淺談二代益生菌

醫技系 賴信志教授

傳統益生菌使用已經超過一個世紀，近期發現的天然腸道菌群(gut microbiota) 在促進健康以及治療疾病之廣泛應用，迅速吸引了全球關注。這些潛在的有益細菌被稱為二代益生菌或稱次世代益生菌(next generation probiotics, NGP)，例如放線菌門、擬桿菌門、厚壁菌門和疣微菌門等。由於 NGP 可作為藥物以治療特定疾病，因此使用 NGP 需比傳統益生菌更為嚴格，必須全面了解其對改善疾病、安全性、宿主生理、基因組和代謝組學特徵、藥物敏感性模式、耐藥基因轉移可能性以及可能潛在毒力因子。此外，還必須使 NPG 能 與宿主相互作用以維持腸道功能完整性和宿主生理穩定。

傳統益生菌的應用源自於早期研究，發現經常食用乳酸菌(lactic acid bacteria, LAB) 發酵乳製品與提高保加利亞老年人的健康水平和延長壽命有關。由此，從ㄧ世紀前，「益生菌」一詞便意旨有益健康的細菌。目前研究發現腸道菌群失調可造成慢性炎症相關疾病發展，原因為腸道菌群組成改變造成細菌多樣性和穩定性降低以及促炎細菌數目升高。慢性炎症不僅發生在腸道，亦可系統性地發生在宿主全身器官。不正常的飲食、抗生素的使用、衛生環境的變化、配方食品的餵養和剖腹生產都會導致腸道菌群失調。為了改善與腸道菌群失調和腸漏症相關疾病，益生菌的給藥是最佳選擇之一。傳統的益生菌以乳酸桿菌屬、雙歧桿菌屬、鏈球菌及酵母菌為主，可以改變腸道生態系統，產生抗氧化代謝產物來抵抗發炎。迄今為止，傳統的益生菌在臨床上的預防用途有所不同，且其總體效果是輕微的。例如，先前研究指出，傳統益生菌似乎可以減少包括肺炎在內的感染併發症，並可能降低重症病房的死亡率。但是，進一步研究發現了臨床研究和統計學上的諸多因素，可能導致不精確的估計，因此排除了臨床應用推廣的建議。為了進一步合理選擇針對各種疾病的預防與治療所開發的益生菌，進行疾病之預防及治療，NGP 應運而生。

過去十年可快速且大量分析人體微生物叢(microbiota) 及微生物叢基因體(microbiome) 相關分析平台蓬勃發展，使得腸道共生細菌的組成、結構和功能被迅速解密。為了達到增強腸道黏膜屏障功能、減輕炎症和改善腸道疾病的目的，研究人員利用糞便微生物群移植(FMT) 技術，將健康菌群從健康的供體者移植到患有與不良腸道微生物群組成相關疾病的接受者中。結果顯示 FMT 對復發性的抗生素相關的艱難梭菌(Clostridium difficile) 感染疾病的治療最為成功。此結果激勵科學家研究 FMT 對其他胃腸道疾病的療效。但迄今為止，FMT 治療某些慢性疾病的療效未盡完善，尤其患者的臨床安全及反應差異尚待評估，2019 年一份研究報告描述了兩名患者在接受 FMT 治療後發生大腸桿菌菌血症，因此 FMT 的副作用和風險尚待詳細研究。

新的 NGP 菌種不斷被發現，而由於 NGP 不僅僅可作為食物或膳食補充劑，更可開發成為治療藥物，因此開發 NGP 已在生技產業形成新興風潮。目前生技公司已開發出降血糖及免疫治療等產品？如何透過嚴格的監管以安全使用 NGP，將是接下來需面臨的挑戰。