張 靈 丁 雨 林 琳
南京醫科大學第一附屬醫院消化科(210029)
炎癥性腸病(inflammatory bowel disease, IBD)是一組慢性非特異性腸道炎癥性疾病,包括潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis, UC)和克羅恩病(Crohn’s disease, CD)。據報道,分別有近半數CD患者和三分之一的UC患者存在腹痛、腹脹、排便習慣改變等胃腸功能紊亂癥狀[1]。近年研究發現,低可發酵低聚糖、二糖、單糖、多元醇(fermentable oligo-, di-, mono-saccharides, and polyols, FODMAPs)飲食可改善此類癥狀,因此越來越多地被應用于IBD患者。但亦有研究提示低FODMAP飲食可能加重患者的營養失調風險和腸道微生態紊亂。本文就低FODMAP飲食對IBD患者胃腸功能紊亂癥狀的作用及其機制、潛在不利影響和相應處理措施作一綜述。
1. FODMAPs簡介:FODMAPs是可發酵的短鏈碳水化合物低聚糖、二糖(乳糖)、單糖和多元醇的縮寫。低聚糖是指果聚糖和半乳寡聚糖,因人體內缺乏相應酶分解而不能被消化吸收,常見食物包括大蒜、洋蔥、韭菜、蘆筍、秋葵、豌豆、青蔥、小麥、黑麥、大麥、豆類、堅果等。乳糖是一種二糖,常見于牛奶、酸奶、冰淇淋等食物,僅在乳糖酶不足的情況下歸入FODMAPs,而乳糖酶水平受遺傳、民族、其他腸道疾病等因素影響。果糖(單糖)含量超過葡萄糖時,在部分人群中會引起果糖吸收不良。果糖存在于某些水果如蘋果、梨、芒果、西瓜等和蜂蜜中。多元醇即糖醇,在小腸極少被吸收,進入結腸后厭氧發酵,常見食物為蘋果、杏、櫻桃、梨、油桃、桃子、李子、梅干、西瓜、鱷梨、菜花、蘑菇以及人造甜味劑山梨糖醇、甘露醇、麥芽糖醇、木糖醇[2]。攝入FODMAPs可誘發腹脹、腹痛、排氣增多、排便習慣改變等癥狀,在腸道運動障礙和內臟高敏患者中更為顯著[3]。而減少這類食物的攝入可能會改善癥狀、提高患者生活質量。
2. 低FODMAP飲食方案:低FODMAP飲食方案需由專業醫師和營養師擬定,指限制高FODMAP食物2~8周以緩解癥狀,之后是一個逐步再引入過程,如首先引入含多元醇的食物,其次是含乳糖或果糖(含量超過葡萄糖)的食物,之后是含果聚糖和(或)半乳寡聚糖的食物,該過程應個體化并嚴密監控,直至耐受劑量與癥狀控制之間達到平衡[4]。
3. 低FODMAP飲食對IBD的作用:部分IBD患者存在腹痛、腹脹、排便習慣改變等胃腸功能紊亂癥狀,甚至在病情緩解后,仍可能出現上述癥狀[1]。識別IBD患者的功能性癥狀不僅可避免不適當的抗炎處理,還能通過有效治療改善患者的日常功能和生活質量。
一項回顧性研究[5]中,72例IBD患者接受至少3個月的低FODMAP飲食,56%的患者腹痛、腹脹、腹瀉等癥狀改善,其中腹脹改善最為明顯,表明低FODMAP飲食緩解腹部癥狀有一定效果,但便秘癥狀未得到改善,UC患者甚至便秘加重,推測可能與低FODMAP 飲食纖維素攝入較少有關。Pedersen等[6]的開放性隨機對照試驗納入89例伴胃腸功能紊亂癥狀的IBD患者,給予6周低FODMAP飲食后,患者腹痛、腹脹等癥狀較正常飲食患者顯著改善,UC活動度降低,同時生活質量明顯提高。上述發現表明低FODMAP飲食可能是存在胃腸功能紊亂癥狀IBD患者的有效飲食治療方案。Prince等[7]、Maagaard等[8]、Testa 等[9]亦發現低FODMAP飲食對IBD患者的胃腸功能紊亂癥狀療效顯著。新近一項包括319例IBD患者的meta分析為低FODMAP飲食有益于減輕緩解期IBD患者的腹瀉、腹脹、腹痛、惡心等胃腸道癥狀提供了支持性證據[10]。但目前關于低FODMAP飲食與IBD的研究主要集中在胃腸道癥狀方面,尚缺乏其對內鏡下黏膜愈合、炎癥指標等影響的客觀數據。
目前研究認為FODMAPs主要通過兩個機制誘發胃腸功能紊亂癥狀:①FODMAPs能將水分吸入腸腔,導致腹脹和腹部不適,小腸水分增加還可加速口-盲轉運,使小腸吸收減少;②FODMAPs到達結腸后,經腸道微生物酵解生成氣體(氫氣、甲烷、二氧化碳),導致結腸膨脹。
最近一項研究[11]采用氫呼氣試驗和磁共振成像驗證胃腸功能紊亂癥狀與FODMAPs攝入(腸腔膨脹)的相關性,發現患者與健康人的氫氣產生和結腸體積動力學無明顯差異,攝入FODMAPs后出現胃腸道癥狀的患者結腸氣體體積并不大于無癥狀者,提示內臟對腸腔膨脹高敏感是FODMAPs誘發胃腸道癥狀的關鍵,而非腸腔膨脹本身。已有研究提示低FODMAP飲食可降低內臟敏感性:①低FODMAP飲食可減少腸道菌群分解難吸收碳水化合物的代謝產物——短鏈脂肪酸(包括正丁酸)產生[12],而正丁酸可誘導內臟超敏反應;②腸道菌群代謝產物組胺是引起內臟高敏感的另一重要物質,低FODMAP飲食可減少組胺生成[13]。
黏膜免疫系統在IBD的發病機制中起關鍵作用,并可能受食物影響,如高脂飲食可通過調節T細胞和炎癥相關細胞因子表達促進腸道炎癥。低FODMAP飲食減少食物中的膳食纖維,而膳食纖維的細菌發酵產物短鏈脂肪酸是腸道免疫的強調節劑,可通過抑制NF-κB免疫炎癥信號通路[14]、促進腸上皮細胞維生素D受體表達[15]、加強腸上皮細胞間緊密連接[16]、激活NLRP3炎癥小體[17]、增加調節性T細胞(Treg細胞)產生[18]等多種機制發揮抗炎作用,因而可能對IBD具有保護作用。由此推論低FODMAP飲食可能通過影響黏膜免疫對IBD產生負面影響。但亦有研究[19]顯示補充FODMAPs(乳果糖)對IBD患者的臨床活動指數、內鏡評分、免疫相關指標均無明顯改善作用。因此低FODMAP飲食對腸道黏膜免疫的影響及其是否通過黏膜免疫系統發揮作用有待進一步研究。
1. 飲食應答:部分患者對低FODMAP飲食無應答,因此需開展更多研究以明確低FODMAP飲食的適用人群。一項以兒童為對象的研究[20]表明,對低FODMAP飲食有應答者與無應答者的基礎腸道微生物組成存在差異,應答者具有碳水化合物分解能力的微生物群豐度更高,提示此類患者可能從低FODMAP飲食中獲益。最近Bennet 等[21]的研究亦提示可通過糞便細菌譜預測對低FODMAP飲食干預的反應。是否可利用腸道菌群定量分析預測對低FODMAP飲食的應答是一個新的研究方向。
2. 癥狀復發:來自澳大利亞的一項研究[22]顯示,非乳糜瀉麩質敏感、有胃腸功能紊亂癥狀的患者接受2周低FODMAP飲食后,胃腸道癥狀明顯改善,但在再次攝入含麩質或乳清蛋白的飲食后,胃腸道癥狀重新出現。Cox等[23]的隨機對照研究同樣發現,對低FODMAP飲食有應答的緩解期IBD患者在重新攝入相對高劑量的果聚糖后,腹痛、腹脹等腸道癥狀加重。因此,FODMAPs的再攝入必須在有關專家或營養師的指導和監測下進行,以明確患者能接受的FODMAPs種類和攝入量。
3. 營養不良:低FODMAP飲食較為復雜,且需減少患者部分主食(如小麥)、乳制品、蔬菜和水果的攝入,如患者對其缺乏足夠認識或缺乏專業指導,易導致對飲食過度限制而加大營養不良風險。調查顯示,16%的IBD患者可能因不適當限制飲食等多種原因而發生營養不良[24]。
一項研究[25]發現,限制可發酵碳水化合物飲食由于乳制品攝入減少等原因,患者鈣攝入量低于常規飲食,提示兒童和絕經后婦女在接受低FODMAP飲食時應補充高鈣替代食品。低FODMAP飲食中的天然抗氧化劑亦可能減少,如某些富含FODMAPs的蔬菜(花椰菜、洋蔥、大蒜等)中含有類黃酮、維生素C,小麥中含有酚酸。而減少麩質攝入可能引起膳食纖維、鈣、鐵、鋅、葉酸以及B族維生素不足[26]。
因此,對于接受低FODMAP飲食的IBD患者,適當的飲食教育和飲食管理勢在必行。飲食方案應在精通IBD和FODMAPs的專業醫師或營養師的指導下實施,并進行密切監測。可參考澳大利亞健康飲食指南,確保5個核心食物組(乳制品、肉類和肉類替代品、水果、蔬菜和豆類、谷物)的攝入,以保證患者的營養需求[27]。
4. 腸道菌群改變:FODMAPs攝入量減少時,結腸可發酵底物減少,導致腸道菌群組成和腸道功能受到干擾。
在IBD患者中已發現抗炎菌減少和促炎菌增加。一項對緩解期CD患者的隨機對照研究[28]顯示,與典型澳大利亞飲食(高FODMAP飲食)相比,攝入3周低FODMAP飲食可使有益的具抗炎作用的產丁酸鹽細菌C.clusterXIVa和黏液相關細菌A.muciniphila相對豐度顯著降低,同時具促炎作用的R.torques相對豐度顯著升高,可能增加炎癥風險。上述結果提示低FODMAP飲食或將導致在IBD患者中已減少的有益菌進一步減少,有害菌進一步增加。低FODMAP飲食對腸道菌群組成和功能的影響還需更多研究進一步闡明。
FODMAPs中有益生元活性的低聚糖減少可能導致潛在促炎細菌擴增,有研究對補充益生元能否改善低FODMAP飲食導致的腸道菌群失調進行了探討。Halmos等[28]發現在IBD患者的低FODMAP飲食中增加少量車前草和抗性淀粉不太可能對腸道菌群發揮有益效應。也有學者發現,與低FODMAP飲食加安慰劑的對照組相比,多種益生菌制劑與低FODMAP飲食聯合可增加患者的雙歧桿菌屬菌株數量[29]。后續應進一步研究低FODMAP飲食引起的腸道菌群改變,并探索更多處理低FODMAP飲食相關腸道菌群失調的方法。
5. 其他:低FODMAP飲食較標準飲食更為昂貴,部分患者可能難以承受高價的替代食品;遵循低FODMAP飲食可能影響患者及其親屬的生活質量,如不能在戶外進餐。此外,FODMAPs具有重要的生理作用,如免疫調節、增加糞便體積、增加鈣吸收、降低血清膽固醇、三酰甘油、磷脂水平等[30-31]。所有上述積極效應將因低FODMAP飲食而減弱。低FODMAP飲食是否增加與膳食纖維減少有關的其他長期風險,如心血管疾病或結直腸癌等,亦有待排除。
低FODMAP飲食因能有效減輕胃腸功能紊亂癥狀而被推薦用于IBD患者。但目前相關研究大部分為回顧性或非控制變量研究,未能考慮一些可能引起胃腸功能紊亂癥狀的變量,如藥物使用、益生菌攝入、總體飲食習慣和攝入量(如咖啡因和乙醇、進餐頻率),且觀察指標主要集中于胃腸道癥狀,缺乏飲食干預對胃腸道黏膜愈合、免疫炎癥指標以及代謝產物等影響的客觀數據。這些缺憾的存在可能與以下因素有關:①準確獲得飲食攝入信息富有挑戰性,FODMAPs含量隨食物種類、品種、氣候、成熟度、烹飪方法的不同而改變,許多食物尚未確定FODMAPs含量,攝入食物之間存在復雜的相互作用,個體間食物代謝也有差異;②很難設計一個能控制所有膳食變量的隨機對照試驗;③盲法的實施有難度,試驗參與者在攝入特定食物時可能會意識到所在分組;④缺乏能夠便捷、有效地檢測腸道菌群的技術手段。隨著FODMAPs數據庫的不斷擴充以及先進技術的涌現,有望進一步探索IBD與低FODMAP飲食之間的關系。此外,目前尚無大樣本前瞻性隨機對照試驗評估低FODMAP飲食是否能長期、安全、有效地應用于IBD患者。鑒于低FODMAP飲食或可能對患者的營養、腸道菌群等產生不利影響,與低FODMAP飲食相結合的膳食補充劑以及腸道菌群靶向干預措施有望成為新的治療靶點。