新生儿呼吸系统疾病是新生儿常见疾病，也是导致新生儿死亡的常见原因。益生菌是通过定植在人体内，改变宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的活性微生物。近年关于益生菌与新生儿呼吸系统疾病关系的研究，成为本领域研究热点。益生菌可增强肠道免疫功能，提高新生儿全身免疫力，从而对其呼吸系统疾病的各病理及病理生理功能产生阻遏作用，达到治疗该类疾病的目的。笔者拟就益生菌的定义及种类，新生儿临床应用的安全性及不良反应、治疗机制，以及对新生儿呼吸系统疾病治疗等最新研究现状进行阐述，旨在促进广大儿科医师更好地了解益生菌在治疗该类疾病中的作用。
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肠道和肺部除了具有一些解剖学上皮相似性外，其病理及病理生理功能也互相影响、互相作用，二者之一出现异常，则可导致另一器官功能障碍。口服益生菌可影响呼吸道微生物群变化[1]，该药不但可促进机体消化功能提高，还可强化机体免疫力和抵抗力，维持人体肠道菌群平衡，有效抵抗外部病原微生物侵入，遏制机体炎性介质释放，在改善人体呼吸功能中发挥重要作用[2]。益生菌主要通过肠-肺轴调节肠道和肺微生物群微生态平衡，从而在呼吸及消化系统疾病治疗中起着重要作用。
科学界曾认为健康人体肺部不存在微生物，但是随着细菌培养和二代测序技术发展，越来越多证据表明，人体下呼吸道并非无菌，而且肠道微生物群可通过与肺部交互作用，影响肺功能[3]。人体消化道菌群构成和功能改变，可通过消化道黏膜免疫系统影响呼吸道黏膜免疫系统，而肺黏膜菌群，又可通过血液循环影响肠黏膜菌群，这种肠道和肺部相互影响，被称为"肠-肺轴"。"肠-肺轴"影响是双向的，许多胃肠道疾病合并呼吸道疾病，呼吸道感染(respiratory tract involvement，RTI)疾病也合并肠道感染症状。"肠-肺轴"相互影响的具体作用机制，迄今尚未完全阐明，短链脂肪酸(short-chain fatty acids，SCFA)盐理论，强调醋酸盐或丁酸盐具有"肠-肺轴"作用，对人体消化及呼吸系统感染，均具有抗炎和免疫调节作用[4]。
益生菌是通过定植在人体内，改变宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的活性微生物，是通过调节宿主黏膜与系统免疫功能，或通过调节肠道内菌群平衡，促进营养吸收，保持肠道功能正常，从而产生有利于人体健康的单微生物或组成明确的混合微生物。1965年，Lilly和Stillwell首次提出"益生菌"概念，将其描述为一种有机体分泌的刺激其他有机体成长的物质。2001年，联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization，FAO)和世界卫生组织(World Health Organization，WHO)将益生菌定义为"当摄入足量时，对宿主健康有益的活性微生物"。2014年，国际益生菌和益生元科学协会(International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics，ISAPP)专家共识突出强调益生菌的3个核心特征(足够数量、活菌状态、对宿主健康有益)，而将益生菌定义修改为"当给予足够的量，对宿主健康有益的活性微生物"[5]。
按照不同特点，益生菌主要包括如下分类方式[6,7]。①按照益生菌来源分类：可被分为真菌制剂、共生菌制剂及原籍菌制剂。②按照菌属来源分类：可被分为酵母菌、类杆菌属、丙酸杆菌属、乳球菌属、片球菌属、明串球菌属、梭菌属、芽孢杆菌属、链球菌属、乳杆菌属、双歧杆菌属等。③按照生理特性分类：可被分为非乳杆菌类及乳杆菌类。
人类补充益生菌通常被认为是安全的。在健康人群和动物胃肠道中，各种微生物种类、数量和定植部位均相对稳定，并且相互协调、制约，共同形成平衡微生态系统，许多益生菌产品已被记录为安全或被标记为"公认安全"的[8]。但是，益生菌除了有益作用外，对于新生儿期或罹患某些疾病(恶性肿瘤、肠漏、糖尿病和器官移植后恢复期)的高危群体，如果使用不当，亦可对机体产生如下不良影响[2,7,9]。①系统性感染：导致机体发生真菌血症、细菌血症、败血症、心内膜炎等；②有害代谢作用：增加D-乳酸和生物胺产生，或影响胆固醇代谢及脂质吸收的胆汁盐水解活性，导致机体酸中毒、腹泻和小肠病变；③导致易感个体过度免疫刺激；④基因转移：益生菌菌株可能导致机体对某些抗菌药物产生耐药性，如可能导致某些菌体基因发生横向转移，从而增加新菌群抵抗抗菌药物作用。然而，在早产儿或其他患者组中进行的多数临床随机对照试验(randomized controlled trial，RCT)，并未充分监测或报道上述不良反应[7]。目前关于益生菌在健康人群中的应用显示，是相对安全的，但是在一些特殊人群中的应用必须谨慎，特别是对于免疫缺陷及肠黏膜屏障严重破坏的人群，应慎用益生菌[10]。
长期以来益生菌不仅用于疾病治疗，还用于疾病预防，益生菌在预防和治疗胃肠道疾病、调节免疫系统、预防感染与变态反应性疾病，以及抗癌、抗抑郁等方面均有益。鉴于益生菌成分在不同菌株和产品配方中不同，解释其防治呼吸系统疾病的作用机制较为困难，对其治疗新生儿呼吸系统疾病的具体机制迄今尚不清楚。目前认为，益生菌可通过分泌抗菌物质(有机酸或细菌素)，增加肠道细胞黏附和黏蛋白产生，以及分泌免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)A抑制病原体刺激机体免疫反应，降低机体发生变态反应的风险，改善肠黏膜屏障功能，增强机体全身免疫力，增加呼吸道黏膜抗感染能力；在肠道共生菌群受到干扰时，提高菌群稳定性，或促进其恢复，调节宿主基因表达，释放乳糖酶或天然酶等，抑制病原体黏附功能，减少呼吸道感染风险[2]。益生菌目前已成为通过用有益微生物取代肠道有害微生物群，从而维持肠道菌群平衡的工具，进而利用"肠-肺轴"作用，达到防治呼吸系统疾病的效果。
益生菌在新生儿疾病治疗中得到广泛应用，但是目前多应用于新生儿坏死性小肠结肠炎(necrotizing enterocolitis，NEC)与新生儿腹泻病、早产儿喂养不耐受及新生儿高胆红素血症等治疗中。目前不断有研究将益生菌应用于新生儿呼吸系统疾病防治中，成为本领域的研究热点。笔者以下拟就益生菌在新生儿呼吸系统疾病，如新生儿呼吸机相关性肺炎(ventilator-associated pneumonia，VAP)，新生儿支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia，BPD)，新生儿胎粪吸入综合征(meconium aspiration syndrome，MAS)，降低新生儿远期发生哮喘风险的最新研究现状进行阐述。
新生儿VAP发病率较高，低出生体重、早产、机械通气时间长、留置胃管及重复插管等，均为导致该病发生的高危因素[11]。因新生儿食管下端括约肌发育尚不成熟，以及神经肌肉协调功能较差，容易出现胃食管反流，吸入奶汁或其他分泌物对肠黏膜完整性造成损害，从而使肠道细菌或其代谢物进入血液循环系统，引起全身炎症，并通过淋巴细胞迁移至呼吸道，最终到达肺部，导致呼吸系统感染。随着机械通气时间延长，新生儿气管纤毛活动减弱，局部防御功能下降，气管插管导致呼吸道内滞留分泌物明显增加，进入肺部微生物也显著增加，进而导致呼吸系统疾病发生风险增高[11]。
张应金等[12]发现，双歧杆菌对新生儿VAP的预防效果理想，应用双歧杆菌的新生儿VAP发病率较未应用者明显降低，并且可有效延迟VAP发病时间。吴香兰等[13]研究证实，益生菌对新生儿VAP病原菌定植及其发病率，均可产生影响。李学超等[14]采用随机对照方法分析益生菌对新生儿VAP病原菌定植数量及其发病时间等研究结果表明，益生菌对于延缓机械通气新生儿致病菌定植与VAP发生及降低新生儿口咽部致病菌定植率，均有积极作用。刘雅文[15]对益生菌制剂干预对机械通气患者发生VAP及患者死亡率影响的Meta分析结果显示，益生菌制剂未降低机械通气患者死亡率，亦不缩短患者住院时间，但是可显著降低儿童、新生儿及成年人VAP发病率，缩短机械通气治疗时间。益生菌制剂可降低新生儿胃酸度，减少胃定植菌和降低新生儿喂养不耐受发病率，从而间接阻断肠道细菌的胃-口咽-RTI途径，因此在新生儿VAP中的预防效果较为理想[16]。
新生儿BPD与其出生胎龄及出生体重等存在一定关联，该病对患儿肺功能及神经认知等均可产生不良影响，甚至影响患儿生存质量。新生儿肺和肠道微生物群落结构复杂，通过肠-肺轴在肺疾病中起着重要调控作用，肠道菌群对炎症及免疫反应可产生影响，可对肺部炎症损伤进行调节，从而影响新生儿BPD的发生及发展[17]。
Li等[18]研究发现，BPD新生儿肠道微生物多样性降低，包括肠杆菌科、乳杆菌属、芽孢杆菌属和双歧杆菌属数量及种类均减少，而益生菌制剂中的罗伊乳杆菌和双歧杆菌，可促进高氧诱导肺上皮高氧损伤肺泡Ⅱ型细胞系MLE-12细胞增殖，并抑制该细胞凋亡，进而缓解BPD发生，降低机体炎症和氧化应激损伤。Qu等[19]研究结果显示，益生菌可通过调节局部和全身免疫力，以及增加机体抗炎细胞因子，从而降低<32周早产儿出生后BPD发生率。范佳英[20]研究发现，不同程度BPD早产儿的新生儿肠道菌群种类及数量差异较大，而链球菌、双歧杆菌、乳杆菌数量及种类减少，可增加中、重度新生儿BPD发生风险，对新生儿补充乳杆菌等肠道益生菌，可促进机体产生细菌素、乳酸等抗菌物质，增强机体肠道屏障功能，对于促进新生儿肺部及肠道功能发育与成熟发挥积极作用。BPD的发生与新生儿肠道微生物组多样性较低，存在脲原体及乳杆菌数量与种类减少有关，而且肠道和肺微生物群存在明显双向影响，BPD可能使肠道微生物群在个体生命早期更容易被破坏，反之肠道微生物群失衡，可导致新生儿BPD的发生[21]。由此可见，肠道和肺微生物群失衡，可能是导致新生儿BPD发生的重要危险因素，通过调节新生儿肠道微生物群平衡，可以改善BPD新生儿预后[22]。
新生儿MAS具有病情复杂、控制难度大、患儿预后差等特点，可引发全身炎症反应综合征、多器官功能衰竭及新生儿持续性肺动脉高压等。魏贤等[23]对49例MAS新生儿进行临床RCT并随访1年的研究结果表明，服用益生菌组(n＝29)MAS新生儿出院后1年内免疫功能，均显著优于未服用益生菌组(n＝20)，同时益生菌对于降低MAS新生儿炎症反应也有重要价值，服用益生菌组新生儿出院后1年的血清肿瘤坏死因子-α水平显著低于未服用益生菌组，并且差异均有统计学意义(P<0.05)，MAS新生儿内皮细胞严重受损、肠道菌群失衡，均可促进机体产生大量炎性介质。肠道菌群失衡可导致患儿变态反应性疾病及哮喘等发生风险显著增高，影响其生长、发育。由此可见，对MAS新生儿补充益生菌有助于增强其远期免疫功能，降低变态反应性疾病发生风险[23]。但是，由于目前关于益生菌在新生儿MAS中的应用相关研究有限，尚需更多设计严谨的大样本、多中心临床RCT进一步研究、证实。
胎儿和新生儿免疫力受到转移至胎儿的母体分子和细胞成分的强烈影响[24]，关于哮喘的胎儿起源学说认为，胎儿在宫内发育中受遗传、宫内环境影响，可能导致其成年期一系列疾病(支气管哮喘、特应性皮炎等)的发生。新生儿由于淋巴系统尚未发育成熟，辅助性T细胞(helper T cell，Th)1受到抑制，而免疫系统Th1、2发生失衡，该免疫系统失调与哮喘发病直接相关，而益生菌具有免疫调节作用，可减轻机体变态反应[25]，影响支气管哮喘等常见变态反应性疾病的发展。新生儿呼吸道病毒感染主要为腺病毒与呼吸道合胞病毒感染，防止呼吸道黏膜上皮表面病毒吸附，对于减少疾病发生至关重要，若发病后不及时治疗，可导致患儿病情迁延，进展为支气管哮喘的风险显著增高[26]。哮喘具有家族聚集倾向，遗传率较高，通过采取有效措施调节新生儿肠道菌群，可达到一定哮喘预防效果[27]。
曾双志等[28]对父母任意一方有哮喘史新生儿的RCT结果显示，服用双歧杆菌新生儿的远期喘息发作次数及哮喘发病率，均低于未服用者。益生菌可增强机体Th1活性，并对Th2表达产生拮抗作用，有效抑制B淋巴细胞合成IgE，延缓肥大细胞颗粒进程，减少嗜酸细胞阳离子蛋白释放，可对调节性T细胞分化产生激活作用，上调转化生长因子-β1水平[29]，有助于促进患儿肺通气功能改善。乳杆菌和双歧杆菌属益生菌制剂，可以捕获病毒，并干扰与宿主细胞受体结合的病毒[30]，避免机体免疫系统失调，从而降低患儿哮喘发病率。
Monteiro等[31]研究发现，不同制剂和剂量益生菌，可能产生不同效果。因此如何选择益生菌制剂类型及剂量，是否使用复方制剂，确定最佳治疗时间窗口和疗程，成为益生菌在新生儿呼吸系统疾病治疗中亟待解决的问题。
目前市场上益生菌剂型主要包括胶囊、片剂、粉剂及液体，临床治疗以口服粉剂及片剂为主。目前专门针对治疗新生儿呼吸系统疾病的益生菌菌株类型临床研究较少，临床应用的益生菌多以新生鼠或婴儿为研究对象研发的[32,33]，最常见的是双歧杆菌和乳杆菌，主要作用为调节机体免疫功能，治疗各种RTI疾病，包括病毒感染和细菌感染疾病，亦可缓解哮喘、预防VAP和囊性纤维化等。鼠李糖乳杆菌(L. rhamnosus)CRL1505和约氏乳酸杆菌(L. johnsonii)菌株，可预防呼吸道合胞病毒感染；而L. rhamnosus GG、植物乳杆菌(L. plantarum)K37、长双歧杆菌(B. longum)BB536、婴儿双歧杆菌(B. infantis)M-63等菌株，可改善新生儿哮喘症状；干酪乳杆菌(L. casei)Shirota菌株，可降低新生儿VAP发病率；B. longum BB536、乳双歧杆菌(B. lactis)BB-12菌株，可预防新生儿RTI。目前临床对新生儿采取益生菌治疗的剂量差异大，推荐的益生菌治疗剂量为105~1010 CFU，也有部分推荐为108~109 CFU，目前研究不支持较高剂量益生菌比较低剂量益生菌更有效的观点[33]，对于多数益生菌菌株而言，目前尚无确切剂量可保证对于新生儿呼吸系统疾病治疗的有效性，因此仍需更多临床RCT进一步证实。
国内外临床试验均表明益生菌对新生儿呼吸系统疾病防治具有确切疗效，但是对于采取益生菌治疗的时机，目前文献报道的差异很大。应用呼吸机的患儿24 h内服用益生菌1周以上，可降低呼吸道、消化道细菌定植，延缓VAP的发生[13,16]。普遍认为，对于新生儿疾病，应该在病原菌定植、抗菌药物破坏肠道正常菌群前给予益生菌进行预防，但是对于可获得最佳防治效果的具体时机，则迄今尚无相关研究。目前研究主要集中在早产儿和NEC患儿，研究指出在新生儿生后立即开始或首次肠内营养开始时补充益生菌，可预防新生儿肠道菌群失衡，进而达到预防新生儿疾病的目的[9]。究竟何时使用益生菌对预防新生儿呼吸系统疾病的效果更好，仍需要临床RCT研究、证实。
综上所述，益生菌可通过调节新生儿肠道微生物群失衡，达到治疗新生儿呼吸系统疾病目的，甚至具有预防新生儿呼吸系统疾病的作用。其作用机制主要是预防及减少致病微生物的定植和入侵，增强新生儿机体免疫力。虽然关于益生菌治疗新生儿呼吸道疾病的临床试验的结论存在一定差异，但是益生菌在新生儿呼吸系统疾病防治的疗效是确切的，并且无明显不良反应。
所有作者声明无利益冲突
