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    低聚木糖對慢性腹瀉癥狀的改善作用

    2022-05-30 02:50:48王沁玥仝艷軍劉登洋吳順紅劉二停舒香玲楊瑞金
    食品科學(xué) 2022年9期
    關(guān)鍵詞:結(jié)腸菌群糞便

    王沁玥,仝艷軍,劉登洋,吳順紅,劉二停,舒香玲,楊瑞金,*

    (1.江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇 無錫 214122;2.江南大學(xué)附屬醫(yī)院,江蘇 無錫 214041;3.河南益常青生物科技有限公司,河南周口 466000)

    腹瀉是一種常見的消化系統(tǒng)疾病,而腹瀉癥狀持續(xù)超過4周或反復(fù)發(fā)作時即為慢性腹瀉[1-2]。慢性腹瀉多見于慢性腸炎、腹瀉型腸易激綜合征、炎癥性腸病、腸道惡性腫瘤等腸道疾病,以急性感染性腹瀉病未徹底治療、遷延不愈最為常見。慢性腹瀉在老年人群中的發(fā)病率約為7%~14%[3],兒童、免疫力低下患者亦為腹瀉的高危人群。糞菌移植(fecal microbiota transplantation,F(xiàn)MT)是將健康宿主糞便中的功能菌群,通過口服、灌腸等方式移植到患病宿主腸道內(nèi),從而調(diào)節(jié)腸道菌群失衡,具備治療腸內(nèi)外疾病的應(yīng)用前景[4],已被用于難辨梭狀芽孢桿菌感染、炎癥性腸病、頑固性便秘和代謝病等多種疾病的探索性研究和臨床治療[5-7]。

    低聚木糖(xylooligosaccharides,XOS)是一類通過促進腸道有益微生物生長或活動從而維持宿主健康狀態(tài)的益生元,一般由2~7 個木糖分子通過β-1,4-糖苷鍵聚合而成[8]。XOS和其他的低聚糖相比,最大的優(yōu)勢是穩(wěn)定性強、耐酸耐熱,進入人體后不影響血糖濃度,適合糖尿病、高血壓患者服用[9]。XOS增殖雙歧桿菌的效果是低聚異麥芽糖、低聚果糖等益生元的20 倍,可以改善腸道動力[10]。XOS還具有抑制腫瘤壞死因子(tumour necrosis factor,TNF)-α、白細胞介素(interleukin,IL)-6等炎癥因子的產(chǎn)生、改善腸道健康等作用[11]。畜牧業(yè)領(lǐng)域,XOS已經(jīng)用于動物腹瀉癥狀的改善,如斷奶仔豬[12]和牛犢等;臨床研究中發(fā)現(xiàn),XOS可以緩解孕婦便秘,改善老年人胃腸功能[8]。因XOS應(yīng)用于臨床慢性腹瀉的研究還存在許多空白,本研究擬通過隨機雙盲平行對照臨床試驗,對3 組患者分別用麥芽糊精、低劑量XOS、高劑量XOS進行干預(yù)。30 d后,分析各組患者各項生化指標的變化,隨后用3 組患者的糞菌液灌胃3 組小鼠,分析灌胃24 d后小鼠的相關(guān)情況,從而評估XOS對慢性腹瀉的效果,為慢性腹瀉癥狀的治療和預(yù)防打開新的思路。

    1 材料與方法

    1.1 動物、材料與試劑

    6周齡雄性SPF級的昆明小鼠(體質(zhì)量30~35 g)購買于北京斯貝福公司,動物生產(chǎn)許可證號為SCXK(京)2019-0010。

    XOS(純度為96.95%)、安慰劑 河南益常青生物科技有限公司;實驗動物飼料 江蘇省協(xié)同醫(yī)藥生物工程有限責(zé)任公司;無水乙醇、無水乙醚、乙酸(色譜級)、丁酸(色譜級) 國藥集團化學(xué)試劑有限公司;TNF-α、IL-10、閉鎖小帶蛋白(zonula occludens-1,ZO-1)、緊密連接蛋白Occludin和D-乳酸(D-lactic acid,D-LA)酶聯(lián)免疫吸附試驗試劑盒 南京森貝佳公司;糞便DNA提取試劑盒 美國Omega Bio-tek公司。

    1.2 儀器與設(shè)備

    JXFSTPRP-L型全自動樣品快速研磨儀 上海凈信公司;Mastercycle nexus GSX1聚合酶鏈式反應(yīng)擴增儀 德國Eppendorf公司;NovaSeq高通量測序儀 美國Illumina公司;AU5800 Clinical Chemistry System全自動生化分析儀美國Beckman Coulter公司;GC-2010PLUS氣相色譜儀(配有全自動液體/頂空進樣器和氫火焰離子化檢測器)?日本島津公司。

    1.3 方法

    1.3.1 臨床試驗對象的篩選

    1.3.1.1 倫理審查及研究對象

    實驗依據(jù)江南大學(xué)食品學(xué)院和江南大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會的要求,撰寫倫理審查報告,報送至倫理委員會審議通過(倫理審查批號為LS2019030)。以2019年6ü12月在江南大學(xué)附屬醫(yī)院消化內(nèi)科門診診斷有慢性腹瀉癥狀的患者作為研究對象。

    1.3.1.2 納入標準

    1)符合慢性腹瀉根據(jù)羅馬IV的診斷標準[13]:a)病程4周~2.5 年,平均(3.5f2.6)個月;b)有排便急迫感、排便頻率每日大于3 次,排便后腹部癥狀有所緩解;c)糞便性質(zhì)稀?。S便性狀主要為Bristol5、6、7型);d)平均最大腹痛嚴重程度為≥4。2)就診前已通過相關(guān)檢查確定無胃腸道等器官病變。3)慢性腹瀉非繼發(fā)于其他疾病。4)年齡≥18 歲。5)研究前至少一周內(nèi)沒有進行相關(guān)治療以及沒有同時參加其他臨床研究。6)自愿參加本課題研究,簽署知情同意書并獲得醫(yī)學(xué)倫理委員會的批準。

    1.3.1.3 排除標準

    1)檢查發(fā)現(xiàn)為炎癥性腸病患者;2)患有I型或II型糖尿病、甲狀腺功能異常、嚴重抑郁癥、自身免疫性疾病、有癌癥或胃腸手術(shù)史、藥物或酒精濫用史、精神疾病史、嚴重傳染病等;3)近3 個月內(nèi)服用抗生素3 d以上,或長期服用益生菌制品(包括食用酸奶和益生菌飲料);4)腹瀉時有黑便、脂肪便、黏液便或血便,腹瀉時伴有發(fā)熱癥狀;5)近3 個月內(nèi)做過胃腸鏡或其他腸道手術(shù);6)對研究產(chǎn)品過敏的個體、孕婦、備孕期間的女性或哺乳期女性。

    1.3.1.4 研究對象剔除和脫落

    研究過程中服用抗生素、益生菌、結(jié)腸清潔藥物等3 d或以上;依從性差,未能遵循醫(yī)囑治療或在本課題研究期間參了加其他臨床研究;中途自行退出本課題研究;因各種原因失訪等。以上原因會使得研究對象被剔除。

    1.3.2 臨床試驗對象分組與干預(yù)

    本研究中慢性腹瀉患者隨機分為對照組(CK)、低劑量干預(yù)組(3X)、高劑量干預(yù)組(6X),其中CK組7 人,3X組8 人,6X組7 人,各組患者的基本信息均無明顯差異(表1),干預(yù)周期為30 d。每位患者入組后,由另外的工作人員(非研究人員)發(fā)放XOS或安慰劑。安慰劑主要含有糊精和少量的葡萄糖、麥芽糖。XOS和安慰劑均為白色或微黃色粉末,味微甜,均使用不透明無標識包裝袋密封包裝。對照組患者每人每天服用3 g安慰劑;低劑量干預(yù)組患者每人每天服用3 g XOS;高劑量干預(yù)組患者每人每天服用6 g XOS,每日晚餐后服用。每組患者在初入組(干預(yù)前)和干預(yù)結(jié)束時接受糞便和靜脈血樣采集,采集時詢問患者飲食、運動、排便情況,干預(yù)過程中跟蹤每位患者的動態(tài)(是否服用XOS/安慰劑、是否有不良反應(yīng)、是否攝入抗生素)。入組患者和研究人員在整個干預(yù)期間保持雙盲狀態(tài)直到數(shù)據(jù)分析。

    表1 各組患者的基本信息Table 1 Basic information of three groups of patients

    1.3.3 臨床指標檢測

    1.3.3.1 問卷調(diào)查評分

    由患者個人在干預(yù)前和干預(yù)結(jié)束后根據(jù)腹痛癥狀、糞便形狀、胃口、排便次數(shù)、睡眠、口氣6 個方面進行0~3 分的程度評分,評分越高,癥狀越嚴重。

    1.3.3.2 血清生化指標檢測

    收集每位患者在干預(yù)前和干預(yù)后的靜脈血于惰性分離膠/促凝管,每管抽取約3~4 mL的血液并充分混勻,采用1 500hg、20 ℃,10 min的程序及時離心,隨后將血清分裝到0.5 mL離心管中。干預(yù)前后臨床樣本血清中總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)在全自動生化分析儀上檢測。

    1.3.3.3 糞便中短鏈脂肪酸測定

    糞便中SCFAs的提取和分析方法參考文獻[14]。稱取凍干后的50 mg糞便,用500 μL飽和NaCl溶液重懸,加入40 μL 10%(質(zhì)量分數(shù))H2SO4酸化;加入1 000 μL無水乙醚,振蕩混勻,提取脂肪酸,然后12 000 r/min離心15 min;取上層乙醚相,加入0.25 g無水硫酸鈉進行干燥;靜置15 min后,12 000 r/min離心15 min,取上層乙醚相,裝入氣相小瓶中。采用氣相色譜法進行分析,根據(jù)標準品溶液含量通過外標法計算各樣品中乙酸和丁酸的含量。

    1.3.3.4 糞便中總DNA的提取、擴增、測序

    收集每位入組患者干預(yù)開始前和干預(yù)結(jié)束后的糞便樣本,冷凍保存在-80 ℃冰箱中,最后放置在干冰中運輸至上海宏序生物信息公司(中國)進行DNA提取、擴增、測序。

    1.3.3.5 生物信息分析流程

    為了提高分析結(jié)果的質(zhì)量,在序列充足的同時,也要保證序列的質(zhì)量,因此,分析前要先對原始數(shù)據(jù)進行過濾處理,得到優(yōu)化序列。然后在去除嵌合體序列后進行操作分類單元(operational taxonomic unit,OTU)聚類分析,對OTU的代表序列作分類學(xué)分析?;贠TU聚類分析結(jié)果,可以對OTU進行多種多樣性指數(shù)分析,也可進行一系列群落結(jié)構(gòu)變化的可視性分析。

    線性判別分析(linear discriminant analysis effect size,LEfSe)即LDA Effect Size,是尋找組間存在統(tǒng)計學(xué)差異的關(guān)鍵物種的方法。通過對標記出的組間特征物種豐度進行統(tǒng)計學(xué)分析,篩選出具有統(tǒng)計學(xué)差異的物種,再進行組間分析而得到不同水平的具有顯著性差異的物種。

    1.3.4 糞菌移植小鼠實驗

    采集臨床試驗患者干預(yù)30 d后的糞便樣品,置于滅菌的糞便采集管中。將每組患者的糞便混合后溶于0.01 mol/L、pH 7.2磷酸鹽緩沖液中,制成200 mg/mL的FMT混懸液。剩下的樣品凍藏于-80 ℃冰箱。6周齡雄性SPF級的昆明小鼠飼養(yǎng)于江南大學(xué)實驗動物中心SPF級屏障設(shè)施中。小鼠隨機分為對照組(F-CK)、低劑量干預(yù)組(F-3X)、高劑量干預(yù)組(F-6X),每組6只,每只小鼠每日灌胃0.3 mL對應(yīng)組別患者的FMT混懸液,共灌胃24 d。動物實驗倫理審查批號為JN.No20191230k0600630。

    1.3.5 小鼠組織樣本采集

    FMT混懸液共灌胃24 d,實驗第25天小鼠禁食12 h,眼眶取血后(室溫靜置2 h)血液于冷凍離心機中4 ℃、2 000 r/min條件下離心15 min,收集血清并分裝。小鼠采用頸椎脫臼法處死后,迅速解剖取出結(jié)腸、盲腸。其余組織臟器分裝后,保存在-80 ℃冰箱中備用。

    1.3.6 小鼠結(jié)腸組織勻漿液細胞因子的測定

    將小鼠結(jié)腸里的內(nèi)容物清理干凈,取0.1 g結(jié)腸組織,剪碎后置于2 mL的無酶離心管,加入2 顆氧化鋯珠和1 mL的RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑),放入組織研磨儀中以65 Hz研磨45 s,研磨3 次至結(jié)腸組織呈流狀。結(jié)腸組織破碎完全后,在4 ℃、2 000 r/min條件下離心30 min。離心完成后取上清液作為待測樣本。全程冰浴操作,組織研磨儀的研磨模具需提前放入4 ℃冰箱中預(yù)冷。采用相應(yīng)酶聯(lián)免疫吸附試驗試劑盒檢測TNF-α、IL-10、ZO-1、Occludin和D-LA水平,總蛋白含量用考馬斯亮藍法進行測定。

    1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

    實驗結(jié)果采用平均值±標準差表示。采用GraphPad Prism 8.0軟件進行數(shù)據(jù)分析和作圖。采用單因素方差分析比較組間差異,采用t檢驗進行顯著性分析,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著,P<0.001表示差異高度顯著。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 患者腹瀉癥狀評分變化

    最終符合標準的慢性腹瀉患者中,CK組隨機分入7 人,3X組隨機分入8 人,6X組隨機分入7 人。在共計4周的干預(yù)過程中,3X組有1 人中途退出、6X組有1 人因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(yù)并計入最終分析。

    根據(jù)干預(yù)前后的腹瀉癥狀評分(圖1),發(fā)現(xiàn)3X組和6X組在干預(yù)后的腹瀉癥狀評分均顯著下降(P<0.05),安慰劑CK組也有下降,但無顯著性差異。故初步判斷XOS的干預(yù)使得腹瀉癥狀有所減輕。

    圖1 干預(yù)前后患者腹瀉癥狀評分的變化Fig. 1 Changes in diarrhea symptom score of patients before and after intervention

    2.2 患者血清生化指標變化

    脂質(zhì)代謝紊亂與腸道菌群失調(diào)密切相關(guān),這種相關(guān)性腹瀉可能是因為過量脂肪酸刺激腸道造成的[15],而TC、TG與脂肪酸的調(diào)節(jié)密切相關(guān)。陳麗雄等[16]等研究發(fā)現(xiàn)飼喂黃芪多糖后,繁殖獼猴的腹瀉數(shù)量下降,血清TC濃度從(2.60f0.88)mmol/L升至(2.91f0.58)mmol/L(P>0.05)。何萍等[17]采用黃連素治療伴高脂血癥的腹瀉患者,干預(yù)后患者血清TG含量降低。如圖2所示,經(jīng)過干預(yù),CK組TC和TG濃度變化較小,XOS干預(yù)組TC濃度有升高趨勢,TG濃度呈下降趨勢,干預(yù)前后均無顯著性差異(P>0.05),推測XOS有改善慢性腹瀉患者脂代謝的效果,但效果不顯著(P>0.05)。

    圖2 干預(yù)前后患者血清TC(A)和TG(B)濃度的變化Fig. 2 Changes in serum total cholesterol (A) and triglycerides (B)levels of patients before and after intervention

    2.3 患者糞便短鏈脂肪酸含量變化

    短鏈脂肪酸作為腸道菌群主要的代謝產(chǎn)物之一,對宿主代謝有重要的調(diào)節(jié)作用。普遍研究認為短鏈脂肪酸對宿主代謝的影響利大于弊,但一些特定情況下短鏈脂肪酸產(chǎn)量過高會危害宿主[18]。對患者干預(yù)前后的糞便短鏈脂肪酸進行分析,如圖3所示,XOS進行干預(yù)后,糞便中丁酸含量有上升趨勢,乙酸含量有下降趨勢,但均無顯著性差異。作為腸上皮細胞能量來源,丁酸可以滿足結(jié)腸黏膜上皮細胞的能量供給需要。而干預(yù)前患者的乙酸含量高于干預(yù)后,可能原因為慢性腹瀉患者腸道內(nèi)發(fā)酵異常導(dǎo)致乙酸含量升高[19]。Ringel-Kulka等[20]研究發(fā)現(xiàn)腸內(nèi)氣體增加和腸腔內(nèi)pH值降低可能與腹痛癥狀產(chǎn)生有關(guān),表明慢性腹瀉患者可能存在乙酸吸收障礙。

    圖3 干預(yù)前后患者糞便中乙酸(A)和丁酸(B)含量的變化Fig. 3 The changes in acetic acid (A) and butyric acid (B) contents in feces of the patients before and after intervention

    2.4 患者腸道菌群分析結(jié)果

    2.4.1 腸道菌群的α多樣性變化

    α多樣性通常表征腸道菌群的數(shù)量、種類、均勻度及進化關(guān)系,常用Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)進行表征。XOS對慢性腹瀉患者腸道菌群α多樣性的影響如圖4所示。其中Shannon指數(shù)越大表明群落多樣性和豐度越高。CK組在干預(yù)前后兩個階段的結(jié)果相近,未發(fā)生較大改變,而3X和6X組有較明顯變化趨勢。慢性腹瀉患者在XOS干預(yù)之后的腸道菌群多樣性增加,說明XOS有抑制腹瀉患者腸道菌群進一步失調(diào)的可能。

    圖4 干預(yù)前后患者腸道菌群α多樣性指數(shù)的變化Fig. 4 Change in α diversity index of gut microbiota in patients before and after intervention

    2.4.2 患者腸道菌群變化

    如圖5A所示,在門水平上3 組患者腸道菌群仍以Firmicutes(厚壁菌門)、Bacteroidetes(擬桿菌門)、Actinobacteriota(放線菌門)以及Proteobacteria(變形菌門)為優(yōu)勢菌門,不同個體間的各菌門的相對豐度存在一定差異。經(jīng)過XOS干預(yù)后,3X組和6X組腸道中Firmicutes/Bacteroidetes比例提高,安慰劑干預(yù)后CK組反而上升。在對乳糜瀉兒童的研究中,將短雙歧桿菌作為飲食添加劑3 個月后,宿主體內(nèi)Firmicutes/Bacteroidetes的比例從減少到恢復(fù),Actinobacteria相對豐度增加,腸道菌群結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定[21],與3X組的結(jié)果類似。在屬水平上,干預(yù)后3X組中Blautia、Megamonas、Bifidobacterium、Lachnospiraceae_unclassified相對豐度增加,Subdoligranulum相對豐度減??;干預(yù)后6X組中Blautia相對豐度增加,Escherichia-Shigella、Prevotella、Ruminococcus_gnavus_group相對豐度減小。Prevotella是人腸道微生物三大腸型代表菌之一,同時也是人腸道微生物的核心菌屬之一。相對研究表明,Blautia具有抗炎作用[22],Ruminococcus_gnavus_group在炎癥性腸病患者腸道中富集[23],Bifidobacterium作為益生菌可以調(diào)節(jié)腸內(nèi)環(huán)境,由此可知,XOS可以增加腸道內(nèi)的有益菌相對豐度,減少致病菌相對豐度,調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)。

    如圖5B、C所示,根據(jù)LEfSe結(jié)果計算lg LDA值并繪制分布柱狀圖,LDA值表示差異物種的影響程度,故物種的影響越大,對應(yīng)直方柱的長度越長。3X組干預(yù)前的關(guān)鍵物種有Peptostreptococcaceae,6X組干預(yù)前的關(guān)鍵物種為Lachnospira;3X組干預(yù)后的關(guān)鍵物種有Actinobacteriota、Solobacterium、Mogibacterium、Saccharimonadales、Patescibacteria、Saccharimonadia、Abiotrophia,共7 個;6X組干預(yù)后的關(guān)鍵物種為Romboutsia。相關(guān)研究表明,厚壁菌門中Solobacterium顯示與結(jié)直腸癌風(fēng)險降低相關(guān)[24],Peptostreptococcaceae是與炎癥相關(guān)的物種[25],Actinobacteriota作為產(chǎn)丁酸鹽物種可以減輕結(jié)腸炎癥[26],Romboutsia與益生菌引起的腸道變化有關(guān),有益生作用,可減輕大鼠的急性胰腺炎癥狀[27]。綜上所述,推測XOS可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群來緩解結(jié)腸炎癥。

    圖5 干預(yù)前后患者腸道菌群在門、屬水平的組成和LEfSe結(jié)果Fig. 5 Composition of gut microbiota in patients in different groups at phylum and genus level and LEfSe analysis

    2.5 糞菌移植小鼠腸道通透性變化

    D-LA是細菌發(fā)酵的代謝產(chǎn)物,當腸道屏障功能發(fā)生損傷時,腸道通透性增加,腸道黏膜絨毛上皮脫落,腸道細菌產(chǎn)生的大量D-LA通過受損黏膜,導(dǎo)致血清D-LA水平升高。與F-CK組相比,F(xiàn)-6X組血清中D-LA水平極顯著降低(圖6A)(P<0.01),腸道通透性和損傷程度相比于F-CK組有所緩解,并且高劑量組干預(yù)效果更好。

    緊密連接位于上皮細胞頂層及側(cè)邊的膜表面,形成細胞旁路密封層,可以調(diào)節(jié)離子、溶劑的進出,并維持細胞極性。對于維持腸道屏障完整性,細胞間的緊密連接和腸道黏液發(fā)揮了重要作用。而腸道屏障完整性缺失導(dǎo)致細菌抗原易位增加,刺激腸道黏膜的炎癥反應(yīng)[28]。FMT小鼠結(jié)腸勻漿液中Occludin和ZO-1含量如圖6B、C所示。與F-CK組相比,F(xiàn)-3X和F-6X的ZO-1和Occludin含量有所增加,其中F-3X的ZO-1的含量顯著上升(P<0.05),Occludin含量有增加趨勢(P>0.05)。研究表明,腸道屏障功能相關(guān)蛋白ZO-1、Occludin的表達增加時會改善腸道屏障[29]。Yin Jie等[30]研究發(fā)現(xiàn)仔豬經(jīng)XOS飼喂后,回腸中ZO-1表達量增加,腸黏膜通透性趨于正常,進一步說明XOS能使腸道黏膜功能和生物屏障趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

    圖6 小鼠腸道通透性水平Fig. 6 Intestinal permeability level of mice

    2.6 糞菌移植小鼠結(jié)腸炎癥因子變化

    腹瀉患者體內(nèi)的炎癥因子水平可以體現(xiàn)出腹瀉癥狀的嚴重程度,例如可調(diào)節(jié)腸道炎癥及嚴重程度[31]的TNF-α。IL-10作為抗炎因子,可下調(diào)菌群定植介導(dǎo)產(chǎn)生的黏膜炎癥因子[32]。血管生成素(angiopoiet,Ang)是一種腸道分泌的抗菌肽,浙江大學(xué)一院研究團隊發(fā)現(xiàn)Ang1可以調(diào)節(jié)腸道菌群平衡,維持腸道穩(wěn)態(tài),緩解結(jié)腸炎癥[33]。故本實驗結(jié)合3?種細胞因子的水平進行綜合分析,判斷FMT小鼠的腸道炎癥因子水平。

    FMT小鼠的結(jié)腸炎癥因子水平的影響如圖7所示。與F-CK組相比,F(xiàn)-3X、F-6X組小鼠的結(jié)腸IL-10含量顯著增加(P<0.01、P<0.05);Ang1質(zhì)量濃度從(33.37f11.43)pg/mL分別增加至(71.14f22.91)、(57.03f20.72)pg/mL;TNF-α含量明顯下降,F(xiàn)-CK組與F-3X組差異顯著(P<0.05)。由此可知,接受FMT后的小鼠腸道輕度炎癥得到緩解,其中F-3X組的改善效果更明顯。

    圖7 小鼠結(jié)腸炎癥因子水平Fig. 7 Inflammatory factor contents in colon tissue of mice

    3 結(jié) 論

    本研究探討了XOS對慢性腹瀉的干預(yù)作用。攝入XOS后,腹瀉患者的腹瀉癥狀評分下降,脂代謝水平改善,糞便中丁酸含量增加,腸道菌群多樣性增加,有益菌的相對豐度增加,致病菌相對豐度減小。隨后將XOS干預(yù)后患者的糞菌液灌胃小鼠,發(fā)現(xiàn)小鼠的腸道屏障穩(wěn)態(tài)趨于穩(wěn)定,與F-CK組相比,F(xiàn)-3X、F-6X組小鼠結(jié)腸中IL-10和Ang1水平明顯增加,TNF-α含量明顯下降,輕微炎癥癥狀被緩解,腸道通透性相關(guān)指標D-LA質(zhì)量濃度顯著降低(P<0.05、P<0.01),緊密連接蛋白ZO-1的表達水平明顯上升,Occludin含量有增加趨勢(P>0.05)。上述結(jié)果表明,XOS可以維持人體腸道屏障趨于穩(wěn)定狀態(tài),下調(diào)結(jié)腸炎癥水平,患者每天攝入3 g XOS對慢性腹瀉的改善效果相對更好。本研究為慢性腹瀉癥狀治療和預(yù)防打開新的思路,然而對具體的代謝產(chǎn)物和通路的確認還需運用代謝組學(xué)進行深入研究。

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