饮食在炎症性肠病发病机制中的作用

Dr. X陪您读的第734篇文章

文献来源:中华炎性肠病杂志, 2020,04(02): 146-149

作       者:王宏刚、姜建国、王勇

作者单位:江苏省泰州市人民医院,胃肠外科

核心观点 & 内容精粹

炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一种发病机制不明的非特异性肠道炎症性疾病,包括克罗恩病(Crohn′s disease,CD)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)。

近年来IBD的发病率呈逐年上升趋势,美国和欧洲发病患者分别达到100万和250万,给社会生产力和患者生活质量带来极大影响。

IBD病理生理学机制尚不完全清楚,流行病学研究证实美国和具有西方饮食习惯的发展中国家IBD的患病率快速增加,在21世纪初超过0.3%,而且发达国家的移民患IBD概率明显高于其原籍国的居民。

研究表明饮食在决定肠道菌群及其代谢产物中起关键作用,膳食成分能够缓解IBD动物模型的肠道炎症反应,而摄入大量以红肉、含糖的甜点、高脂肪食物和精制谷物为特征的食物会加重肠道炎症反应。

一、饮食与IBD发病的相关临床研究

已有部分研究证实了特殊的饮食因素与IBD风险的关系,但大部分研究是回顾性病例对照分析,受到了包括回忆和选择偏差等诸多因素的限制,导致饮食因素与IBD的风险观点的不一致。

为了解决这些局限性,多项大样本前瞻性队列研究花费超过10年的时间去收集随访数据,尝试描绘饮食和IBD风险特性的关系,结果发现饮食摄入量与UC发病关系不大。

一项随机对照研究中使用半定量食物频率问卷(SFFQ)调查,发现高纤维饮食,尤其是蔬菜和水果纤维,能够降低CD的风险。

高n-3/n-6多不饱和脂肪酸比值能够降低UC的发病风险,而高红肉饮食能够增加UC的发病风险。

此外,两项研究集中研究营养素饮食与IBD的风险,结果提示锌和钾的摄入能够降低CD风险,而钠、血红素和铁的摄入与IBD的发病风险无关。

二、饮食在IBD发病机制的作用

1.饮食对免疫功能的影响:

短链脂肪酸和支链氨基酸能够诱导胰岛素抵抗,从而诱发调控肠上皮炎症反应的脂肪酸,改变肠道通透性和硫的产生,影响除硫细菌的生长来改变肠道菌群的组成。

相较于以大量水果、蔬菜、全谷物食品、家禽和鱼类为特征的地中海饮食,西方饮食能够增加小鼠DSS诱导结肠炎的易感性,增加黏膜巨噬细胞的浸润。

此外,西方饮食能够通过增加黏附-侵入性大肠杆菌的定植,从而改变小鼠的肠黏膜屏障功能[14]。同样地,高脂饮食能够改变小鼠肠腔的胆汁盐来破坏肠屏障功能。

食用纤维制品能够调节肠道微生物的组成,增加结肠发酵产生的短链脂肪酸来发挥抗炎作用。

2.饮食与基因对IBD发病的影响:

基因-环境相互作用的研究不仅能够阐述饮食、基因易感性和免疫功能之间复杂的相互关系,还能够为IBD患者或者高风险人群制定饮食建议。

Khalili等的研究发现,铁及血红素铁的摄入量与UC的易感基因位点rs1801274(FCGR2A基因的编码变体)相互作用,拥有GG基因表型的女性增加血红素铁的摄入量能够降低UC的患病风险,而拥有TT基因表型的女性增加血红素铁的摄入量能够增加UC的发病风险达到3倍。

Khalili等另一项巢式病例对照研究发现,IL-21通过STAT3通路促进Th17细胞的分化,IL-21的变异体rs7657746可以改变钾的摄入,从而影响IBD发病的风险。

3.饮食与肠道微生物对IBD发病的影响:

饮食与人们的肠道菌群和微生物代谢产物的组成有密切关系。

研究发现CD患者肠道内容物逆流会增加术后复发率,证实肠道微生物组在IBD的发病机制中起至关重要的作用。

IBD患者伴有肠道微生物失调,主要表现为菌群的多样性降低,肠球菌属增加,厚壁菌门及拟杆菌属丰度降低。

在一些高脂肪、低纤维饮食的健康志愿者中也能看到相似的肠道菌群丰度改变,表明纤维的摄入降低CD的发病风险可能与改变基因易感人群的肠道微生物群相关。

高饱和脂肪饮食能够使得IL-10基因敲除小鼠肠道亚硫酸还原沃氏嗜胆菌增多,改变肠道微生物群。

这些研究结果表明对IBD易感人群而言,高饱和脂肪饮食是一个潜在的危险因素。

有关饮食、微生物群与IBD之间相互关系的人群观察性研究较少。

一项研究观察了IBD高风险人群的环境暴露(比如母乳喂养与肠道微生物的组成)情况,初步结果发现饮食和肠道菌群对在IBD病理中发挥关键作用的肠道通透性无明显影响。

荷兰的一项队列研究发现,摄入高能量和含糖的甜饮料能够降低肠道微生物的多样性,而以水果、蔬菜和红葡萄酒为特色的地中海饮食却能够增加肠道微生物的多样性。

已有研究观察了IBD患者宿主遗传结构与肠道微生物的联系,并发现了一些IBD高风险的潜在基因位点和特定的肠道菌群,发现基因-饮食相互作用参与调节人类肠道微生物。

这些研究强调饮食、宿主遗传学和肠道微生物组这些因素在研究IBD发病机制中的关键作用。

三、结论

越来越多的证据表明在基因易感个体中,饮食在IBD的发展中起着重要作用。此外,动物研究的数据表明,饮食能够改变IBD的风险。

到目前为止,饮食在IBD发病机制中的作用尚不十分清楚。

尽管如此,仍有必要对饮食在IBD的病因学中扮演的角色这一问题进行全面评估。

由于饮食、遗传学、微生物组和疾病活动之间的关系复杂,这些研究将极具挑战性。

大型国际合作目前正处于规划阶段,希望能对特定饮食在IBD中的作用进行深入的前瞻性研究,并克服先前研究的不足之处。

这些研究的成功执行将是促进临床医生对饮食在IBD发病机制中作用的了解。

(内容在原文基础上有所删减)

本文已获得《中华炎性肠病杂志》编辑部授权使用,原文版权归中华医学会所有

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