新加坡国立大学研发工程益生菌，同步降低氨、调整胺基酸

【美南新闻韦霓特稿】益生菌以前常被认為能帮助消化、维持肠道菌群平衡，如今，科学家正尝试赋予它更精準的医疗任务：让细菌进入肠道后，像一座微型生物工厂，主动辨识并处理失衡的代谢物。

新加坡国立大学研究团队以植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）為基础，运用基因工程设计出两种功能互补的菌株，希望同时降低体内过多的氨、补充不足的支链胺基酸，并调整麩醯胺（L-glutamine）代谢。研究成果刊登於权威期刊《Cell》，為肝硬化引起的肝性脑病变，提出一条与传统药物不同的治疗思路。

当肝臟失去解毒能力，大脑也会受到牵连

肝硬化不只是「肝变硬」。健康肝臟原本负责处理营养、药物及代谢废物；当大量正常组织被疤痕取代，解毒能力便会逐渐下降。人体分解蛋白质及肠道细菌代谢时会產生氨，正常情况下，肝臟会将氨转化后排出；肝功能严重受损时，氨及其他有害物质可能在血液中累积，进而影响大脑。

这种情况称為「肝性脑病变」。患者可能先出现日夜颠倒、注意力下降、反应迟缓或性格改变，病情加重后则可能语无伦次、手部颤动、嗜睡，甚至昏迷。

两种工程菌，从代谢的两端同时着手

这项研究的重要突破，在於不只「补充好菌」，而是重新设计细菌的代谢功能。

第一种工程菌可吸收肠道中的氨，并将其导向支链胺基酸（BCAA）的合成。支链胺基酸是维持肌肉与蛋白质代谢的重要营养素；肝硬化患者常同时面临支链胺基酸不足、肌肉流失与清除氨能力下降。换句话说，这株细菌不是单纯把氨「藏起来」，而是尝试把有害代谢物转化為身体可利用的成分。

第二种工程菌则加强对麩醯胺的利用，减少它在肠道中被进一步转化為氨的机会。两株菌一株处理已存在的氨，一株从上游减少新的氨產生，形成双重代谢调节。

根据《Cell》论文，在两种肝性脑病变的临床前模型中，这套菌株使全身性氨浓度最多下降约十倍，同时改善支链胺基酸BCAA与麩醯胺的失衡；接受治疗的动物在认知及焦虑相关行為测试中也有较佳表现。研究中，其效果优於作為比较的利福昔明（rifaximin），并较能保留肠道微生物的多样性。

為何「活的药物」受到关注？

现行肝性脑病变治疗通常包括乳果糖（lactulose）与利福昔明。乳果糖藉由改变肠道环境、促进排便，协助将氮废物排出；利福昔明则减少肠道中產氨细菌。这些治疗已帮助不少患者控制病情。

工程共生菌的新意，在於细菌能停留於目标环境，持续执行被设定的代谢任务，而且理论上可以同时处理多种彼此关联的异常，而不只是阻断单一路径。未来若证实安全有效，这类「活体生物治疗」也可能延伸至其他涉及肠道、肝臟与大脑代谢失衡的疾病。

不过，这项成果目前仍属临床前研究，尚未建立人体使用的适当剂量、长期安全性、定殖情况及停用后的变化，也需要确认改造基因是否稳定，以及如何防止它意外转移给其他微生物。对免疫力低下、病情不稳或正在等待肝臟移植的患者，安全标準尤其必须严格。

市售益生菌不能取代工程菌

读者最容易產生的误解，是认為多吃优格或购买含植物乳桿菌的產品，也能得到相同效果。事实并非如此。市售益生菌没有研究中经过设计的代谢迴路，无法被假定具有同等的除氨及合成BCAA功能；不同菌株即使名称相近，作用也可能完全不同。

肝硬化患者的免疫功能、肠道屏障及药物代谢可能已经改变，不宜自行服用高剂量益生菌、BCAA、草药或「护肝排毒」產品。任何补充品都应先让肝臟专科医师或熟悉肝病营养的註册营养师评估。

生活中先守住五件事

第一，患者应按医嘱使用乳果糖、利福昔明等药物，不因精神变好便自行减量。服用乳果糖者，可依医疗团队指示记录每天排便次数；腹泻过多可能造成脱水及电解质失衡，同样需要处理。

第二，不要自行大幅限制蛋白质。长期吃得太少会加速肌肉流失，而肌肉也是协助处理氨的重要组织。美国肝病专业建议重视足够热量及蛋白质，可在医疗人员指导下，多选豆腐、豆类、鱼、蛋及乳製品，採少量多餐，避免长时间空腹。

第三，预防常见诱因。便祕、感染、消化道出血、脱水、肾功能恶化及部分镇静安眠药，都可能使肝性脑病变突然加重。患者应避免饮酒，使用止痛药、助眠药或中草药前也要先询问医师。

第四，让家人一起观察。患者本人往往不容易察觉早期变化，家属可留意是否突然健忘、反应变慢、睡眠颠倒、步态不稳或个性异常，并记录症状、排便、饮食与用药，回诊时提供医师参考。

第五，若出现明显神智混乱、叫不醒、吐血、黑便、发烧或突然无法行走，应立即前往急诊，不宜在家等待「血氨自己降下来」。

未来一扇新门

这项研究真正令人期待的，不只是创造出一款新益生菌，而是展示了一种新的治疗观念：药物未必只能是一颗进入血液的化学分子，也可能是经过精密设计、在肠道执行任务的活细胞。从实验室走到医院仍需人体试验与严格监管，但让微生物参与修復代谢平衡，已為肝—肠—脑轴疾病打开一扇值得关注的新门。

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