试验部分 将试验纳入的慢性腹泻患者按照随机平行对照试验的原则随机分为3组,安慰剂组(CK组7人,每天3 g麦芽糊精)、低剂量组(3X组8人,每天3 g XOS)和高剂量组(6X组7人,每天 6 g XOS),干预4周。干预期间,3X组有1人中途退出、6X组有1人服用了抗生素而被剔除,最后CK组7人,3X组7人,6X组6人,共计20人完成干预,结束后记录患者腹泻症状评分,测定患者血清生化指标、粪便中短链脂肪酸和肠道菌群的变化。随后将三组干预后患者粪菌液分别灌胃三组小鼠(实验流程见图1),连续灌胃24天,测定其肠道通透性及炎症因子水平。 试验结果 (1)腹泻症状评分 如图2所示,根据患者干预前后的腹泻症状评分,发现3X组和6X组在干预后的腹泻症状评分均显著下降(P<0.05),安慰剂CK组也有下降,但无显著性差异。故初步判断XOS的干预使得腹泻症状有所减轻。
(2)临床血清生化指标变化 如图3所示,经过干预,CK组总胆固醇和甘油三酯变化范围较小,XOS干预组的TC有升高趋势(P>0.05),TG呈下降趋势(P>0.05),三组变化均无显著性差异,推测XOS有改善慢性腹泻患者脂代谢的效果,但不显著。
(3)患者粪便短链脂肪酸变化 如图4所示,XOS进行干预后,粪便中丁酸含量有上升趋势(P3X=0.27,P6X=0.41),乙酸含量有下降趋势(P3X=0.24,P6X=0.26)。
(4)患者粪便肠道菌群变化 肠道菌群的α多样性变化,如图5所示,CK组肠道菌群α多样性未发生较大改变,而3X和6X组有变化趋势(Shannon P3X=0.59,Shannon P6X=0.12;Simpson P3X=0.46,Simpson P6X=0.21),即慢性腹泻患者在XOS干预之后的肠道菌群多样性增加,说明XOS有抑制腹泻患者肠道菌群进一步失调的可能。
肠道菌群变化,如图6所示,三组患者肠道菌群仍以Firmicutes(厚壁菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)、Actinobacteriota(放线菌门)以及Proteobacteria(变形菌门)为优势菌门,不同个体间的丰度存在一定差异。经过XOS干预后,3X组和6X组肠道中Firmicutes / Bacteroidetes比例提高,安慰剂干预后CK组反而下降。通过LEfSe分析得出干预前后的差异菌属(图6B、6C),3X组干预前的关键物种有Peptostreptococcaceae,6X组干预前的关键物种为Lachnospira;3X组干预后的关键物种有Actinobacteriota、Solobacterium、Mogibacterium、Saccharimonadales、Patescibacteria、Saccharimonadia、Abiotrophia 共7种;6X组干预后的关键物种为Romboutsia。综上所述,XOS可以上调Blautia Megamonas、Bifidobacterium、Romboutsia、Lachnospiraceae等菌属水平,下调Bacteroides、Prevotella等菌属水平,推测XOS可以通过调节肠道菌群来缓解结肠炎症。
(5)粪菌移植小鼠肠道通透性变化 如图7A所示,与F-CK组相比,F-6X组血清中D-LA水平显著降低(P<0.01),肠道通透性和损伤程度相比于模型组有所缓解,并且高剂量组干预效果更好。如图7B和7C所示,与F-CK组相比,F-3X和F-6X的ZO-1和Occludin含量有所增加,其中F-3X的ZO-1的含量显著上升(P<0.05),Occludin有增加趋势(P>0.05)。
(6)粪菌移植小鼠结肠炎症因子变化 如图8所示,相比于灌胃安慰剂干预后患者粪菌液的小鼠,灌胃XOS干预后患者粪菌液的小鼠的结肠IL-10含量显著性增加(PF-3X<0.01,PF-6X<0.05),Ang1含量从33.37±11.43 pg/mL显著增加至71.14±22.91 pg/mL、57.03±20.72 pg/mL(PF-3X<0.01,PF-6X=0.1162),TNF-α的含量则显著下降(PF-3X<0.05),说明接受粪菌移植后的小鼠肠道轻度炎症得到缓解,其中F-3X组缓解效果更明显。
试验总结 XOS在慢性腹泻的改善中发挥了较好的效果,具有潜在缓解慢性腹泻的作用。XOS可以维持肠道屏障趋于稳定状态,下调结肠炎症水平,人体摄入XOS的量为3 g/d时,对慢性腹泻的改善效果相对更好。该研究为慢性腹泻症状治疗和预防打开新的思路。
参考资料 王沁玥,仝艳军,刘登洋,等.低聚木糖对慢性腹泻症状的改善作用[J].食品科学,2022,43(09):167-174.
|