新加坡國立大學研發工程益生菌，同步降低氨、調整胺基酸

【美南新聞韋霓特稿】益生菌以前常被認為能幫助消化、維持腸道菌群平衡，如今，科學家正嘗試賦予它更精準的醫療任務：讓細菌進入腸道後，像一座微型生物工廠，主動辨識並處理失衡的代謝物。

新加坡國立大學研究團隊以植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）為基礎，運用基因工程設計出兩種功能互補的菌株，希望同時降低體內過多的氨、補充不足的支鏈胺基酸，並調整麩醯胺（L-glutamine）代謝。研究成果刊登於權威期刊《Cell》，為肝硬化引起的肝性腦病變，提出一條與傳統藥物不同的治療思路。

當肝臟失去解毒能力，大腦也會受到牽連

肝硬化不只是「肝變硬」。健康肝臟原本負責處理營養、藥物及代謝廢物；當大量正常組織被疤痕取代，解毒能力便會逐漸下降。人體分解蛋白質及腸道細菌代謝時會產生氨，正常情況下，肝臟會將氨轉化後排出；肝功能嚴重受損時，氨及其他有害物質可能在血液中累積，進而影響大腦。

這種情況稱為「肝性腦病變」。患者可能先出現日夜顛倒、注意力下降、反應遲緩或性格改變，病情加重後則可能語無倫次、手部顫動、嗜睡，甚至昏迷。

兩種工程菌，從代謝的兩端同時著手

這項研究的重要突破，在於不只「補充好菌」，而是重新設計細菌的代謝功能。

第一種工程菌可吸收腸道中的氨，並將其導向支鏈胺基酸（BCAA）的合成。支鏈胺基酸是維持肌肉與蛋白質代謝的重要營養素；肝硬化患者常同時面臨支鏈胺基酸不足、肌肉流失與清除氨能力下降。換句話說，這株細菌不是單純把氨「藏起來」，而是嘗試把有害代謝物轉化為身體可利用的成分。

第二種工程菌則加強對麩醯胺的利用，減少它在腸道中被進一步轉化為氨的機會。兩株菌一株處理已存在的氨，一株從上游減少新的氨產生，形成雙重代謝調節。

根據《Cell》論文，在兩種肝性腦病變的臨床前模型中，這套菌株使全身性氨濃度最多下降約十倍，同時改善支鏈胺基酸BCAA與麩醯胺的失衡；接受治療的動物在認知及焦慮相關行為測試中也有較佳表現。研究中，其效果優於作為比較的利福昔明（rifaximin），並較能保留腸道微生物的多樣性。

為何「活的藥物」受到關注？

現行肝性腦病變治療通常包括乳果糖（lactulose）與利福昔明。乳果糖藉由改變腸道環境、促進排便，協助將氮廢物排出；利福昔明則減少腸道中產氨細菌。這些治療已幫助不少患者控制病情。

工程共生菌的新意，在於細菌能停留於目標環境，持續執行被設定的代謝任務，而且理論上可以同時處理多種彼此關聯的異常，而不只是阻斷單一路徑。未來若證實安全有效，這類「活體生物治療」也可能延伸至其他涉及腸道、肝臟與大腦代謝失衡的疾病。

不過，這項成果目前仍屬臨床前研究，尚未建立人體使用的適當劑量、長期安全性、定殖情況及停用後的變化，也需要確認改造基因是否穩定，以及如何防止它意外轉移給其他微生物。對免疫力低下、病情不穩或正在等待肝臟移植的患者，安全標準尤其必須嚴格。

市售益生菌不能取代工程菌

讀者最容易產生的誤解，是認為多吃優格或購買含植物乳桿菌的產品，也能得到相同效果。事實並非如此。市售益生菌沒有研究中經過設計的代謝迴路，無法被假定具有同等的除氨及合成BCAA功能；不同菌株即使名稱相近，作用也可能完全不同。

肝硬化患者的免疫功能、腸道屏障及藥物代謝可能已經改變，不宜自行服用高劑量益生菌、BCAA、草藥或「護肝排毒」產品。任何補充品都應先讓肝臟專科醫師或熟悉肝病營養的註冊營養師評估。

生活中先守住五件事

第一，患者應按醫囑使用乳果糖、利福昔明等藥物，不因精神變好便自行減量。服用乳果糖者，可依醫療團隊指示記錄每天排便次數；腹瀉過多可能造成脫水及電解質失衡，同樣需要處理。

第二，不要自行大幅限制蛋白質。長期吃得太少會加速肌肉流失，而肌肉也是協助處理氨的重要組織。美國肝病專業建議重視足夠熱量及蛋白質，可在醫療人員指導下，多選豆腐、豆類、魚、蛋及乳製品，採少量多餐，避免長時間空腹。

第三，預防常見誘因。便祕、感染、消化道出血、脫水、腎功能惡化及部分鎮靜安眠藥，都可能使肝性腦病變突然加重。患者應避免飲酒，使用止痛藥、助眠藥或中草藥前也要先詢問醫師。

第四，讓家人一起觀察。患者本人往往不容易察覺早期變化，家屬可留意是否突然健忘、反應變慢、睡眠顛倒、步態不穩或個性異常，並記錄症狀、排便、飲食與用藥，回診時提供醫師參考。

第五，若出現明顯神智混亂、叫不醒、吐血、黑便、發燒或突然無法行走，應立即前往急診，不宜在家等待「血氨自己降下來」。

未來一扇新門

這項研究真正令人期待的，不只是創造出一款新益生菌，而是展示了一種新的治療觀念：藥物未必只能是一顆進入血液的化學分子，也可能是經過精密設計、在腸道執行任務的活細胞。從實驗室走到醫院仍需人體試驗與嚴格監管，但讓微生物參與修復代謝平衡，已為肝—腸—腦軸疾病打開一扇值得關注的新門。

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