综述:肠道菌群失调与益生菌干预在儿童发育迟缓中的作用:机制见解和治疗潜力

【字体: 时间:2025年10月02日 来源:Medicine in Microecology CS4.6

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  本综述系统探讨了儿童发育迟缓与肠道菌群失调的关联机制及益生菌干预策略。文章指出,发育迟缓儿童普遍存在菌群多样性降低、短链脂肪酸(SCFA)减少和免疫炎症(如IL-6、TNF-α升高)激活等现象,而特定益生菌(如乳酸杆菌和双歧杆菌)可通过调节菌群组成、增强肠道屏障、抑制病原体及促进营养吸收等多途径发挥治疗潜力,为营养干预方案提供了重要补充。

  

1. 引言

发育迟缓是一种以身高低于世界卫生组织生长标准两个标准差为特征的营养不良性疾病,主要影响低收入和中等收入国家的儿童。其病因包括慢性营养不良、反复感染和生命早期1000天内的不良环境因素。近年研究发现,肠道菌群在儿童生长和发育中扮演关键角色,菌群失调与线性生长受损密切相关。

2. 发育迟缓的全球负担与机制

发育迟缓影响全球数百万五岁以下儿童,与认知发育受损、感染易感性增加以及慢性疾病风险升高相关。其发生与母亲营养不良、母乳喂养不足、辅食添加不当以及环境卫生条件差等因素密切相关。生物学机制涉及代谢紊乱、免疫失调和肠道菌群失衡。尤其值得注意的是,肠道菌群通过短链脂肪酸(SCFA)(如乙酸、丙酸和丁酸)的产生、免疫调节和营养代谢直接影响生长轨迹。

3. 肠道菌群

3.1. 生命早期菌群发育

健康肠道菌群的建立始于生命早期,受分娩方式、喂养实践(母乳或配方奶)、辅食引入时间及环境因素共同影响。母乳喂养促进双歧杆菌等有益菌定植,而配方奶喂养则可能导致菌群多样性异常和病原菌富集。菌群通过发酵膳食纤维产生SCFA,调节免疫系统功能,并影响骨骼和神经发育。

3.2. 发育迟缓儿童的菌群失调与SCFA产生

发育迟缓儿童常表现出菌群多样性降低,有害菌(如肠杆菌科)增多,而有益菌(如双歧杆菌和乳杆菌)减少。这种失调导致SCFA产量下降,进而影响肠道屏障完整性、营养吸收并引发慢性炎症。SCFA(尤其是丁酸)是结肠细胞重要能量来源,还能通过激活G蛋白偶联受体(GPR41/GPR43)和抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC)发挥抗炎作用。

3.3. 环境与社会经济因素的作用

环境卫生条件差、水资源缺乏和贫困等因素通过加剧肠道病原体暴露和饮食单一性,进一步恶化菌群组成。环境性肠功能障碍(EED)是典型表现,其特征是肠道炎症和屏障功能受损,直接影响营养吸收和生长。

4. 益生菌

4.1. 益生菌改善肠道屏障功能的机制

益生菌(如乳酸杆菌和双歧杆菌)通过多种机制促进健康:竞争性抑制病原菌、增强黏液分泌、调节紧密连接蛋白(如闭锁蛋白和闭合小环蛋白)表达以降低肠道通透性,并通过调节免疫细胞(如增加调节性T细胞和分泌型免疫球蛋白A(sIgA))减轻炎症反应。此外,益生菌还能促进抗菌肽合成和维生素(如B族维生素)生物合成。

4.2. 益生菌在营养不良婴儿中的菌株特异性效应

  • Lactobacillus reuteri:该菌株能产生抗菌物质(如瑞特林),抑制病原体生长;减少腹泻发生率;增强肠道屏障功能;并通过调节细胞因子(如降低IL-6、TNF-α,增加IL-10)表现抗炎活性。
  • Bifidobacterium longum subsp. infantis:擅长代谢人乳寡糖(HMO),产生SCFA和芳香乳酸(如吲哚乳酸),促进免疫平衡和肠道健康。临床研究表明其可改善营养不良婴儿的体重增长和菌群组成。

4.3. 影响益生菌效力的区域因素

益生菌干预的效果受到当地环境、饮食结构、宿主基因型和基线菌群状态的影响。在低收入国家,结合水、环境卫生和个人卫生(WASH)措施及营养支持(如锌和多种微量元素补充)可显著增强益生菌益处。

5. 当前研究的局限性与未来方向

当前研究存在样本量小、干预时间短、菌株和剂量不统一、长期随访数据缺乏等问题。未来需开展大规模、长期、针对特定人群的临床试验,并结合多组学技术深入探索菌群与宿主互作的分子机制,为益生菌的精准应用提供依据。

6. 结论

肠道菌群失调是儿童发育迟缓的重要影响因素,而益生菌干预显示出通过多靶点调控菌群-免疫-代谢轴缓解生长障碍的潜力。实现有效干预需结合营养、环境和菌群定向策略,并根据地域特点个性化调整益生菌菌株和应用方案。
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