西式饮食与炎症性肠病相关性的研究进展*

岳 备 任怡静 于之伦 罗晓平 张 婧 任君宇 窦 薇

上海中医药大学中药研究所 中药标准化教育部重点实验室暨上海市复方中药重点实验室(201203)

炎症性肠病(IBD)包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)，是一种病因不明的慢性复发性消化道非特异性炎性疾病。IBD发病与多种因素有关，如环境因素、遗传易感性等[1]。西式饮食广义上被界定为富含饱和脂肪酸、红肉、碳水化合物和多种食品添加剂，但水果、蔬菜、全谷类、海鲜和禽肉较少的饮食。多项研究显示，西式饮食可增加IBD、心血管疾病、肥胖、糖尿病等代谢性疾病的发病[2-3]。西式饮食通过激活小鼠体内起免疫作用的骨髓祖细胞并促进其增殖，引起造血功能紊乱，诱发机体的过度免疫反应[4]。西式饮食还可通过影响和改变肠道菌群的结构和功能，从而引起IBD的发病[5]。本文就近年有关西式饮食与IBD关联的研究作一总结，旨在阐述西式饮食在IBD发生、发展中的作用，从而为IBD预防和治疗中的饮食干预提供参考。

一、西式饮食与IBD发病率的流行病学研究

流行病学调查显示IBD在不同地区和种族人群中的发病率具有明显差异。长期以来，西方国家包括北美、欧洲一直是IBD的高发地区，但近年亚洲地区的发病率呈逐年增高态势[6]。亚洲地区IBD发病率由20世纪末的0.6/10万迅速升至2013年的3.44/10万，可能与饮食习惯的改变有关[7]。以中国为例，传统饮食以杂粮和蔬菜为主，但进入21世纪以来，饮食习惯逐渐向富含油脂和糖类的西式饮食倾斜[8]。有关地方性饮食和全球IBD发病率的综合性研究[9]显示，动物制品、啤酒、动物脂肪和奶油消耗量增加与CD发病率升高存在显著关联。目前多项研究[10-15]对饮食中的典型成分与IBD发病率进行了系统的总结(表1)。

二、西式饮食致IBD发病的相关机制

目前，多项研究表明西式饮食可增加IBD易感性。低膳食纤维的摄入可通过多种途径影响宿主免疫，水果和蔬菜中富含的纤维和淀粉经菌群代谢产生的代谢物可通过调节人体免疫来抑制炎症反应的发生[14,16]。西式饮食中的食品添加剂可增加某些基因敲除小鼠肠黏膜通透性并增加结肠炎易感性[17]。高脂高糖饮食会打破肠道菌群的平衡，促进某些肠道致病菌的繁殖[18]。

1. 西式饮食致肠道菌群失调：早期研究证实饮食习惯会影响肠道菌群的结构、功能和代谢。David等[19]的研究表明，短期宏量营养素(包括蛋白质、碳水化合物、脂肪)变化即可改变肠道菌群，导致原菌落结构和基因表达发生改变。因此，饮食可能通过调节肠道菌群，增加IBD发病风险。研究证实，与健康人群相比，IBD患者肠道菌群多样性显著减少，厚壁菌门和拟杆菌属的菌群丰度减少，但难辨梭菌和肠杆菌科丰度显著升高[20]。有趣的是，健康志愿者接受高脂、低纤维饮食后，出现了与IBD患者类似的菌群富集模式，进一步证实纤维摄入量与患CD风险呈负相关，其可能的原因为饮食介导的遗传易感个体肠道菌群的改变[21]。此外，CD患者伴有胆汁酸代谢失调现象，高脂饮食饲喂的大鼠亦可见此现象，原因为高脂饮食造成脱氧胆酸(一种次级胆汁酸)在大鼠体内积累，抑制拟杆菌门和厚壁菌门的繁殖[22]。高饱和脂肪酸饮食条件下，小鼠肠道中沃式噬胆菌(可产生硫化氢)丰度显著增高，导致遗传易感小鼠罹患结肠炎的风险显著增加[18]。西式饮食中包含大量食品添加剂，其中增稠剂(羧甲基纤维素钠等)和乳化剂(吐温-80等)可改变小鼠肠道菌群构成，促进鞭毛蛋白的表达，增加细菌与肠黏膜的附着力，从而使结肠炎发病率显著增加[23]。总之，富含高脂、高糖、低纤维的饮食以及含乳化剂和增稠剂的加工食品，可能是导致IBD发病率升高的主要风险致病因素。

表1 饮食成分与IBD发病率的流行病学数据

2. 西式饮食破坏肠黏膜屏障：肠黏膜屏障是指肠道中能防止肠内细菌、毒素等有害物质穿过肠黏膜，进入人体内其他组织、器官和血液循环的结构和功能的总和，正常肠黏膜屏障功能在维持肠道内稳态中发挥重要作用[24]。水果和蔬菜中(特别是卷心菜、西兰花等十字花科蔬菜)含有较多的芳香烃受体的天然配体化合物(如类胡萝卜素、吲哚甲醇)，可诱导先天淋巴样细胞3分泌释放白细胞介素(IL)-22，IL-22可帮助维持正常的肠屏障功能[20,25]。西式饮食中微生物相关碳水化合物(MAC)含量较低，而MAC多存在于膳食纤维中，是某些肠道微生物的主要能量来源。以梭菌属为代表的肠道微生物将MAC作为底物，代谢产生短链脂肪酸(SCFAs)，SCFAs可通过多条代谢通路降低结肠炎小鼠模型的炎症反应[26]。西式饮食可引起肠腔内丁酸盐浓度降低，丁酸盐是结肠上皮细胞营养必需的能量来源，缺失后造成肠上皮紧密连接蛋白表达下调，破坏肠黏膜屏障[27]。ω-3多不饱和脂肪酸(PUFAs)可通过抑制炎症因子释放，减轻肠黏膜屏障损伤，而长期摄入西式饮食会引起体内ω-6/ω-3 PUFAs比例失衡，造成ω-6 PUFAs含量增加，ω-3 PUFAs含量减少，从而引起肠黏膜屏障损伤[28]。

3. 西式饮食激发机体固有免疫：西式饮食可造成体内Th17细胞和调节性T细胞比例失调，触发机体的炎症微环境[29]。分泌型IgA(sIgA)是由活化的B细胞(浆细胞)合成并由肠上皮细胞分泌至肠黏液层的主要抗体，sIgA可阻断毒素和病原体黏附于肠上皮细胞，是肠道抵御外界病原性物质入侵的第一道防线。西式饮食通过影响B细胞的成熟活化，减少sIgA抗体的分泌，最终降低肠道抵御病原性物质的能力[30]。Kim等[31]的研究表明，西式饮食可增加雄性BALB/c小鼠的结肠炎易感性，并增加氧化偶氮甲烷所致的结肠肿瘤发生率。西式饮食中的高动物蛋白含量可增加肠腔内鞘脂类化合物如鞘氨醇-1-磷酸(S1P)水平，S1P可通过多种信号转导途径加重结肠炎小鼠的炎症反应[32]。此外，西式饮食引起的菌群失调会破坏肠黏膜屏障，促使革兰阴性菌裂解释放的脂多糖(LPS)从肠腔渗入结肠固有层，并可能参与血液循环[20]，从而触发整个机体的免疫反应。Muccioli等[33]的研究发现，长期饲喂高脂饮食的小鼠血浆LPS浓度是正常小鼠的2～3倍。而LPS可与Toll样受体(TLRs)结合，激活巨噬细胞产生肿瘤坏死因子(TNF)-α和干扰素(IFN)-γ诱发肠道炎症[20]。值得关注的是，有研究证实免疫系统对西式饮食的反应与对细菌感染的反应类似，西式饮食可激活机体的免疫防御，使其更具攻击性，甚至在调整为健康饮食后的很长时间，机体因天然免疫激活产生的炎症反应依然存在[4]。

三、IBD的饮食干预

大量证据表明IBD患者的饮食营养状况与疾病复发显著关联，饮食不当易造成IBD复发，但目前仅约一半的IBD患者能接受营养专家的饮食建议。营养专家可详细评估患者的饮食和营养状况，给予合理的饮食建议，以便在维持患者基本营养状况的前提下改善IBD症状[34]。一项针对IBD患者的食物摄入频率问卷调查显示，长期高n-6亚油酸摄入可显著增加罹患UC的风险[10]。尽管现行IBD治疗指南未纳入饮食疗法，但越来越多的IBD患者开始认识到饮食干预的重要性[35]，且对IBD有一定疗效。研究[36]发现，短期全肠内营养(EEN)诱导CD患者黏膜愈合的比例优于激素类药物。此外，多数IBD患者易出现胃肠道功能紊乱症状(FGS)，而低发酵、低聚糖、二糖、单糖和多元醇(FODMAPs)饮食可明显减轻FGS[37]。多项研究[36-41]发现不同的饮食干预可降低IBD复发率，并缓解症状，具体见表2。

表2 饮食干预对IBD的影响

四、结语

总之，西式饮食是引发IBD的潜在致病因素。大量研究表明，西式饮食破坏肠道菌群-肠黏膜屏障-肠道免疫之间的稳态，在IBD的发病机制中占据重要地位。然而关于西式饮食在IBD发病中的确切作用和机制，以及针对IBD患者的饮食干预，尚缺乏多领域的交相合作以及全面的综合研究。系统深入地研究西式饮食在IBD发病中的角色，将为IBD患者的饮食干预提供重要依据。