益生菌改善過敏的真相:可能與腸漏症有關

了解何謂腸漏症

腸道屏障結構

腸道粘膜的細胞與細胞之間,會形成緊密排列的屏障稱為intestinal epithelial barrier (IEB),IEB為緊密連結(Tight junction)結構,避免細菌、病毒、外來物質進入。IEB的緊密連結會受到腸道分泌的解連蛋白(zonulin)調控,適度的打開屏障,改變腸道通透性。

解連蛋白增加會引起腸漏症

當腸粘膜屏障排列不再這麼緊密時,外來物質或內毒素就會藉由變大的空隙通過腸道粘膜屏障,於腸胃道研究中之科學用語稱為「腸道通透性增加」,也有人稱為腸漏症(腸漏症並非真正的醫學疾病)。

由以下此圖可了解,解連蛋白(zonulin)會使腸道粘膜屏障空隙變大,使腸道通透性增加,造成外來物質以及內毒素會透過腸道粘膜之間的空隙,進入血液循環並引起免疫反應。

過敏體質的解連蛋白濃度高

腸漏症是造成過敏反應的源頭

過敏體質有先天後天之分,先天為父母親遺傳給小孩的體質,後天則是飲食、生活習慣、藥物不良習慣所導致。針對不同型式的過敏體質,分別有不同的治療方式,當然也不少是先天合併後天的過敏體質。

  • 先天過敏體質:目前尚無法完全根治,以減少藥物使用頻率為首要目標。
  • 後天過敏體質:大多由於不良習慣導致的腸漏症有關,只要積極治療腸漏症即可有機會根治。
  • 先天合併後天過敏體質:由於先天的過敏反應無法根治,但後天與腸漏症有關,在積極控制腸漏症的情形之下,以減少藥物的使用頻率以及症狀嚴重程度為首要目標。但若遇到嚴重過敏物質或季節交替時,仍然會需要固定服用藥物一陣子。

過敏性氣喘

根據Baioumy, Shereen A et al.的研究,收錄了48名對家中塵蟎過敏的氣喘患者與48名非過敏族群,並比較其體內IgE濃度與解連蛋白濃度。研究結果顯示過敏的組別,其體內IgE與解連蛋白濃度都遠高於非過敏組別。代表過敏的組別體內有較多的解連蛋白,影響腸道通透性後,而引發後續的過敏反應。

  • IgE濃度:過敏(223 ng/ml) vs 非過敏(84 ng/ml)
  • 解連蛋白濃度:過敏(258 ng/ml) vs 非過敏(80 ng/ml)

異位性皮膚炎

根據Sheen, Y H et al.的研究,分別收錄255名兒童,其中115名為異位性皮膚炎(86名輕度、26名中度、3名重度)、140名為對照組。研究結果顯示異位性皮膚炎的組別,其體內解連蛋白的濃度明顯高於對照組。另外透過皮膚上皮細胞的顯微鏡顯示,異位性皮膚炎組別皮表的解連蛋白數量明顯高於對照組。

食物過敏

根據Niewiem, Monika, and Urszula Grzybowska-Chlebowczyk.,一共收錄年紀位於7-60個月,其中49名為Ig-E調控型的食物過敏、25位為非Ig-E調控型的食物過敏、29為對照組。研究結果顯示食物過敏的組別,其解連蛋白與脂多醣(lipopolysaccharide; LPS)都明顯高於對照組。

改善過敏,或許降低解連蛋白是關鍵

由以上三種不同類型的研究,得知無論是何種過敏型態,過敏族群體內的解連蛋白濃度都偏高。降低體內解連蛋白的濃度,是減輕過敏症狀的關鍵。

益生菌改善腸漏症的原理

益生菌抑制p38 MAPK路徑的基因表現

絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)負責細胞間的訊號傳遞,其中可分為三條路徑,分別為ERK、JNK 及 p38。其中p38這條路徑與許多發炎因子基因有關,例如nitric oxide synthase, IL-8以及IL-6。目前的假說為益生菌能夠抑制p38 MAPK磷酸化,抑制發炎因子的基因表現,進而減少產生後續的發炎物質,包括減少解連蛋白(zonulin)的產生

益生菌降低解連蛋白的人體研究

根據Ramezani Ahmadi, Amirhossein et al.收錄9篇文獻進行統合分析,研究結果告訴我們補充益生菌能夠顯著降低體內解連蛋白濃度,進而改善腸道的通透性。 由於9篇文獻中使用的菌種、菌數皆不相同,造成本篇的異質性過高,因此無法定論何種菌種效果才有效。

其中由Liu, Zhi-Hua et al.進行的一篇雙盲性試驗,針對大腸癌術後補充益生菌(Lactobacillus plantarum、Lactobacillus acidophilus、Bifidobacterium longum)是否能夠降低其感染狀況。

研究結果顯示結直腸癌術後補充益生菌能夠顯著降低解連蛋白濃度、降低腸道通透性,且感染發生率、術後發燒持續時間、術後抗生素療程、感染併發症皆有明顯地改善。

  • 解連蛋白濃度:使用益生菌組別(0.39 ng/mg) vs 未使用益生菌組別(1.08 ng/mg)
  • 術後10天L/M ratio:使用益生菌組別(0.166) vs 未使用益生菌組別(0.216)
    (註:Lactulose/Mannitol比值,代表腸道滲透力,比值越大代表滲透力越高)
  • 腸道上皮細胞耐受性(TER):使用益生菌組別(19.21) vs 未使用益生菌組別(12.66)
    (註:TER為評估腸道物理性屏障功能的重要指標)

如何改善腸漏症

補充益生菌

益生菌能夠降低解連蛋白濃度,而目前尚未定論何種益生菌對於降低解連蛋白效果最佳,因為研究大多採用複合式菌種。益生菌的菌種方面建議選擇以乳酸菌屬、雙歧桿菌屬為優先即可,並且選擇清楚標示菌種、菌數含量以及是否添加益生元後生元的益生菌產品。

如常見的嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)、鼠李糖乳桿菌(Lactobacillus rhamosus)、龍根菌(Bifidobacterium longum)、比菲氏菌(Bifidobacterium bifidum)、雷特氏雙歧桿菌(Bifidobacterium lactis)都是許多文獻會採用的菌種。

減少接觸過敏物質

1.進行過敏原檢測,找出過敏原,並減少接觸過敏原。
2.避免攝取麩質食物,麩質會使解連蛋白分泌量增加。

補充消化酵素

外源性的蛋白質、脂肪、碳水化合物分解酵素,天然鳳梨酵素,盡量將外來的物質分解成小分子較容易吸收,避免消化不完全的大分子刺激腸道免疫系統。

修補腸粘膜

給予修補黏膜的胺基酸,如麩醯氨酸(Glutamine)。

資料來源

Rahman, Mohammed T et al. “IFN-γ, IL-17A, or zonulin rapidly increase the permeability of the blood-brain and small intestinal epithelial barriers: Relevance for neuro-inflammatory diseases.” Biochemical and biophysical research communications  vol. 507,1-4 (2018): 274-279. doi:10.1016/j.bbrc.2018.11.021

Baioumy, Shereen A et al. “Association between serum zonulin level and severity of house dust mite allergic asthma.” Allergy, asthma, and clinical immunology : official journal of the Canadian Society of Allergy and Clinical Immunology  vol. 17,1 86. 31 Aug. 2021, doi:10.1186/s13223-021-00586-7

Sheen, Y H et al. “Serum zonulin is associated with presence and severity of atopic dermatitis in children, independent of total IgE and eosinophil.” Clinical and experimental allergy : journal of the British Society for Allergy and Clinical Immunology  vol. 48,8 (2018): 1059-1062. doi:10.1111/cea.13158

Niewiem, Monika, and Urszula Grzybowska-Chlebowczyk. “Assessment of Selected Intestinal Permeability Markers in Children with Food Allergy Depending on the Type and Severity of Clinical Symptoms.” Nutrients  vol. 14,20 4385. 19 Oct. 2022, doi:10.3390/nu14204385

Ramezani Ahmadi, Amirhossein et al. “The Effects of Probiotic/Synbiotic on Serum Level of Zonulin as a Biomarker of Intestinal Permeability: A Systematic Review and Meta-Analysis.” Iranian journal of public health  vol. 49,7 (2020): 1222-1231. doi:10.18502/ijph.v49i7.3575