eGastroenterology：肠炎久不愈，益生元来助力

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。

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：

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