食物因素在腸易激綜合征中的研究進展

李瑩杰 綜述, 陳 瑩 審校

(1. 同濟大學附屬同濟醫(yī)院營養(yǎng)科，上海 200065； 2. 同濟大學附屬同濟醫(yī)院消化科，上海 200065)

腸易激綜合征(irritable bowel syndrome, IBS)是一種功能性胃腸疾病，其臨床癥狀主要為腹痛或腹部不適，并伴有排便習慣和糞便性狀的改變，其發(fā)病率為10%～20%[1-2]。IBS的發(fā)病原因和機制尚未完全明確，亦缺乏行之有效的治療手段。目前的臨床研究及動物實驗表明，IBS的發(fā)生發(fā)展涉及胃腸動力紊亂、內(nèi)臟高敏感性、精神因素、遺傳因素、性激素、胃腸激素、腸道菌群失調(diào)、腦腸軸異常、食物不耐受、膽汁酸吸收障礙等多種因素的相互作用[3-5]。

盡管IBS不會危及患者的生命，但IBS嚴重影響患者的生活質(zhì)量，并增加他們的精神壓力和經(jīng)濟負擔。在IBS發(fā)病期間，約50%的患者可通過改變飲食結(jié)構(gòu)來減輕癥狀，說明食物因素在IBS癥狀的發(fā)生發(fā)展過程中可能具有重要作用。

食物尤其是食物中的營養(yǎng)成分，在不同的腸易激綜合癥患者中的作用是不同的，甚至在個別患者之間就可能有很大的差異性。因此，有必要探究個性化的飲食措施，并盡量減少IBS癥狀發(fā)作對患者生活質(zhì)量的影響。

IBS的治療包括藥物療法，精神療法及飲食療法等，其中飲食療法在IBS治療過程中的潛在作用也越來越被人們所重視[6]。64%的IBS患者癥狀發(fā)作與飲食有關(guān),90%的患者通過飲食干預可以緩解癥狀[7-9]。少數(shù)患者甚至因飲食因素導致營養(yǎng)素攝入不均衡。且近年的研究也逐漸從某些食物轉(zhuǎn)向食物中精確的某類營養(yǎng)素。但目前飲食在IBS的病因和管理中的作用尚未明確，現(xiàn)就目前飲食因素在IBS發(fā)病中的研究進展作以下綜述。

1 蛋白質(zhì)與IBS

大多數(shù)人群發(fā)生食物過敏的主要原因是食物中的蛋白質(zhì)成分。其中，最經(jīng)常導致過敏的食物蛋白是面筋中的谷蛋白及牛奶中的牛乳蛋白。為了避免發(fā)生過敏，約54%的患者選擇剔除日常飲食中的奶制品，約22%的患者認為避免高蛋白飲食可有效緩解胃腸道癥狀[10]。但上述措施有可能導致飲食結(jié)構(gòu)不均衡，甚至出現(xiàn)營養(yǎng)不良。

在歐洲和美國，引起IBS腹部癥狀的主要飲食因素是乳制品。考慮研究人群的不同地域和診斷方法，在IBS患者中乳糖不耐受的發(fā)生率差異也較大，范圍為4%～78%，尤其在亞洲人群中，比例相對更高[11]。乳制品導致腸道出現(xiàn)腹痛腹瀉癥狀主要機制是在食用乳制品后，吸收率不佳的乳糖可能經(jīng)腸道黏膜的免疫屏障，以及與肥大細胞的相互作用進而導致了腸道黏膜通透性發(fā)生變化[12]。

谷蛋白是由麥粉類食物中麥膠(俗稱面筋)分解生成，其主要的過敏機制是具有遺傳易患性的個體攝入谷蛋白后，在人體不同系統(tǒng)引起過度的免疫反應，這類過敏最常影響胃腸系統(tǒng)，導致乳糜瀉(coeliac disease, CD)；還可能影響到胃腸外系統(tǒng)，例如皰疹樣皮炎。多項對IBS患者進行的隨機雙盲試驗中發(fā)現(xiàn)，進行無谷蛋白飲食組的患者癥狀有顯著改善[13]，說明IBS的癥狀與谷蛋白的攝入相關(guān)。

但嚴格的無谷蛋白飲食可能難以滿足日常營養(yǎng)素攝入需求，因此，目前臨床上還未有確切證據(jù)推薦將無谷蛋白飲食作為IBS患者的首選飲食療法。

2 膳食纖維與IBS

膳食纖維由復雜的碳水化合物聚合物組成，這些聚合物既不能被人體胃腸道中的消化酶所消化，也不能被人體所吸收利用，因此經(jīng)攝食進入人體后它幾乎一成不變地進入結(jié)腸。按照溶解度，膳食纖維可以分為兩大類： 可溶性與不溶性纖維。

可溶性纖維在進入結(jié)腸后易被腸道細菌酵解，酵解后可生成短鏈脂肪酸、氫氣、甲烷、二氧化碳及水。其中的短鏈脂肪酸是腸道細胞和細菌的能量來源，對腸道的蠕動有促進作用，同時能減少腹脹及改善便秘[14]。另一種不溶性膳食纖維則難以在腸道內(nèi)被酵解。

IBS的發(fā)病機制復雜，包括胃腸道動力異常、內(nèi)臟敏感性增加、腸道菌群失調(diào)、腦-腸軸的相互作用等。膳食纖維主要具有促進結(jié)腸內(nèi)物質(zhì)的傳輸、調(diào)整腸道菌群、增加糞便體積和保護腸道黏膜屏障等作用。相關(guān)研究[15]亦發(fā)現(xiàn)，膳食纖維能加快結(jié)腸傳輸，增強腸動力，尤其是對便秘型IBS的患者效果十分顯著[15]。因此膳食纖維長期以來一直被用作IBS的輔助治療，減輕患者的臨床癥狀[16-17]。諸多研究[18-20]也表明，膳食纖維補充劑對IBS的患者是一種切實有效，性價比高且副作用少的治療方法。

但這些年隨著研究的不斷深入，學術(shù)界對于采用增加膳食纖維來治療IBS患者也出現(xiàn)爭議。近年來，諸多臨床研究發(fā)現(xiàn)，限制可酵解的低聚糖、雙糖、單糖和多元醇(fermentable oligosaccharides, disaccha-rides, monosaccharides and polyols, FODMAP)對IBS患者的胃腸道癥狀有良好的改善作用[21]。FODMAP是指一組難吸收、易發(fā)酵的短鏈碳水化合物，它們的主要特點是不易被人體吸收，且會加重消化系統(tǒng)的癥狀。關(guān)于IBS與FODMAP的研究起初主要集中于觀察引起IBS患者癥狀發(fā)生的食物種類和攝入量[22]，后來隨著研究的深入，給出了具體的定義： 將每餐攝入FODMAP小于0.5g定為低FODMAP飲食的臨界值。

低FODMAP飲食療法一般分為三個階段[23]： (1) 嚴格限制階段： 這個階段一般持續(xù)2～6周，飲食中高FODMAP的食物將使用低FODMAP食物來替代，當癥狀出現(xiàn)改善時開始進入下一個階段；如果沒有改善則考慮使用其他療法。(2) 維持階段： 這個階段可以識別患者具體對哪些食物敏感。(3)低FODMAP耐受良好后導入正常飲食。

低FODMAP飲食改善IBS癥狀的可能機制為： (1) FODMAP進入小腸后難以被機體消化吸收，而低FODMAP可以通過減少腸道內(nèi)的液體運輸，維持腸腔內(nèi)的穩(wěn)態(tài)平衡；Barrett等[24]研究發(fā)現(xiàn)，給予回腸造瘺患者不同含量的FODMAP飲食，低FODMAP組回腸流出液的重量和含水量均低于高FODMAP組，證明了低FODMAP可減少水向結(jié)腸運輸。(2) 減少腸道內(nèi)氣體的產(chǎn)生，尤其是結(jié)腸內(nèi)的產(chǎn)氣，以緩解內(nèi)臟高敏患者的腹痛癥狀；低FODMAP飲食能減少結(jié)腸內(nèi)氫氣與甲烷的產(chǎn)生，緩解內(nèi)臟高敏患者腸腔的膨脹與疼痛感。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，無論是正常健康的人群還是IBS患者，在低FODMAP飲食期間進行氫呼氣試驗檢測后，其氫氣的產(chǎn)氣水平均低于進行高FODMAP飲食期間；且IBS患者在高FODMAP飲食期間，還出現(xiàn)腹痛腹瀉等癥狀，而正常健康組的人并未出現(xiàn)，說明除了產(chǎn)氣增多的因素外，F(xiàn)ODMAP引起消化道癥狀還受到其他因素影響[25]。(3) 通過改變腸道內(nèi)菌群影響IBS的產(chǎn)生。近期一項研究表明，與高FODMAP飲食或者常規(guī)飲食相比，低FODMAP飲食可減少IBS患者的糞便細菌總量，使得糞便細菌種類增加，糞便pH值升高[26]。同時，低FODMAP飲食還可降低腸道內(nèi)雙歧桿菌的數(shù)量，致腸道內(nèi)總的細菌豐度以及濃度下降[27]。一項使用低FODMAP飲食療法治療IBS患者的臨床研究發(fā)現(xiàn)，治療后患者腸道內(nèi)的菌群多樣性增加[28-29]。(4) 調(diào)節(jié)內(nèi)分泌細胞，影響5-羥色胺水平。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過低FODMAP飲食3～9個月之后，IBS患者胃和結(jié)直腸中的內(nèi)分泌細胞，例如5-羥色胺細胞、ghrelin細胞、G細胞等密度均恢復至接近正常健康人的水平。

3 維生素D與IBS

維生素D是一種脂溶性維生素，日常主要來源一是陽光紫外線照射；二是飲食的攝入[30]。維生素D的生物學作用除了廣為人知的維持機體鈣磷平衡外，在腸道內(nèi)還有調(diào)節(jié)免疫、抑制腫瘤、增強屏障的作用,相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)維生素D缺乏可能與某些自身免疫缺乏病有關(guān)。

目前，全世界有30%～50%的人群存在維生素D缺乏，而IBS患者中伴有骨質(zhì)疏松者也明顯高于常人。目前針對維生素D與IBS關(guān)系的研究還比較少，但炎癥性腸病與維生素D之間的相關(guān)性已有廣泛的研究。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，維生素D與鈣劑具有協(xié)同作用，可共同抵抗炎癥性腸病的發(fā)生發(fā)展，揭示維生素D的缺乏可能會影響腸道的穩(wěn)態(tài)，進而干預了炎癥性腸病的發(fā)生發(fā)展[31]。

Sprake等[32]首次發(fā)現(xiàn)使用維生素D干預能改善IBS患者的癥狀；此后的相關(guān)臨床研究也發(fā)現(xiàn)約70%IBS患者使用維生素D療法能顯著改善臨床癥狀。近年來國外有越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，在補充高劑量維生素D3的情況下，IBS癥狀發(fā)生顯著改善[33],IBS患者的血清維生素D水平也明顯低于對照組[34]。

維生素D在機體內(nèi)發(fā)揮其生物學功能主要是通過維生素D受體(Vitamin D receptor, VDR)表達實現(xiàn)的，維生素D及VDR在體內(nèi)多種免疫細胞上均有表達，無論是機體的先天還是后天免疫都會受到VDR的調(diào)控作用[35]，VDR在增強腸黏膜抗菌活性、維持腸道免疫耐受中也發(fā)揮重要作用，且在腸道的腸上皮細胞及巨噬細胞中均發(fā)現(xiàn)有VDR的高表達。當維生素D缺乏時，腸黏膜內(nèi)的肥大細胞會被激活[36]。動物研究發(fā)現(xiàn)，VDR敲除的小鼠更容易出現(xiàn)腹瀉，出血及潰瘍等腸道癥狀[37]。

另外，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)低維生素D水平與內(nèi)臟高敏相關(guān)，尤其是慢性應激引起的內(nèi)臟疼痛、抑郁、焦慮都與IBS的發(fā)生發(fā)展相關(guān)[38-39]。提示維生素D可以通過調(diào)控IBS相關(guān)發(fā)病危險因素進而改善IBS的癥狀。

在腸道內(nèi)，維生素D一方面能夠調(diào)節(jié)單核細胞及淋巴細胞的增殖分化和生理功能，從而減少炎癥的發(fā)生；另一方面，維生素D能夠刺激巨噬細胞產(chǎn)生抗菌肽，并與腸道黏膜表面細菌相互作用，抵御腸道內(nèi)的微生物，使內(nèi)皮細胞等免受細菌侵害。而抑菌肽的表達需要以VDR的激活作為先決條件，提示維生素D可能在保護腸道免受感染及維持腸道菌群平衡過程中具有關(guān)鍵作用。近年來，IBS與腸道菌群的相關(guān)研究顯示，IBS患者小腸細菌過度生長的發(fā)生率為40%～80%，且在治療后IBS的癥狀出現(xiàn)明顯緩解[40]。

綜上所述，IBS患者較正常健康人群可能更易出現(xiàn)維生素D缺乏，且維生素D缺乏可能參與了IBS發(fā)生發(fā)展，補充維生素D可能對改善IBS病情有一定作用。但根據(jù)不同年齡不同病情的患者補充維生素D的最佳劑量仍有待進一步的研究。

4 短鏈脂肪酸與IBS

研究表明短鏈脂肪酸在腸黏膜的自我修復以及保持腸上皮細胞的緊密狀態(tài)和完整狀態(tài)方面的作用都非常重要[41]。而相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，IBS患者糞便的短鏈脂肪酸與正常健康人群相比，發(fā)生了異常的改變，且這種變化和患者的癥狀具有相關(guān)性，提示短鏈脂肪酸的改變可能與IBS的發(fā)生發(fā)展有關(guān)[42]。一般情況下，膳食習慣[43-44]、結(jié)腸轉(zhuǎn)運時間及腸道菌群的數(shù)量和種類等因素均會影響糞便中短鏈脂肪酸的濃度[45]。

脂肪酸在機體內(nèi)的吸收大部分可在小腸內(nèi)完成。但短鏈脂肪酸的產(chǎn)生則需要在結(jié)腸內(nèi)經(jīng)由特殊的腸道微生物的發(fā)酵而成。其中短鏈脂肪酸中的丁酸、乙酸以及丙酸是由膳食纖維和抗性淀粉發(fā)酵而來。尤其是丁酸，主要為結(jié)腸及盲腸提供能量，還能調(diào)控小腸及結(jié)腸內(nèi)的環(huán)境穩(wěn)態(tài)。此外，丁酸還對腫瘤細胞有抑制作用，對結(jié)腸炎和結(jié)腸癌具有預防作用。一項對15例的結(jié)直腸癌患者進行的臨床研究發(fā)現(xiàn)，與正常對照組相比，結(jié)直腸癌患者糞便中的短鏈脂肪酸，包括乙酸、丙酸、丁酸等濃度明顯升高[46]。便秘型IBS患者糞便中丁酸濃度與正常人群相比也出現(xiàn)了顯著升高[47]。另有臨床研究亦發(fā)現(xiàn)，IBS患者在口服丁酸鈉膠囊1個月后，其腹痛、腹部不適等臨床癥狀得到有效緩解[48]。提示丁酸在緩解IBS患者臨床癥狀方面具有一定的療效。

腸道菌群紊亂是IBS重要的臨床表現(xiàn)之一[49]，因此調(diào)節(jié)腸道菌群及保持腸內(nèi)菌群的穩(wěn)定是治療IBS的關(guān)鍵。臨床治療可通過測定糞便短鏈脂肪酸水平來判斷腸道菌群的情況。同時聯(lián)合應用益生菌和丁酸能更有效的進行治療[50]。

IBS患者的腹痛及腹瀉等臨床癥狀與其腸動力異常密切相關(guān)。研究表明短鏈脂肪酸能夠調(diào)節(jié)腸道動力，另有部分研究提示短鏈脂肪酸可促進腸道肌肉的收縮及加強腸道動力。

總的來說，IBS患者腹痛、腹瀉癥狀與內(nèi)臟高敏感、腸道動力異常有關(guān)。目前的研究已發(fā)現(xiàn)腸道內(nèi)的短鏈脂肪酸與腸道動力異常及內(nèi)臟高敏有一定關(guān)系，但具體機制仍有待進一步研究。

5 展 望

食物在IBS發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮的作用越來越受到關(guān)注，通過限制飲食療法來治療IBS經(jīng)濟且省時，所以目前也越來越普遍。但是使用飲食療法改善IBS患者的癥狀的同時要注意規(guī)律飲食，以確保各類營養(yǎng)素能均衡攝入。但是總體來說，目前諸多相關(guān)的飲食療法的研究仍然存在很多空白，許多研究規(guī)模相對較小，缺乏長期有效及安全的數(shù)據(jù)，這些都有待以后開展進一步的大規(guī)模，長期的雙盲臨床研究，獲得更行之有效的治療方案，將飲食療法的價值最大化。