输送系统限制了致病菌(如肠杆菌)的扩张,这进一步证明,它能减轻由坏死引起的有害菌群失调。”

转化

所有的成分——益生菌、微球、蔗糖/麦芽糖——都被美国食品和药物管理局(FDA)“普遍认为是安全的”(GRAS)。科学家们开始使用罗伊氏乳杆菌生物膜制剂开展临床试验。

“这些微球的使用代表了改善益生菌管理方面令人兴奋的进展。随着我们对人类微生物群及其与健康和疾病的关系的进一步了解,益生菌管理可能会在疾病预防和管理中发挥越来越重要的作用,而不仅仅是对NEC的应用,”Besner博士说。

以前预防NEC的益生菌临床试验结果各不相同。Besner博士和她的同事们相信他们所开发的新型投递系统将比罗伊氏乳杆菌以自由生活方式投递具有显著的优势。为此,他们正在与美国食品及药物管理局(FDA)进行谈判,设计一项临床试验,在人类身上测试这种输送系统。

引用

Nationwide Children's Hospital. "A better way to administer probiotics? Treating premature infants with NEC." ScienceDaily. ScienceDaily, 11 July 2018.
www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180711093114.htm.

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