张 灵 丁 雨 林 琳
南京医科大学第一附属医院消化科(210029)
炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)是一组慢性非特异性肠道炎症性疾病,包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)和克罗恩病(Crohn’s disease, CD)。据报道,分别有近半数CD患者和三分之一的UC患者存在腹痛、腹胀、排便习惯改变等胃肠功能紊乱症状[1]。近年研究发现,低可发酵低聚糖、二糖、单糖、多元醇(fermentable oligo-, di-, mono-saccharides, and polyols, FODMAPs)饮食可改善此类症状,因此越来越多地被应用于IBD患者。但亦有研究提示低FODMAP饮食可能加重患者的营养失调风险和肠道微生态紊乱。本文就低FODMAP饮食对IBD患者胃肠功能紊乱症状的作用及其机制、潜在不利影响和相应处理措施作一综述。
1. FODMAPs简介:FODMAPs是可发酵的短链碳水化合物低聚糖、二糖(乳糖)、单糖和多元醇的缩写。低聚糖是指果聚糖和半乳寡聚糖,因人体内缺乏相应酶分解而不能被消化吸收,常见食物包括大蒜、洋葱、韭菜、芦笋、秋葵、豌豆、青葱、小麦、黑麦、大麦、豆类、坚果等。乳糖是一种二糖,常见于牛奶、酸奶、冰淇淋等食物,仅在乳糖酶不足的情况下归入FODMAPs,而乳糖酶水平受遗传、民族、其他肠道疾病等因素影响。果糖(单糖)含量超过葡萄糖时,在部分人群中会引起果糖吸收不良。果糖存在于某些水果如苹果、梨、芒果、西瓜等和蜂蜜中。多元醇即糖醇,在小肠极少被吸收,进入结肠后厌氧发酵,常见食物为苹果、杏、樱桃、梨、油桃、桃子、李子、梅干、西瓜、鳄梨、菜花、蘑菇以及人造甜味剂山梨糖醇、甘露醇、麦芽糖醇、木糖醇[2]。摄入FODMAPs可诱发腹胀、腹痛、排气增多、排便习惯改变等症状,在肠道运动障碍和内脏高敏患者中更为显著[3]。而减少这类食物的摄入可能会改善症状、提高患者生活质量。
2. 低FODMAP饮食方案:低FODMAP饮食方案需由专业医师和营养师拟定,指限制高FODMAP食物2~8周以缓解症状,之后是一个逐步再引入过程,如首先引入含多元醇的食物,其次是含乳糖或果糖(含量超过葡萄糖)的食物,之后是含果聚糖和(或)半乳寡聚糖的食物,该过程应个体化并严密监控,直至耐受剂量与症状控制之间达到平衡[4]。
3. 低FODMAP饮食对IBD的作用:部分IBD患者存在腹痛、腹胀、排便习惯改变等胃肠功能紊乱症状,甚至在病情缓解后,仍可能出现上述症状[1]。识别IBD患者的功能性症状不仅可避免不适当的抗炎处理,还能通过有效治疗改善患者的日常功能和生活质量。
一项回顾性研究[5]中,72例IBD患者接受至少3个月的低FODMAP饮食,56%的患者腹痛、腹胀、腹泻等症状改善,其中腹胀改善最为明显,表明低FODMAP饮食缓解腹部症状有一定效果,但便秘症状未得到改善,UC患者甚至便秘加重,推测可能与低FODMAP 饮食纤维素摄入较少有关。Pedersen等[6]的开放性随机对照试验纳入89例伴胃肠功能紊乱症状的IBD患者,给予6周低FODMAP饮食后,患者腹痛、腹胀等症状较正常饮食患者显著改善,UC活动度降低,同时生活质量明显提高。上述发现表明低FODMAP饮食可能是存在胃肠功能紊乱症状IBD患者的有效饮食治疗方案。Prince等[7]、Maagaard等[8]、Testa 等[9]亦发现低FODMAP饮食对IBD患者的胃肠功能紊乱症状疗效显著。新近一项包括319例IBD患者的meta分析为低FODMAP饮食有益于减轻缓解期IBD患者的腹泻、腹胀、腹痛、恶心等胃肠道症状提供了支持性证据[10]。但目前关于低FODMAP饮食与IBD的研究主要集中在胃肠道症状方面,尚缺乏其对内镜下黏膜愈合、炎症指标等影响的客观数据。
目前研究认为FODMAPs主要通过两个机制诱发胃肠功能紊乱症状:①FODMAPs能将水分吸入肠腔,导致腹胀和腹部不适,小肠水分增加还可加速口-盲转运,使小肠吸收减少;②FODMAPs到达结肠后,经肠道微生物酵解生成气体(氢气、甲烷、二氧化碳),导致结肠膨胀。
最近一项研究[11]采用氢呼气试验和磁共振成像验证胃肠功能紊乱症状与FODMAPs摄入(肠腔膨胀)的相关性,发现患者与健康人的氢气产生和结肠体积动力学无明显差异,摄入FODMAPs后出现胃肠道症状的患者结肠气体体积并不大于无症状者,提示内脏对肠腔膨胀高敏感是FODMAPs诱发胃肠道症状的关键,而非肠腔膨胀本身。已有研究提示低FODMAP饮食可降低内脏敏感性:①低FODMAP饮食可减少肠道菌群分解难吸收碳水化合物的代谢产物——短链脂肪酸(包括正丁酸)产生[12],而正丁酸可诱导内脏超敏反应;②肠道菌群代谢产物组胺是引起内脏高敏感的另一重要物质,低FODMAP饮食可减少组胺生成[13]。
黏膜免疫系统在IBD的发病机制中起关键作用,并可能受食物影响,如高脂饮食可通过调节T细胞和炎症相关细胞因子表达促进肠道炎症。低FODMAP饮食减少食物中的膳食纤维,而膳食纤维的细菌发酵产物短链脂肪酸是肠道免疫的强调节剂,可通过抑制NF-κB免疫炎症信号通路[14]、促进肠上皮细胞维生素D受体表达[15]、加强肠上皮细胞间紧密连接[16]、激活NLRP3炎症小体[17]、增加调节性T细胞(Treg细胞)产生[18]等多种机制发挥抗炎作用,因而可能对IBD具有保护作用。由此推论低FODMAP饮食可能通过影响黏膜免疫对IBD产生负面影响。但亦有研究[19]显示补充FODMAPs(乳果糖)对IBD患者的临床活动指数、内镜评分、免疫相关指标均无明显改善作用。因此低FODMAP饮食对肠道黏膜免疫的影响及其是否通过黏膜免疫系统发挥作用有待进一步研究。
1. 饮食应答:部分患者对低FODMAP饮食无应答,因此需开展更多研究以明确低FODMAP饮食的适用人群。一项以儿童为对象的研究[20]表明,对低FODMAP饮食有应答者与无应答者的基础肠道微生物组成存在差异,应答者具有碳水化合物分解能力的微生物群丰度更高,提示此类患者可能从低FODMAP饮食中获益。最近Bennet 等[21]的研究亦提示可通过粪便细菌谱预测对低FODMAP饮食干预的反应。是否可利用肠道菌群定量分析预测对低FODMAP饮食的应答是一个新的研究方向。
2. 症状复发:来自澳大利亚的一项研究[22]显示,非乳糜泻麸质敏感、有胃肠功能紊乱症状的患者接受2周低FODMAP饮食后,胃肠道症状明显改善,但在再次摄入含麸质或乳清蛋白的饮食后,胃肠道症状重新出现。Cox等[23]的随机对照研究同样发现,对低FODMAP饮食有应答的缓解期IBD患者在重新摄入相对高剂量的果聚糖后,腹痛、腹胀等肠道症状加重。因此,FODMAPs的再摄入必须在有关专家或营养师的指导和监测下进行,以明确患者能接受的FODMAPs种类和摄入量。
3. 营养不良:低FODMAP饮食较为复杂,且需减少患者部分主食(如小麦)、乳制品、蔬菜和水果的摄入,如患者对其缺乏足够认识或缺乏专业指导,易导致对饮食过度限制而加大营养不良风险。调查显示,16%的IBD患者可能因不适当限制饮食等多种原因而发生营养不良[24]。
一项研究[25]发现,限制可发酵碳水化合物饮食由于乳制品摄入减少等原因,患者钙摄入量低于常规饮食,提示儿童和绝经后妇女在接受低FODMAP饮食时应补充高钙替代食品。低FODMAP饮食中的天然抗氧化剂亦可能减少,如某些富含FODMAPs的蔬菜(花椰菜、洋葱、大蒜等)中含有类黄酮、维生素C,小麦中含有酚酸。而减少麸质摄入可能引起膳食纤维、钙、铁、锌、叶酸以及B族维生素不足[26]。
因此,对于接受低FODMAP饮食的IBD患者,适当的饮食教育和饮食管理势在必行。饮食方案应在精通IBD和FODMAPs的专业医师或营养师的指导下实施,并进行密切监测。可参考澳大利亚健康饮食指南,确保5个核心食物组(乳制品、肉类和肉类替代品、水果、蔬菜和豆类、谷物)的摄入,以保证患者的营养需求[27]。
4. 肠道菌群改变:FODMAPs摄入量减少时,结肠可发酵底物减少,导致肠道菌群组成和肠道功能受到干扰。
在IBD患者中已发现抗炎菌减少和促炎菌增加。一项对缓解期CD患者的随机对照研究[28]显示,与典型澳大利亚饮食(高FODMAP饮食)相比,摄入3周低FODMAP饮食可使有益的具抗炎作用的产丁酸盐细菌C.clusterXIVa和黏液相关细菌A.muciniphila相对丰度显著降低,同时具促炎作用的R.torques相对丰度显著升高,可能增加炎症风险。上述结果提示低FODMAP饮食或将导致在IBD患者中已减少的有益菌进一步减少,有害菌进一步增加。低FODMAP饮食对肠道菌群组成和功能的影响还需更多研究进一步阐明。
FODMAPs中有益生元活性的低聚糖减少可能导致潜在促炎细菌扩增,有研究对补充益生元能否改善低FODMAP饮食导致的肠道菌群失调进行了探讨。Halmos等[28]发现在IBD患者的低FODMAP饮食中增加少量车前草和抗性淀粉不太可能对肠道菌群发挥有益效应。也有学者发现,与低FODMAP饮食加安慰剂的对照组相比,多种益生菌制剂与低FODMAP饮食联合可增加患者的双歧杆菌属菌株数量[29]。后续应进一步研究低FODMAP饮食引起的肠道菌群改变,并探索更多处理低FODMAP饮食相关肠道菌群失调的方法。
5. 其他:低FODMAP饮食较标准饮食更为昂贵,部分患者可能难以承受高价的替代食品;遵循低FODMAP饮食可能影响患者及其亲属的生活质量,如不能在户外进餐。此外,FODMAPs具有重要的生理作用,如免疫调节、增加粪便体积、增加钙吸收、降低血清胆固醇、三酰甘油、磷脂水平等[30-31]。所有上述积极效应将因低FODMAP饮食而减弱。低FODMAP饮食是否增加与膳食纤维减少有关的其他长期风险,如心血管疾病或结直肠癌等,亦有待排除。
低FODMAP饮食因能有效减轻胃肠功能紊乱症状而被推荐用于IBD患者。但目前相关研究大部分为回顾性或非控制变量研究,未能考虑一些可能引起胃肠功能紊乱症状的变量,如药物使用、益生菌摄入、总体饮食习惯和摄入量(如咖啡因和乙醇、进餐频率),且观察指标主要集中于胃肠道症状,缺乏饮食干预对胃肠道黏膜愈合、免疫炎症指标以及代谢产物等影响的客观数据。这些缺憾的存在可能与以下因素有关:①准确获得饮食摄入信息富有挑战性,FODMAPs含量随食物种类、品种、气候、成熟度、烹饪方法的不同而改变,许多食物尚未确定FODMAPs含量,摄入食物之间存在复杂的相互作用,个体间食物代谢也有差异;②很难设计一个能控制所有膳食变量的随机对照试验;③盲法的实施有难度,试验参与者在摄入特定食物时可能会意识到所在分组;④缺乏能够便捷、有效地检测肠道菌群的技术手段。随着FODMAPs数据库的不断扩充以及先进技术的涌现,有望进一步探索IBD与低FODMAP饮食之间的关系。此外,目前尚无大样本前瞻性随机对照试验评估低FODMAP饮食是否能长期、安全、有效地应用于IBD患者。鉴于低FODMAP饮食或可能对患者的营养、肠道菌群等产生不利影响,与低FODMAP饮食相结合的膳食补充剂以及肠道菌群靶向干预措施有望成为新的治疗靶点。