試驗部分 將試驗納入的慢性腹瀉患者按照隨機平行對照試驗的原則隨機分為3組,安慰劑組(CK組7人,每天3 g麥芽糊精)、低劑量組(3X組8人,每天3 g XOS)和高劑量組(6X組7人,每天 6 g XOS),干預4周。干預期間,3X組有1人中途退出、6X組有1人服用了抗生素而被剔除,最后CK組7人,3X組7人,6X組6人,共計20人完成干預,結束后記錄患者腹瀉癥狀評分,測定患者血清生化指標、糞便中短鏈脂肪酸和腸道菌群的變化。隨后將三組干預后患者糞菌液分別灌胃三組小鼠(實(shí)驗流程見(jiàn)圖1),連續灌胃24天,測定其腸道通透性及炎癥因子水平。 試驗結果 (1)腹瀉癥狀評分 如圖2所示,根據患者干預前后的腹瀉癥狀評分,發(fā)現3X組和6X組在干預后的腹瀉癥狀評分均顯著(zhù)下降(P<0.05),安慰劑CK組也有下降,但無(wú)顯著(zhù)性差異。故初步判斷XOS的干預使得腹瀉癥狀有所減輕。
(2)臨床血清生化指標變化 如圖3所示,經(jīng)過(guò)干預,CK組總膽固醇和甘油三酯變化范圍較小,XOS干預組的TC有升高趨勢(P>0.05),TG呈下降趨勢(P>0.05),三組變化均無(wú)顯著(zhù)性差異,推測XOS有改善慢性腹瀉患者脂代謝的效果,但不顯著(zhù)。
(3)患者糞便短鏈脂肪酸變化 如圖4所示,XOS進(jìn)行干預后,糞便中丁酸含量有上升趨勢(P3X=0.27,P6X=0.41),乙酸含量有下降趨勢(P3X=0.24,P6X=0.26)。
(4)患者糞便腸道菌群變化 腸道菌群的α多樣性變化,如圖5所示,CK組腸道菌群α多樣性未發(fā)生較大改變,而3X和6X組有變化趨勢(Shannon P3X=0.59,Shannon P6X=0.12;Simpson P3X=0.46,Simpson P6X=0.21),即慢性腹瀉患者在XOS干預之后的腸道菌群多樣性增加,說(shuō)明XOS有抑制腹瀉患者腸道菌群進(jìn)一步失調的可能。
腸道菌群變化,如圖6所示,三組患者腸道菌群仍以Firmicutes(厚壁菌門(mén))、Bacteroidetes(擬桿菌門(mén))、Actinobacteriota(放線(xiàn)菌門(mén))以及Proteobacteria(變形菌門(mén))為優(yōu)勢菌門(mén),不同個(gè)體間的豐度存在一定差異。經(jīng)過(guò)XOS干預后,3X組和6X組腸道中Firmicutes / Bacteroidetes比例提高,安慰劑干預后CK組反而下降。通過(guò)LEfSe分析得出干預前后的差異菌屬(圖6B、6C),3X組干預前的關(guān)鍵物種有Peptostreptococcaceae,6X組干預前的關(guān)鍵物種為Lachnospira;3X組干預后的關(guān)鍵物種有Actinobacteriota、Solobacterium、Mogibacterium、Saccharimonadales、Patescibacteria、Saccharimonadia、Abiotrophia 共7種;6X組干預后的關(guān)鍵物種為Romboutsia。綜上所述,XOS可以上調Blautia Megamonas、Bifidobacterium、Romboutsia、Lachnospiraceae等菌屬水平,下調Bacteroides、Prevotella等菌屬水平,推測XOS可以通過(guò)調節腸道菌群來(lái)緩解結腸炎癥。
(5)糞菌移植小鼠腸道通透性變化 如圖7A所示,與F-CK組相比,F-6X組血清中D-LA水平顯著(zhù)降低(P<0.01),腸道通透性和損傷程度相比于模型組有所緩解,并且高劑量組干預效果更好。如圖7B和7C所示,與F-CK組相比,F-3X和F-6X的ZO-1和Occludin含量有所增加,其中F-3X的ZO-1的含量顯著(zhù)上升(P<0.05),Occludin有增加趨勢(P>0.05)。
(6)糞菌移植小鼠結腸炎癥因子變化 如圖8所示,相比于灌胃安慰劑干預后患者糞菌液的小鼠,灌胃XOS干預后患者糞菌液的小鼠的結腸IL-10含量顯著(zhù)性增加(PF-3X<0.01,PF-6X<0.05),Ang1含量從33.37±11.43 pg/mL顯著(zhù)增加至71.14±22.91 pg/mL、57.03±20.72 pg/mL(PF-3X<0.01,PF-6X=0.1162),TNF-α的含量則顯著(zhù)下降(PF-3X<0.05),說(shuō)明接受糞菌移植后的小鼠腸道輕度炎癥得到緩解,其中F-3X組緩解效果更明顯。
試驗總結 XOS在慢性腹瀉的改善中發(fā)揮了較好的效果,具有潛在緩解慢性腹瀉的作用。XOS可以維持腸道屏障趨于穩定狀態(tài),下調結腸炎癥水平,人體攝入XOS的量為3 g/d時(shí),對慢性腹瀉的改善效果相對更好。該研究為慢性腹瀉癥狀治療和預防打開(kāi)新的思路。
參考資料 王沁玥,仝艷軍,劉登洋,等.低聚木糖對慢性腹瀉癥狀的改善作用[J].食品科學(xué),2022,43(09):167-174.
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