食物因素在肠易激综合征中的研究进展

李莹杰 综述, 陈 莹 审校

(1. 同济大学附属同济医院营养科，上海 200065； 2. 同济大学附属同济医院消化科，上海 200065)

肠易激综合征(irritable bowel syndrome, IBS)是一种功能性胃肠疾病，其临床症状主要为腹痛或腹部不适，并伴有排便习惯和粪便性状的改变，其发病率为10%～20%[1-2]。IBS的发病原因和机制尚未完全明确，亦缺乏行之有效的治疗手段。目前的临床研究及动物实验表明，IBS的发生发展涉及胃肠动力紊乱、内脏高敏感性、精神因素、遗传因素、性激素、胃肠激素、肠道菌群失调、脑肠轴异常、食物不耐受、胆汁酸吸收障碍等多种因素的相互作用[3-5]。

尽管IBS不会危及患者的生命，但IBS严重影响患者的生活质量，并增加他们的精神压力和经济负担。在IBS发病期间，约50%的患者可通过改变饮食结构来减轻症状，说明食物因素在IBS症状的发生发展过程中可能具有重要作用。

食物尤其是食物中的营养成分，在不同的肠易激综合症患者中的作用是不同的，甚至在个别患者之间就可能有很大的差异性。因此，有必要探究个性化的饮食措施，并尽量减少IBS症状发作对患者生活质量的影响。

IBS的治疗包括药物疗法，精神疗法及饮食疗法等，其中饮食疗法在IBS治疗过程中的潜在作用也越来越被人们所重视[6]。64%的IBS患者症状发作与饮食有关,90%的患者通过饮食干预可以缓解症状[7-9]。少数患者甚至因饮食因素导致营养素摄入不均衡。且近年的研究也逐渐从某些食物转向食物中精确的某类营养素。但目前饮食在IBS的病因和管理中的作用尚未明确，现就目前饮食因素在IBS发病中的研究进展作以下综述。

1 蛋白质与IBS

大多数人群发生食物过敏的主要原因是食物中的蛋白质成分。其中，最经常导致过敏的食物蛋白是面筋中的谷蛋白及牛奶中的牛乳蛋白。为了避免发生过敏，约54%的患者选择剔除日常饮食中的奶制品，约22%的患者认为避免高蛋白饮食可有效缓解胃肠道症状[10]。但上述措施有可能导致饮食结构不均衡，甚至出现营养不良。

在欧洲和美国，引起IBS腹部症状的主要饮食因素是乳制品。考虑研究人群的不同地域和诊断方法，在IBS患者中乳糖不耐受的发生率差异也较大，范围为4%～78%，尤其在亚洲人群中，比例相对更高[11]。乳制品导致肠道出现腹痛腹泻症状主要机制是在食用乳制品后，吸收率不佳的乳糖可能经肠道黏膜的免疫屏障，以及与肥大细胞的相互作用进而导致了肠道黏膜通透性发生变化[12]。

谷蛋白是由麦粉类食物中麦胶(俗称面筋)分解生成，其主要的过敏机制是具有遗传易患性的个体摄入谷蛋白后，在人体不同系统引起过度的免疫反应，这类过敏最常影响胃肠系统，导致乳糜泻(coeliac disease, CD)；还可能影响到胃肠外系统，例如疱疹样皮炎。多项对IBS患者进行的随机双盲试验中发现，进行无谷蛋白饮食组的患者症状有显著改善[13]，说明IBS的症状与谷蛋白的摄入相关。

但严格的无谷蛋白饮食可能难以满足日常营养素摄入需求，因此，目前临床上还未有确切证据推荐将无谷蛋白饮食作为IBS患者的首选饮食疗法。

2 膳食纤维与IBS

膳食纤维由复杂的碳水化合物聚合物组成，这些聚合物既不能被人体胃肠道中的消化酶所消化，也不能被人体所吸收利用，因此经摄食进入人体后它几乎一成不变地进入结肠。按照溶解度，膳食纤维可以分为两大类： 可溶性与不溶性纤维。

可溶性纤维在进入结肠后易被肠道细菌酵解，酵解后可生成短链脂肪酸、氢气、甲烷、二氧化碳及水。其中的短链脂肪酸是肠道细胞和细菌的能量来源，对肠道的蠕动有促进作用，同时能减少腹胀及改善便秘[14]。另一种不溶性膳食纤维则难以在肠道内被酵解。

IBS的发病机制复杂，包括胃肠道动力异常、内脏敏感性增加、肠道菌群失调、脑-肠轴的相互作用等。膳食纤维主要具有促进结肠内物质的传输、调整肠道菌群、增加粪便体积和保护肠道黏膜屏障等作用。相关研究[15]亦发现，膳食纤维能加快结肠传输，增强肠动力，尤其是对便秘型IBS的患者效果十分显著[15]。因此膳食纤维长期以来一直被用作IBS的辅助治疗，减轻患者的临床症状[16-17]。诸多研究[18-20]也表明，膳食纤维补充剂对IBS的患者是一种切实有效，性价比高且副作用少的治疗方法。

但这些年随着研究的不断深入，学术界对于采用增加膳食纤维来治疗IBS患者也出现争议。近年来，诸多临床研究发现，限制可酵解的低聚糖、双糖、单糖和多元醇(fermentable oligosaccharides, disaccha-rides, monosaccharides and polyols, FODMAP)对IBS患者的胃肠道症状有良好的改善作用[21]。FODMAP是指一组难吸收、易发酵的短链碳水化合物，它们的主要特点是不易被人体吸收，且会加重消化系统的症状。关于IBS与FODMAP的研究起初主要集中于观察引起IBS患者症状发生的食物种类和摄入量[22]，后来随着研究的深入，给出了具体的定义： 将每餐摄入FODMAP小于0.5g定为低FODMAP饮食的临界值。

低FODMAP饮食疗法一般分为三个阶段[23]： (1) 严格限制阶段： 这个阶段一般持续2～6周，饮食中高FODMAP的食物将使用低FODMAP食物来替代，当症状出现改善时开始进入下一个阶段；如果没有改善则考虑使用其他疗法。(2) 维持阶段： 这个阶段可以识别患者具体对哪些食物敏感。(3)低FODMAP耐受良好后导入正常饮食。

低FODMAP饮食改善IBS症状的可能机制为： (1) FODMAP进入小肠后难以被机体消化吸收，而低FODMAP可以通过减少肠道内的液体运输，维持肠腔内的稳态平衡；Barrett等[24]研究发现，给予回肠造瘘患者不同含量的FODMAP饮食，低FODMAP组回肠流出液的重量和含水量均低于高FODMAP组，证明了低FODMAP可减少水向结肠运输。(2) 减少肠道内气体的产生，尤其是结肠内的产气，以缓解内脏高敏患者的腹痛症状；低FODMAP饮食能减少结肠内氢气与甲烷的产生，缓解内脏高敏患者肠腔的膨胀与疼痛感。相关研究发现，无论是正常健康的人群还是IBS患者，在低FODMAP饮食期间进行氢呼气试验检测后，其氢气的产气水平均低于进行高FODMAP饮食期间；且IBS患者在高FODMAP饮食期间，还出现腹痛腹泻等症状，而正常健康组的人并未出现，说明除了产气增多的因素外，FODMAP引起消化道症状还受到其他因素影响[25]。(3) 通过改变肠道内菌群影响IBS的产生。近期一项研究表明，与高FODMAP饮食或者常规饮食相比，低FODMAP饮食可减少IBS患者的粪便细菌总量，使得粪便细菌种类增加，粪便pH值升高[26]。同时，低FODMAP饮食还可降低肠道内双歧杆菌的数量，致肠道内总的细菌丰度以及浓度下降[27]。一项使用低FODMAP饮食疗法治疗IBS患者的临床研究发现，治疗后患者肠道内的菌群多样性增加[28-29]。(4) 调节内分泌细胞，影响5-羟色胺水平。相关研究发现，经过低FODMAP饮食3～9个月之后，IBS患者胃和结直肠中的内分泌细胞，例如5-羟色胺细胞、ghrelin细胞、G细胞等密度均恢复至接近正常健康人的水平。

3 维生素D与IBS

维生素D是一种脂溶性维生素，日常主要来源一是阳光紫外线照射；二是饮食的摄入[30]。维生素D的生物学作用除了广为人知的维持机体钙磷平衡外，在肠道内还有调节免疫、抑制肿瘤、增强屏障的作用,相关研究发现维生素D缺乏可能与某些自身免疫缺乏病有关。

目前，全世界有30%～50%的人群存在维生素D缺乏，而IBS患者中伴有骨质疏松者也明显高于常人。目前针对维生素D与IBS关系的研究还比较少，但炎症性肠病与维生素D之间的相关性已有广泛的研究。相关研究发现，维生素D与钙剂具有协同作用，可共同抵抗炎症性肠病的发生发展，揭示维生素D的缺乏可能会影响肠道的稳态，进而干预了炎症性肠病的发生发展[31]。

Sprake等[32]首次发现使用维生素D干预能改善IBS患者的症状；此后的相关临床研究也发现约70%IBS患者使用维生素D疗法能显著改善临床症状。近年来国外有越来越多的研究发现，在补充高剂量维生素D3的情况下，IBS症状发生显著改善[33],IBS患者的血清维生素D水平也明显低于对照组[34]。

维生素D在机体内发挥其生物学功能主要是通过维生素D受体(Vitamin D receptor, VDR)表达实现的，维生素D及VDR在体内多种免疫细胞上均有表达，无论是机体的先天还是后天免疫都会受到VDR的调控作用[35]，VDR在增强肠黏膜抗菌活性、维持肠道免疫耐受中也发挥重要作用，且在肠道的肠上皮细胞及巨噬细胞中均发现有VDR的高表达。当维生素D缺乏时，肠黏膜内的肥大细胞会被激活[36]。动物研究发现，VDR敲除的小鼠更容易出现腹泻，出血及溃疡等肠道症状[37]。

另外，相关研究发现低维生素D水平与内脏高敏相关，尤其是慢性应激引起的内脏疼痛、抑郁、焦虑都与IBS的发生发展相关[38-39]。提示维生素D可以通过调控IBS相关发病危险因素进而改善IBS的症状。

在肠道内，维生素D一方面能够调节单核细胞及淋巴细胞的增殖分化和生理功能，从而减少炎症的发生；另一方面，维生素D能够刺激巨噬细胞产生抗菌肽，并与肠道黏膜表面细菌相互作用，抵御肠道内的微生物，使内皮细胞等免受细菌侵害。而抑菌肽的表达需要以VDR的激活作为先决条件，提示维生素D可能在保护肠道免受感染及维持肠道菌群平衡过程中具有关键作用。近年来，IBS与肠道菌群的相关研究显示，IBS患者小肠细菌过度生长的发生率为40%～80%，且在治疗后IBS的症状出现明显缓解[40]。

综上所述，IBS患者较正常健康人群可能更易出现维生素D缺乏，且维生素D缺乏可能参与了IBS发生发展，补充维生素D可能对改善IBS病情有一定作用。但根据不同年龄不同病情的患者补充维生素D的最佳剂量仍有待进一步的研究。

4 短链脂肪酸与IBS

研究表明短链脂肪酸在肠黏膜的自我修复以及保持肠上皮细胞的紧密状态和完整状态方面的作用都非常重要[41]。而相关研究发现，IBS患者粪便的短链脂肪酸与正常健康人群相比，发生了异常的改变，且这种变化和患者的症状具有相关性，提示短链脂肪酸的改变可能与IBS的发生发展有关[42]。一般情况下，膳食习惯[43-44]、结肠转运时间及肠道菌群的数量和种类等因素均会影响粪便中短链脂肪酸的浓度[45]。

脂肪酸在机体内的吸收大部分可在小肠内完成。但短链脂肪酸的产生则需要在结肠内经由特殊的肠道微生物的发酵而成。其中短链脂肪酸中的丁酸、乙酸以及丙酸是由膳食纤维和抗性淀粉发酵而来。尤其是丁酸，主要为结肠及盲肠提供能量，还能调控小肠及结肠内的环境稳态。此外，丁酸还对肿瘤细胞有抑制作用，对结肠炎和结肠癌具有预防作用。一项对15例的结直肠癌患者进行的临床研究发现，与正常对照组相比，结直肠癌患者粪便中的短链脂肪酸，包括乙酸、丙酸、丁酸等浓度明显升高[46]。便秘型IBS患者粪便中丁酸浓度与正常人群相比也出现了显著升高[47]。另有临床研究亦发现，IBS患者在口服丁酸钠胶囊1个月后，其腹痛、腹部不适等临床症状得到有效缓解[48]。提示丁酸在缓解IBS患者临床症状方面具有一定的疗效。

肠道菌群紊乱是IBS重要的临床表现之一[49]，因此调节肠道菌群及保持肠内菌群的稳定是治疗IBS的关键。临床治疗可通过测定粪便短链脂肪酸水平来判断肠道菌群的情况。同时联合应用益生菌和丁酸能更有效的进行治疗[50]。

IBS患者的腹痛及腹泻等临床症状与其肠动力异常密切相关。研究表明短链脂肪酸能够调节肠道动力，另有部分研究提示短链脂肪酸可促进肠道肌肉的收缩及加强肠道动力。

总的来说，IBS患者腹痛、腹泻症状与内脏高敏感、肠道动力异常有关。目前的研究已发现肠道内的短链脂肪酸与肠道动力异常及内脏高敏有一定关系，但具体机制仍有待进一步研究。

5 展 望

食物在IBS发生发展过程中发挥的作用越来越受到关注，通过限制饮食疗法来治疗IBS经济且省时，所以目前也越来越普遍。但是使用饮食疗法改善IBS患者的症状的同时要注意规律饮食，以确保各类营养素能均衡摄入。但是总体来说，目前诸多相关的饮食疗法的研究仍然存在很多空白，许多研究规模相对较小，缺乏长期有效及安全的数据，这些都有待以后开展进一步的大规模，长期的双盲临床研究，获得更行之有效的治疗方案，将饮食疗法的价值最大化。