eGastroenterology:肠炎久不愈,益生元来助力

2024-05-18 eGastroenterology eGastroenterology 发表于上海

综述汇总了不同类型的益生元在IBD治疗中的作用,为相关科研、临床工作提供参考。

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导 读

2024年5月19日是世界炎症性肠病日(World IBD Day),今年的主题是“IBD没有国界(IBD has no borders)”,旨在提高民众对这一病患的重视以及全球共同努力抗击疾病的决心。

炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)是一种胃肠道慢性炎性疾病,主要包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)和克罗恩病(Crohn’s disease, CD),患者会出现腹痛、腹泻、发热等症状,病变可累及皮肤黏膜、关节、肝等肠外器官,严重者伴发大出血、瘘管、肠梗阻等。因其病因不明、反复发作和不可治愈等特征给患者和医学界带来巨大负担。

目前针对IBD的治疗包括药物治疗和手术治疗,药物治疗主要有氨基水杨酸类、激素、免疫调节剂、生物制剂、小分子化合物以及肠内营养等。近年来,众多研究表明肠道微生态在IBD发病中有重要意义,针对肠道微生态的相关治疗(益生菌、粪菌移植、益生元等)也备受关注。近日,来自澳大利亚南澳大学研究员Paul Joyce和加拿大曼尼托巴大学助理教授Heather K Armstrong团队在eGastroenterology上发表了题为“Prebiotic selection influencing inflammatory bowel disease treatment outcomes: a review of the preclinical and clinical evidence”的综述文章,汇总了不同类型的益生元在IBD治疗中的作用,为相关科研、临床工作提供参考。文章作者之一Amin Ariaee博士基于本文章贡献了eGastroenterology第二卷第二期的创意封面。

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什么是益生元?

国际益生菌和益生元科学协会定义益生元为“能被宿主微生物选择性利用并产生健康益处的底物”。中国营养学会将益生元定义为“不能被人体所消化吸收但可被人体微生物选择性利用,能够改善肠道微生物组成和/或活性从而益于人体健康的食物成分”(可简单理解为肠道益生菌的专属食物)。本文中涉及到的益生元名称、化合物及食物来源如下图所示:

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图注:本文中涉及到的所有益生元的化学结构及其主要食物来源。灰色表示益生元的单体。

来源:原文图1

不同益生元治疗情况

β-fructans--β-果聚糖

β-果聚糖是一种存在于某些天然植物(如香蕉、大蒜等)中的天然多糖。

一项发表在Gut期刊上的研究显示β-果聚糖可显著降低CD的简化CDAI(Crohn's Disease Activity Index)评分。此外,在轻度至中度UC患者中,联合使用短链和长链β-果聚糖,可降低患者Mayo评分,并降低肠黏膜的糜烂、溃疡发生率。

然而,最近的一项研究发现,对于在肠道微生物群无法发酵β-果聚糖的患者中,补充β-果聚糖之后出现疾病复发的情况。该研究提示未发酵的β-果寡糖和宿主免疫细胞之间的相互作用可能是有害的。

Galacto-oligosaccharides (GOS)--低聚半乳糖 

GOS是一种常见于扁豆、开心果等豆科食物中的碳水化合物。

一些临床前研究发现,GOS通过对结肠炎动物模型中肠道菌群的调控,改变辅助性T淋巴细胞17和调节性T淋巴细胞的平衡,从而降低结肠粘膜炎性因子的表达。

一项纳入了18例活动性UC受试者的开放标签临床研究发现,接受GOS治疗的受试者更易出现正常排便,出现里急后重感患者比例减少,突出了其改善疾病症状的潜力。

β-glucans -- β-葡聚糖

β-葡聚糖是一类天然存在的、不易消化的多糖,存在于蘑菇、燕麦等常见食物中。

几项临床前研究发现了β-葡聚糖可降低肠炎模型动物疾病活动指数、缩短结肠病变、防止上皮细胞凋亡等,持续补充β-葡聚糖,其可以进一步降低炎症因子的表达,同时抗炎因子IL-10增加。β-葡聚糖还可维持肠道屏障的完整性。β-葡聚糖对IBD患者的临床意义有待进一步探索。

Xylo-oligosaccharides(XOS)--低聚木糖

XOS来源于甘蔗、玉米芯和稻壳等食物。

动物试验中发现,XOS可显著降低与炎症、黏膜损伤和隐窝损伤相关的病理评分,且总体病变评分也显著降低。一项小型探索性研究评估了XOS在缓解五名UC患者的粪便微生物群的影响。结果表明,当暴露于XOS时,双歧杆菌属和乳杆菌属的丰度显著增加。有助于调节肠道微生态。

Pectin—果胶

果胶主要存在于柑橘类水果中。

多项临床前研究发现,果胶可降低疾病活动度,减轻组织损伤,有一定的抗炎潜力。部分肠炎模型动物实验表明,果胶的摄入使小鼠粪便中丁酸盐、乙酸盐、丙酸盐及总短链脂肪酸的浓度增加,使阿克曼氏菌属、乳杆菌属丰度增加,改善肠道微生态。但目前在IBD患者中的临床研究相对缺乏。

Resistant starch—抗性淀粉

抗性淀粉多存在于香蕉、土豆、玉米等食物中。

在肠炎模型动物实验中发现,抗性淀粉对肠道黏膜的保护有剂量依赖性,其亦可增加动物粪便中短链脂肪酸的浓度,使双歧杆菌等有益菌增加,致病性大肠杆菌等有害菌减少。

Glucomannan(GM)--葡甘聚糖

GM是主要存在于魔芋块茎中的多糖。

葡甘聚糖可影响临床前肠炎动物模型的结果提示,其可对抗结肠中的炎性细胞浸润并可增加有益菌,降低致病性梭菌丰度。一项在IBD患者中开展的小型临床研究发现,葡甘聚糖可减少便秘、腹泻、便血、腹痛、腹胀和呕吐等症状,提示了GM的临床应用价值。

Arabinoxylans(AX)--阿拉伯木聚糖

AX是在谷物细胞壁中发现的半纤维素多糖。

在DSS(dextran sodium sulfate,葡聚糖硫酸钠)诱导结肠炎小鼠模型中发现,口服AX可增加阿克曼氏菌属、粪芽孢菌属丰度,降低梭菌XIVa丰度。另一项计算机模拟研究提示,补充AX有可能改善CD患者的微生态失调。

总结

益生元有望通过调剂肠道微生态结构、强化肠道黏膜屏障、调节肠道免疫功能等在IBD治疗中发挥作用,但目前研究多集中于动物实验,尚需大量临床研究进行验证,同时,不容忽视部分患者对高剂量益生元补充的不耐受性。未来,期待更多个体化肠道微生态补充制剂上市,为IBD患者的治疗提供多种选择。

引证本文

Ariaee A, Koentgen S, Wardill HR, et al. Prebiotic selection influencing inflammatory bowel disease treatment outcomes: a review of the preclinical and clinical evidence. eGastroenterology 2024;2:e100055.

https://egastroenterology.bmj.com/content/2/2/e100055

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    2024-05-18 梅斯管理员 来自上海

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