生命早期使用抗菌藥物的長期影響及其可能的對(duì)策

1、生命早期使用抗菌藥物的長期影響及其可能的對(duì)策,蘇州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院 武慶斌,內(nèi)容,抗菌藥物破壞腸道菌群平衡改變黏膜免疫應(yīng)答模式生命早期使用抗菌藥物對(duì)機(jī)體的長遠(yuǎn)影響尤其突出生命早期使用抗菌藥物增加以后一些疾病的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)抗抗菌藥物長遠(yuǎn)影響的干預(yù)對(duì)策,抗菌藥物是一把雙刃劍,針對(duì)細(xì)菌殺菌,抑菌清除病菌針對(duì)宿主治療效果,耐藥性細(xì)菌產(chǎn)生菌群紊亂二重感染毒副作用長遠(yuǎn)影響,,,抗菌藥物,抗菌藥物對(duì)機(jī)體的不利作用,短期影響

2、-- 抗生素相關(guān)性腹瀉（AAD） -- 耐藥菌株篩選及傳播 -- 毒副作用長期影響 -- 破壞腸道菌群平衡改變黏膜免疫應(yīng)答模式 -- 潛在增加一些疾病的風(fēng)險(xiǎn),抗生素破壞腸道菌群平衡改變黏膜免疫應(yīng)答模式,抗生素引起腸道菌群結(jié)構(gòu)紊亂導(dǎo)致腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)破壞：黏液減少導(dǎo)致腸上皮細(xì)胞(IEC)接受微生物相關(guān)分子模式(MAMPs)刺激的增加；IEC與共生菌的相互作用改變引起緊密聯(lián)接蛋白降低，腸壁通透性增加。,Mucosal I

3、mmunology 2019;3(2):100-103,抗菌藥物破壞腸道菌群平衡改變黏膜免疫應(yīng)答模式,抗生素常用于治療細(xì)菌性感染，但抗生素對(duì)腸道菌群結(jié)構(gòu)以及對(duì)腸道免疫應(yīng)答的潛在影響，還了解的不多應(yīng)用抗生素能夠通過改變黏液分泌、細(xì)胞因子和抗微生物肽的產(chǎn)生，顯著地削弱IEC的屏障功能以上腸道固有免疫的紊亂可以引起Th17/Treg平衡的改變抗生素應(yīng)用引起的腸道菌群結(jié)構(gòu)變化和腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)不平衡，增加了感染的易感性，以及其它炎癥性腸病的風(fēng)險(xiǎn)

4、,Mucosal Immunology， 2019;3(2):100-103,生命早期使用抗菌藥物對(duì)機(jī)體的長遠(yuǎn)影響尤其突出,生命早期（出生至生后1-2歲）是腸道菌群建立和形成的關(guān)鍵時(shí)期（時(shí)間窗）嬰兒菌群脆弱，受影響因素多，特別是抗菌藥物,Reinhardt C, et al. JPGN 2009;48:249-256,光崗知足，1980,腸道菌群的建立與出生后免疫系統(tǒng)的發(fā)育成熟同步,Hornef M., et al. Nat

5、ure Reviews Immunology，2019;12:9-23,腸道菌群的建立與出生后免疫系統(tǒng)的發(fā)育成熟同步,Hornef M., et al. Nature Reviews Immunology，2019;12:9-23,上述疾病經(jīng)過動(dòng)物模型研究驗(yàn)證與口服抗生素有關(guān)-Nature，2019;9:233-243,自然雜志(IF=36.10, 2019),生命早期使用抗菌藥物增加以后一些疾病的風(fēng)險(xiǎn),連續(xù)7天克林霉素對(duì)健康受試者

6、腸道菌群的長期影響,13,Jernberg C, et al. The ISME Journal. 2019;1:56-66,國際微生態(tài)學(xué)會(huì)雜志(IF=6.153, 2019)Nature集團(tuán)旗下,試驗(yàn)設(shè)計(jì)：前瞻性隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)受試對(duì)象：8位健康受試者試驗(yàn)方案：隨機(jī)分2組1-4例：連續(xù)7天口服克林霉素(150mg/日)5-8例：正常飲食觀察指標(biāo)擬桿菌屬豐度恢復(fù)情況擬桿菌屬種株的結(jié)構(gòu)變化,連續(xù)7天克林霉素顯著降

7、低健康受試者腸道擬桿菌屬豐度，產(chǎn)生的克林霉素耐藥菌株長達(dá)2年不消退,14,Jernberg C, et al. The ISME Journal. 2019;1:56-66,克林霉素組(n=4),對(duì)照組(n=4),8例健康受試者隨機(jī)分2組，1-4位連續(xù)7天口服克林霉素(150mg/日)，不同時(shí)間點(diǎn)取受試者糞便rep-PCR法測定擬桿菌屬克隆數(shù)以及克林霉素耐藥克隆數(shù),>64mg/L,連續(xù)7天克林霉素的選擇性壓力導(dǎo)致腸

8、道耐藥菌株大量產(chǎn)生，長達(dá)2年無法消褪,15,Jernberg C, et al. The ISME Journal. 2019;1:56-66,克林霉素組(n=4),對(duì)照組(n=4),8例健康受試者隨機(jī)分2組，1-4位連續(xù)7天口服克林霉素(150mg/日)，不同時(shí)間點(diǎn)取受試者糞便rep-PCR法測定擬桿菌屬克隆數(shù)以及克林霉素耐藥克隆數(shù),擬桿菌屬下菌株數(shù),擬桿菌屬下菌株數(shù),克林霉素耐藥株(MIC>8mg/L),研究證實(shí)各

9、種抗生素對(duì)產(chǎn)生耐藥菌株的選擇性壓力,Jernberg C, et al. Mirobiology. 2019;156:3216-3223Sullivan A, et al. Lancet Infect Dis 2019;1:101-114,不同抗生素對(duì)結(jié)腸腸道菌群結(jié)構(gòu)和耐藥菌株的影響(按培養(yǎng)和MIC值),↓↓：顯著抑制；↓：中度抑制；↑：數(shù)量增加；↑↓：不同試驗(yàn)結(jié)果不一致；NC：未檢出變化；+：檢出耐藥菌株,

10、國際多中心回顧性研究（ISAAC：國際兒童哮喘和過敏癥研究協(xié)作組）,Wellington, et al. J Allergy Clin Immunol，2009;124:982-989,研究目的：6-7歲兒童過敏癥患病率與出生早期抗生素應(yīng)用的關(guān)聯(lián)性研究方法：國際多中心橫切面問卷調(diào)研；29國家的71研究中心，N=193,412研究結(jié)果：0-1歲應(yīng)用抗生素與兒童期各種過敏癥發(fā)生率的增加高度相關(guān)1、哮喘：OR=1.70, 95%C

11、I 1.60~1.802、過敏性鼻炎結(jié)膜炎：OR=1.56, 95%CI 1.46~1.663、濕疹：OR=1.58，95%CI 1.33~1.51,0-1歲抗生素與兒童各種過敏癥發(fā)生率高度相關(guān),Wellington, et al. J Allergy Clin Immunol 2009;124:982-989,ISAAC完成的全球29個(gè)國家的77個(gè)研究中心對(duì)6-7歲兒童進(jìn)行橫切面問卷式流行病學(xué)調(diào)研，N=193,412

12、,0-1歲抗生素應(yīng)用與6-7歲兒童哮喘、過敏鼻炎、濕疹患病率相關(guān)性(全變量多因素回歸分析),95% CI1.60~1.80,95% CI1.67~1.98,95% CI1.83~2.06,95% CI1.46~1.66,95% CI1.33~1.51,前瞻性隊(duì)列研究：早期抗生素提高兒童哮喘風(fēng)險(xiǎn),Fawziah Marra., et al. Pediatrics，2009;123:1003-1010,研究目的：0-1歲抗生素應(yīng)

13、用對(duì)兒童哮喘發(fā)生的作用研究方法：前瞻性隊(duì)列研究；2019-2019年出生兒童，記錄出生后12個(gè)月內(nèi)抗生素； N=251,817研究結(jié)果：1、嬰兒期抗生素提高兒童哮喘風(fēng)險(xiǎn) (調(diào)整后HR = 1.12, 95%CI 1.08~1.16，P4次 HR = 1.30, 95%CI 1.20~1.41 ，P<0.0001) 3、大環(huán)內(nèi)酯類抗生素風(fēng)險(xiǎn)最高 (調(diào)整后 HR = 1

14、.11, 95%CI 1.06~1.17 ，P<0.0001),嬰兒期抗生素顯著提高兒童哮喘風(fēng)險(xiǎn)，呈劑量依賴性,Fawziah Marra., et al. Pediatrics，2009;123:1003-1010,新生兒在0-12月內(nèi)抗生素暴露情況,前瞻性隊(duì)列研究：6月內(nèi)抗生素暴露與6歲哮喘和過敏癥的相關(guān)性研究,研究目的：0-6月抗生素應(yīng)用與6歲后哮喘過敏癥的相關(guān)性試驗(yàn)方案：多中心前瞻性隊(duì)列研究(耶魯大學(xué))英國56所

15、私人婦產(chǎn)科，15所公立醫(yī)院，N=1,4012019-2000年哮喘病史孕婦出生新生兒觀察指標(biāo)：6歲后哮喘過敏癥發(fā)生率與抗生素相關(guān)性結(jié)果： 1、嬰兒期抗生素提高兒童哮喘風(fēng)險(xiǎn) (OR=1.76, 95%CI 1.01~3.09) 2、嬰兒期抗生素提高過敏癥的風(fēng)險(xiǎn) (OR=1.59, 95%CI 1.10~2.28 ）結(jié)論：哮喘家族史嬰兒出生早期暴露抗生素顯著增加6月后哮喘和過敏癥的風(fēng)險(xiǎn),

16、Risnes KR., et al. American Journal of Epidemiology，2019；173(3):310-8,嬰兒抗菌藥物使用引起哮喘？A Systematic Review and Meta-analysis,Chest. 2019;129(3):610-8.,Prenatal or early-life exposure to antibiotics and risk of childhood

17、asthma: a systematic review,Murk W., et al. Pediatrics，2019;127:1125-1138,抗生素提高風(fēng)險(xiǎn),抗生素降低風(fēng)險(xiǎn),>4次 vs 0次,1~2次 vs 0次,3~4次 vs 0次,權(quán)重值,調(diào)整前OR,調(diào)整后OR,森林圖OR值及95%CI,X2異質(zhì)性,I2異質(zhì)性,前瞻性隊(duì)列研究：抗生素應(yīng)用與兒童IBD,Hviid A., et al. Gut；2019;60:49-

18、54,研究目的：兒童IBD與早期抗生素應(yīng)用的關(guān)聯(lián)性研究方法：前瞻性隊(duì)列研究；調(diào)查丹麥全國2019-2019年出生兒童，隨訪至 2019年，IBD患兒診斷117例(50例CD和67例UC) ，分析抗生素對(duì)IBD發(fā)生的貢獻(xiàn)； N=577,627(3,173,117人年)研究結(jié)果：抗生素顯著提高兒童罹患IBD風(fēng)險(xiǎn)1、相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)比(RR)=1.84, 95%CI 1.08~3.152、每次抗生素可使IBD風(fēng)險(xiǎn)增加12%3、抗生素對(duì)

19、CD的歸因貢獻(xiàn)率為55%(95%CI 24%~68%)4、3個(gè)月內(nèi)抗生素對(duì)CD的歸因貢獻(xiàn)率為22%(95%CI 13%~45%),抗生素應(yīng)用次數(shù)與兒童IBD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),,相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)比(RR),克隆氏病(CD),炎癥性腸病(IBD),,Hviid A., et al. Gut；2019;60:49-54,對(duì)抗抗菌藥物長遠(yuǎn)影響的干預(yù)對(duì)策,合理使用抗菌藥物到控制使用用感染微生態(tài)學(xué)理論，提高對(duì)感染的認(rèn)識(shí),抗菌藥物與耐藥菌株篩選,耐藥菌的出

20、現(xiàn)是人類不合理使用抗生素的直接后果，并且細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于人類新藥開發(fā)的速度，如不遏止，人類將進(jìn)入“后抗生素時(shí)代”，也即回到抗生素發(fā)現(xiàn)之前的人們面對(duì)細(xì)菌性感染束手無策的黑暗時(shí)代。,全世界在行動(dòng)--2019年世界衛(wèi)生日主題,中國在行動(dòng),我國抗菌藥物使用量及使用率位于全球第一我國是世界上細(xì)菌耐藥率增長最快的國家 --- 據(jù)衛(wèi)生部有關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示：我國人均年消費(fèi)抗菌藥量在138克左右，這一數(shù)字是美國的10倍，全球第一 --

21、我國兒童抗菌藥物食用量是歐美發(fā)達(dá)國家兒童的2.4倍 全球細(xì)菌耐藥明顯增加2019年衛(wèi)生部開展抗菌藥物臨床應(yīng)用專項(xiàng)整治活動(dòng)2019年衛(wèi)生部：關(guān)于繼續(xù)深入開展全國抗菌藥物臨床應(yīng)用專項(xiàng)整治活動(dòng)的通知衛(wèi)生部《抗菌藥物臨床應(yīng)用管理辦法》2019年8月1日起施行,對(duì)抗抗菌藥物長遠(yuǎn)影響的干預(yù)對(duì)策,合理使用抗菌藥物到控制使用用感染微生態(tài)學(xué)理論，指導(dǎo)對(duì)感染的診斷、治療和預(yù)防 ----重新認(rèn)識(shí)感染的發(fā)生、發(fā)展 ----重視菌群在防御

22、感染中的作用 ----重視菌群的免疫包括抗在感染免疫中的作用 ----調(diào)整對(duì)感染性疾病的治療策略 ----探索益生菌在感染性疾病中的作用 ----探索益生菌在消除抗菌藥物對(duì)人體影響的作用,李蘭娟 《感染微生態(tài)學(xué)》第2版，2019，人民衛(wèi)生出版社,自然界中--微生物與人類--人類與微生物的戰(zhàn)斗,,人體針對(duì)微生物的武器—抗菌藥物，是微生物產(chǎn)生的，不是人類發(fā)明的，人類僅僅發(fā)現(xiàn)了它們。 --Spellberg

23、B et al. Clin Infect Dis. 2019;46:155-164,人體中微生物菌群—數(shù)量是人體細(xì)胞的10倍 ----絕大多數(shù)情況下，細(xì)菌是不致病的,抗菌藥物和益生菌,,,,,Probiotics,Antibiotics,,人類最早發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌是有益菌（1864年，法國路易·巴斯德，乳酸桿菌）-“微生物學(xué)之父” 人類使用有益菌（1917年，大腸桿菌Nissle）的歷史比抗菌藥物（1929年，英國

24、弗萊明）早10年 然而近100年來，我們太重視抗菌藥物（antibiotics ）了，忽略了益生菌（probiotics ）,控制感染性疾病,細(xì)菌,首次提出糾正抗生素致菌群失調(diào)的治療策略,37,Ubeda C. Pamer EG. Trends in Immunology (IF=10.403) 2019;33(9):459-466,腸道菌群攜帶的宏基因組是后天獲得的，驅(qū)動(dòng)了兒童免疫系統(tǒng)的成熟發(fā)育；抗生素廣泛應(yīng)用嚴(yán)重打亂

25、了長期進(jìn)化形成的腸道菌群與人體穩(wěn)態(tài)的“交談模式”出生早期抗生素增加個(gè)體下列疾病的易感性哮喘等過敏癥消化道炎癥性疾病益生菌制劑與抗生素聯(lián)用，可糾正抗生素對(duì)腸道菌群的破壞,免疫學(xué)進(jìn)展(IF=10.403, 2019)Cell旗下免疫學(xué)分冊(cè),外源性益生菌成為治療腸道菌群失調(diào)的重要手段之一,38,Walker AW, Lawley TD. Pharmacological Research. 2019;xxx:xxx-xxx

26、,致病菌(如, 難辨梭菌),腸桿菌,益生菌(好菌),微生態(tài),選用窄譜抗生素,補(bǔ)充益生菌(好菌),補(bǔ)充益生元,攝入糞便菌群,39,益生菌改善抗生素相關(guān)性腹瀉(AAD),Koning CJM, et al. Am J Gastroenterol 2019;103:178-189,n=9/253,n=1/61,抗生素對(duì)健康人大便次數(shù)和頻率的影響,38例健康受試者隨機(jī)分兩組， 對(duì)照組(n=19)口服阿莫西林500mg, bid;

27、 1-7天；益生菌組(n=19)口服阿莫西林(500mg, bid; 1-7天)和益生菌制劑(5*109cfu/粒, bid; 1-14天)，測定第0、7、14、63天腸道代謝酶活性和代謝產(chǎn)物SCFA含量,n=6/336,40,--- 削弱抗生素對(duì)腸黏膜營養(yǎng)代謝和吸收的干擾,Koning CJM, et al. Am J Gastroenterol 2019;103:178-189,n=6/336,n=9/253,n=1

28、/61,抗生素對(duì)健康人腸道代謝營養(yǎng)功能的影響,mg/60min/g糞便,β-葡糖苷酶,短鏈脂肪酸(酪酸),mmol/g糞便,38例健康受試者隨機(jī)分兩組， 對(duì)照組(n=19)口服阿莫西林500mg, bid; 1-7天；益生菌組(n=19)口服阿莫西林(500mg, bid; 1-7天)和益生菌制劑(5*109cfu/粒, bid; 1-14天)，測定第0、7、14、63天腸道代謝酶活性和代謝產(chǎn)物SCFA含量,益生菌組(n=19),對(duì)照組

29、(n=19),41,中國實(shí)用兒科雜志,有利于對(duì)照,有利于益生菌,合計(jì)(95%CI),RCTs研究,益生菌組,對(duì)照組,事件,合計(jì),事件,合計(jì),權(quán)重,相對(duì)危險(xiǎn)比RR,相對(duì)危險(xiǎn)比RR,M-H,固定模型,95%CI,M-H,固定模型,95%CI,2019年薈萃分析：益生菌降低AAD風(fēng)險(xiǎn)(64%),,7 RCTs (n=1114)RR = 0.36 (0.27-0.48)NNT = 6.37 (5.06-8.03),外源性益生菌促進(jìn)新生鼠腸粘

30、膜分化成熟和腸道菌群建立,42,Preidis G.A., et al. The FASBE Journal. 2019;26:1960-1969,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)CD-1新生鼠初生第5天胃飼人腸源性益生菌(羅伊氏乳桿菌，108cfu/50μl PBS/日) 胃飼1天，持續(xù)喂養(yǎng)至28天收集小鼠糞便觀察指標(biāo)：益生菌的腸道定植、絨毛膜上皮細(xì)胞移動(dòng)性、隱窩深度、糞便菌群多樣性主要研究發(fā)現(xiàn)：外源性益生菌不在腸道永久性定植，一過性發(fā)

31、揮作用益生菌促進(jìn)腸上皮遷移、增殖分化益生菌促進(jìn)新生鼠腸道菌群的建立和菌種多樣性,益生菌促進(jìn)新生鼠腸上皮細(xì)胞能動(dòng)性、增殖分化和腸道菌群多樣性,外源性益生菌在新生鼠腸道內(nèi)不定值，停留5-8小時(shí)后排出,43,Preidis G.A., et al. The FASBE Journal. 2019;26:1960-1969,未處理,蘭色熒光：示小鼠絨毛膜上皮細(xì)胞核； 紅色熒光：示益生菌羅伊

32、氏乳桿菌；,CD-1新生鼠初生第8天胃飼人腸源性益生菌(羅伊氏乳桿菌，108cfu/50μl PBS/日)胃飼1次，胃飼后第4小時(shí)和第24小時(shí)采用FISH技術(shù)和熒光染色法測定小鼠回腸上皮絨毛膜的羅伊氏乳桿菌；,益生菌后4小時(shí),益生菌后24小時(shí),人腸原籍乳桿菌在新生鼠小腸的定植情況,益生菌可促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的遷移,44,Preidis G.A., et al. The FASBE Journal. 2019;26:1960-1

33、969,蘭色熒光：示小鼠絨毛膜上皮細(xì)胞核； 紅色熒光：示益生菌羅伊氏乳桿菌；,益生菌對(duì)新生鼠腸上皮細(xì)胞能動(dòng)性的作用,益生菌可顯著提高新生鼠糞便菌群多樣性,45,Preidis G.A., et al. The FASBE Journal. 2019;26:1960-1969,益生菌胃飼1次后對(duì)新生鼠糞便菌群多樣性的作用,CD-1新生鼠初生第8天胃飼人腸源性益生菌(羅伊氏乳桿菌，108c

34、fu/50μl PBS/日)胃飼1次，采用16S rRNA V3-V5序列焦磷酸全基因測序法，在胃飼后第4小時(shí)、24小時(shí)、2天測定小鼠糞便微生物菌種多樣性,益生菌可顯著提高新生鼠糞便菌群多樣性,46,Preidis G.A., et al. The FASBE Journal. 2019;26:1960-1969,益生菌胃飼1次后新生鼠糞便菌群各菌種豐度,20只CD-1新生鼠初生第8天胃飼人腸源性益生菌(羅伊氏乳桿菌，1

35、08cfu/50μl PBS/日)胃飼1次，采用16S rRNA V3-V5序列焦磷酸全基因測序法，取胃飼后第24小時(shí)新生鼠糞便測定菌群的操作分類單位數(shù)量,對(duì)抗抗菌藥物長遠(yuǎn)影響的干預(yù)對(duì)策,重視有益菌群的作用和益生菌藥物的時(shí)代到來了 有理由在使用抗菌藥物的同時(shí)，使用益生菌，特別是兒童,益生菌作用機(jī)制：,人類早期過度使用抗生素不僅僅導(dǎo)致AAD和多藥耐藥菌產(chǎn)生，并造成更加嚴(yán)重的遠(yuǎn)期后果,Antibiotic overuse: Stop t