Lactobacillus

乳酸杆菌:几乎不住在肠道里的酸奶菌

乳酸杆菌是一类产乳酸的细菌,见于发酵食品、口腔、阴道,在肠道里数量很少。益生菌试验显示它有助于预防抗生素相关腹泻;一项大型试验发现它对急性肠胃炎没有好处。2020年,基因组数据把这个旧属拆成 25个属,许多熟悉的名字因此改变。

酸奶会住在你的肠道里吗? — 一个男人在清晨第一缕光里站在厨房台前吃原味酸奶
Lactobacillus
Syn.
Lactobacillus sensu lato (pre-2020, 261 species), lactobacilli, 乳酸杆菌
NCBI
txid1578
Wikidata
Q1061596

问大多数人 Lactobacillus(乳酸杆菌)是什么,他们会说:「酸奶里的好细菌。」这话没错,却也是关于它最没意思的一件事。更完整的图景是:这是一大类会产乳酸的细菌,主要生活在植物上和发酵食品里,在人体内只占据几个非常具体的角落,而且你看的是哪个角落,它做的事就完全不同。

它是什么

Lactobacillus 是一个革兰氏阳性、杆状、不形成芽孢的细菌属,靠把糖发酵成乳酸为生 1。这种酸就是整个属的全部故事。它把牛奶变成酸奶,把卷心菜变成酸菜;只要这些细菌聚集到足够多,它们就会拉低那个地方的 pH 值。下面讲到的每一项好处和每一项坏处,都回到这一个化学习惯上。

插画:短链的杆状 Lactobacillus 细胞躺在正在变酸的牛奶薄膜里,其中一条链周围有一层淡淡的金色雾气

它住在身体的哪里

第一个意外在这里。我们把「肠道健康」和这个属连在一起,可它在人的肠道里只是个次要租客。在 Jens Walter 2008年发表于 Applied and Environmental Microbiology 的综述里,从粪便中培养出的乳酸杆菌平均约为每克 10⁶个细胞——大约占细菌总数的 0.01%——而在约 25% 的人类粪便样本中根本检测不到 2。在胃和小肠里,它们低于每毫升 10⁴个,其中大部分是从口腔或食物里路过,而不是定居下来 2。Rossi 及同事 2016年的一项宏基因组研究跟踪了一位健康成年人近 2年,确实找到了一个小而持久的群落——三份粪便样本中共检出 58个种,另有 43个菌株要么三份样本里都在,要么出现在相隔 670天或 700天的两份样本里——所以「次要」不等于「没有」10。诚实的总结是:少数真正的居民,一大群过客。

阴道是相反的情形。在 Ravel 及同事 2011年对 396名无症状北美女性的调查中,细菌群落分成五种类型,其中四种各由单独一个 Lactobacillus 物种主导——L. inersL. crispatusL. gasseriL. jensenii 3。在所研究的四个族裔人群中,阴道 pH 平均值从 4.2 到 5.0 3。这种酸度就是 Lactobacillus 在干活,而大多数阴道病原体在这样的环境里很难立足。

口腔是第三个地址,也是最不光彩的一个。Caufield 2015年发表于 Journal of Dental Research 的综述认为,乳酸杆菌是机会性的定居者,需要三样东西——一个停滞、低氧的小腔隙,一个低 pH,以及稳定供应的糖——而全身只有三个部位能可靠地同时提供这三样:龋洞、胃和阴道 4。在口腔里,这意味着乳酸杆菌出现在龋洞内部,而在没有龋齿的儿童口中几乎找不到 4

2020年的拆分:一个属变成 25个

到 2020年 3月,这个属已经有 261个种 1,它们在基因组和生活方式上差别之大,把它们归作一类已经说明不了什么。Zheng 及同事用全基因组比较把这一群重新划分为 25个属:一个修订过、范围更窄的 Lactobacillus,外加 23个新命名的属 1。保住原名的是那些适应了宿主的物种——L. acidophilusL. crispatusL. gasseriL. jenseniiL. iners,以及酸奶菌 L. delbrueckii。熟悉的益生菌名字则搬了家:L. rhamnosus 变成 Lacticaseibacillus rhamnosusL. casei 变成 Lacticaseibacillus caseiL. plantarum 变成 Lactiplantibacillus plantarumL. reuteri 变成 Limosilactobacillus reuteri 1。作者们保留了「乳酸杆菌类」这个日常说法,用来指 2020年以前一切叫 Lactobacillus 的东西 1,所以拆分之前的标签和论文并没有错——只是旧了一些。在本站,新名字排在前面,旧名字作为同义词附在后面。

插画:左边,Lactobacillus 杆菌挤在一个泛着金色的酸性小腔隙里;右边,在肠道黏膜上,一条小小的菌链夹在数不清的其他细菌之间

它为我们做什么

证据最扎实的好处,是预防使用抗生素期间的腹泻。Guo 及同事 2019年的 Cochrane 综述汇总了 33项随机试验、共 6,352名儿童,发现服用益生菌的孩子里有 8% 出现腹泻,对照组则是 19% 5。换算下来,每治疗 9名儿童就能预防一例,证据确定性为中等 5。需要直说的保留意见是:这些试验用的微生物很不一样——Lactobacillus rhamnosusSaccharomyces boulardii 以及其他一些——所以这是对整个类别的证据,不是对某一瓶产品的证明 5

乳酸这个机制承担了其余那些说得通的好处。降低 pH 会让不耐酸的竞争者日子难过,这也是眼下用来解释另一件事的说法:由 Lactobacillus 主导的阴道菌群往往伴随较低的 Nugent 评分,也就是诊断细菌性阴道病所用的实验室指标 3。在食品里,同一种酸就是发酵乳能放得久的原因。这些是有观察数据支撑的机制;它们和经过试验证明的疗法不是一回事。

它对我们做了什么

现在说补充剂标签略过的那部分。同样的把戏——占住一个富糖的小腔隙,然后倾泻出酸——正是溶解牙釉质的东西。乳酸杆菌不是引发龋洞的那批细菌,但龋洞一旦存在,它们就搬进去,把它挖得更深 4

其次,Lactobacillus 能进入血流。Cannon 及同事回顾了 200多例已发表的 Lactobacillus 感染病例,主要是心内膜炎和菌血症,发现总体死亡率接近 30%,死亡集中在多种细菌混合的感染和治疗不充分的菌血症上 7。这有多罕见?在芬兰,Lactobacillus rhamnosus GG 从 1990年起上市,Salminen 及同事在全部血培养中有 0.02% 检出乳酸杆菌,1995年到 2000年期间的发病率是每年每 100,000名居民 0.3例,而且没有随着益生菌用量上升而上升 8。对一个健康人来说,这接近于零。对最重的病人则不然:2019年,Yelin 及同事用全基因组测序显示,重症监护病人血液里的乳酸杆菌,和这些病人服用过的益生菌胶囊在遗传上无法区分 9。给一位带中心静脉导管的重症监护病人用益生菌,这是一个医疗决定,不是一个日常养生决定。

第三,好处不会转移到每一个问题上。Schnadower 及同事在美国 10家急诊科,给 971名患急性肠胃炎的学龄前儿童服用 5天 Lactobacillus rhamnosus GG 或安慰剂,益生菌组有 11.8% 出现中度至重度病情,安慰剂组是 12.6%——没有差别 6。同一种微生物,换一种疾病,就没有效果。

现在该怎么读标签

菌株名字比属名更重要。Lactobacillus 和它新的姐妹属涵盖了住在卷心菜里、奶酪里、龋洞里和阴道里的各种微生物;其中任何一种到底做什么,取决于菌株和它所处的地方,而不是这个姓氏。去找物种名和菌株编号,去找针对这个菌株、针对你这个问题做过的试验;至于「含有 Lactobacillus」这句话,你该像对待「含有一种哺乳动物」那样对待它。

关键事实

  • 2020年 3月,这个属有 261个种;一项全基因组研究把它们重新划分为 25个属,其中 23个是新属。1
  • 人类粪便中的乳酸杆菌平均约为每克 10⁶个细胞——大约占细菌总数的 0.01%——而在约 25% 的粪便样本里检测不到。2
  • 在 396名无症状女性中,五种阴道菌群类型里有四种各由单独一个乳酸杆菌物种主导。3
  • 乳酸杆菌需要一个停滞、低氧、低 pH 且富糖的小腔隙;只有龋洞、胃和阴道能稳定地提供这样的地方。4
  • 在 33项随机试验、共 6,352名儿童中,益生菌把抗生素相关腹泻从 19% 降到 8%——每治疗 9名儿童可预防一例。5
  • 在 971名患急性肠胃炎的学龄前儿童中,服用 5天鼠李糖乳杆菌 GG 没有带来差别:中度至重度病情为 11.8%,安慰剂组为 12.6%。6
  • 在芬兰,全部血培养中有 0.02% 检出乳酸杆菌——每年每 100,000名居民 0.3例——而且没有随着益生菌用量上升而增加。8

常见问题

乳酸杆菌就是益生菌吗?

不是。乳酸杆菌是一个属,也就是一群亲缘相近的细菌。益生菌指的是某个具体菌株、按某个具体剂量、针对某个具体作用做过试验的东西。大多数乳酸杆菌从来没有针对任何事情做过试验;它们住在卷心菜、奶酪和酸面团里。

为什么 Lactobacillus rhamnosus 和 L. plantarum 改了名字?

2020年,基因组比较显示这个旧属其实是 25个彼此不同的属 [s1]。像 L. acidophilus 和 L. crispatus 这类适应了宿主的物种保住了 Lactobacillus 这个名字;L. rhamnosus 变成了 Lacticaseibacillus rhamnosus,L. plantarum 变成了 Lactiplantibacillus plantarum。生物本身没有变——变的只是它的标签。

吃酸奶能把乳酸杆菌送进肠道吗?

只是暂时的。粪便里找到的乳酸杆菌大多是从食物或口腔路过,而不是定居下来;粪便中的数量平均约为每克 10⁶个细胞,大约占那里细菌的 0.01% [s2]。确实存在一个小小的常驻群落,但酸奶不会接管你的肠道。

乳酸杆菌危险吗?

对健康人来说几乎从不:它只出现在 0.02% 的血培养里 [s8]。对重症患者、带中心静脉导管的人或免疫功能严重受损的人,它可能引起血流感染,基因组测序已经把这类感染追溯到重症监护中给出的益生菌胶囊 [s9]。在那种情形下,这是一个医疗决定。

乳酸杆菌对牙齿是好是坏?

龋洞一旦形成,就是坏的。乳酸杆菌不会引发龋齿,但它们会占住病损处,靠糖为生并倾泻出酸,把洞挖得更深;在没有龋齿的儿童口中,它们几乎见不到 [s4]。

参考来源

  1. Zheng J. et al., International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2020 — doi:10.1099/ijsem.0.004107
  2. Walter J., Applied and Environmental Microbiology, 2008 — doi:10.1128/AEM.00753-08
  3. Ravel J. et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011 — doi:10.1073/pnas.1002611107
  4. Caufield P.W. et al., Journal of Dental Research, 2015 — doi:10.1177/0022034515576052
  5. Guo Q. et al., Cochrane Database of Systematic Reviews, 2019 — doi:10.1002/14651858.CD004827.pub5
  6. Schnadower D. et al., New England Journal of Medicine, 2018 — doi:10.1056/NEJMoa1802598
  7. Cannon J.P. et al., European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases, 2005 — doi:10.1007/s10096-004-1253-y
  8. Salminen M.K. et al., Clinical Infectious Diseases, 2002 — doi:10.1086/342912
  9. Yelin I. et al., Nature Medicine, 2019 — doi:10.1038/s41591-019-0626-9
  10. Rossi M. et al., Environmental Microbiology Reports, 2016 — doi:10.1111/1758-2229.12405

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