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常见水果对肠道菌群、肠道蠕动和便秘的影响

谷禾健康

便秘的全球患病率为14%。慢性便秘会影响生活质量。健康人相比,便秘还会导致粪便重量降低,且与结直肠癌风险增加相关。

饮食调整是治疗便秘的主要方法之一。世界胃肠病学协会建议通过饮食建议或补充来增加纤维摄入量。在英国,健康专家指南建议食用水果,包括富含山梨醇的水果,例如杏子、桃子和李子,以及相应的果汁。然而,关于水果对肠道运动和便秘的作用机制的证据有限。

本文旨在探讨水果和水果制品对肠道微生物群、肠道运动和便秘的作用机制和有效性。

  • 人类研究表明,各种水果可以改变微生物群,包括蓝莓粉(乳酸杆菌、双歧杆菌)、李子(双歧杆菌)、猕猴桃(拟杆菌、粪杆菌)和葡萄干(瘤胃球菌、普氏栖粪杆菌F. prausnitzii)。
  • 李子、葡萄干和苹果纤维分离物能增加人类粪便的重量,而猕猴桃则能增加小肠和粪便的含水量。
  • 苹果纤维分离物、猕猴桃、无花果酱和柑橘提取物能缩短肠道传输时间。

关于水果中的成分,离不开以下几大成分。

▌ 膳食纤维

水果是膳食纤维的极好来源。

纤维是什么?

纤维是指三个或三个以上单体单元的聚合物碳水化合物加上木质素在小肠中不被消化或吸收的总和。纤维不是一个分子,而是一系列在溶解度、粘度和发酵性方面不同的分子。

纤维会增加粪便体积和生物量

不可发酵纤维完好无损地到达下消化道,而粘性纤维具有较高的水结合能力,因此,这两种纤维都能有效地增加粪便体积。

粪便体积的增加进一步导致管腔扩张并触发蠕动。可发酵纤维增加肠道微生物群的丰度,从而增加粪便生物量,并增加短链脂肪酸的产生。

纤维使粪便变软

这导致结肠渗透负荷增加,从而增加粪便的含水量,从而导致粪便变软。研究发现,各种高纤维食物可以缩短整个肠道的转运时间。

▌ 山梨糖醇

山梨醇是一种在植物中发现的糖醇。山梨醇在小肠内不被消化或吸收,并且能够在其分子中保持水分,从而导致肠腔中水分的增加,从而软化粪便,从而缓解排便。

在一项随机对照试验(RCT)中,与安慰剂相比,每天40克山梨醇持续6天会导致粪便水和粪便重量显著增加。此外,未被吸收的山梨醇到达结肠,在结肠中被肠道微生物群发酵,增加短链脂肪酸的产生,并可能改变微生物群

虽然这一假设尚未在人类身上得到验证,但与低聚果糖和对照组相比,大鼠体内的山梨醇增加了粪便、结肠和盲肠乳酸杆菌AD102和粪便罗氏乳酸杆菌,并且结肠和盲肠样本中的丁酸含量高于对照组

▌ (多)酚类

多酚是植物性食品和饮料中的一大类化合物,包括水果、蔬菜、谷物、茶、咖啡和葡萄酒。它们的结构由一个或多个与芳香烃基团结合的羟基组成。

只有一小部分低分子量(聚)酚在小肠中被吸收,而那些高分子量的酚到达结肠时不受影响,在结肠中它们可被肠道微生物群发酵,从而将较大的(聚)酚分解成较小的可吸收分子,可能对多种健康有益。

此外,现有证据表明,(多)酚有可能通过增加有益细菌(如双歧杆菌乳酸杆菌)来积极改变肠道微生物群,或者通过抑制潜在致病菌的生长。虽然有人假设,由于其抗炎能力(多聚)酚类可能有助于治疗炎症性肠病或肠易激综合征,但目前没有足够的数据显示其对便秘的直接影响。

水果和水果制品中的纤维、山梨糖醇和(多)酚

纤维、山梨醇和(多)酚是介导水果对肠道微生物群、肠道运动和肠道功能影响的主要成分,因此可能影响便秘。

不同的水果含有不同数量的纤维、山梨醇和(多)酚类物质,而水果的加工过程可能对这些物质产生重大影响。例如,新鲜或干果、果肉或全果冰沙(用新鲜、纯水果制成的饮料)可能含有大量的纤维、山梨醇和(多)酚,而浓缩果汁或浓缩果汁可能含有山梨醇和(多)酚,但纤维很少。

果渣(由果皮、种子或果核以及可能的茎组成的果汁提取的副产品)不太可能含有大量山梨醇,因为其高溶解度,因此在果汁中提取,尽管缺乏有关果渣成分的数据。在水果提取物或种子提取物中,纤维通常不存在,(多)苯酚或山梨醇含量取决于提取程序。正在调查果皮中的山梨醇含量,但一些测量去皮和未去皮水果山梨醇的研究得出的值表明,果皮中存在山梨醇。果皮和纤维分离物也可能含有(多)酚,这同样取决于分离程序,因此,其健康影响可归因于纤维和(多)酚。

此外,每种水果产品的复杂食物基质可能对每种化合物的生物可利用性起作用。(多)酚可与膳食纤维结合,在结肠微生物群进行纤维发酵后释放,并可供当地细菌群落和宿主使用。这可能导致一系列局部健康影响。

因此,不同的水果产品,即使来自同一水果,由于其纤维、山梨醇、(多)酚和其他研究较少的化合物的含量不同,可能对肠道微生物群、肠道功能和运动性产生不同的影响。

水果和水果制品、微生物群和肠道蠕动

核果类

★ 梅

李子(李属植物),以李子干(梅干)或李子汁的形式,对其影响肠道运动和便秘进行了广泛研究。

对人类来说,梅干增加粪便体积,但不会增加粪便水份含量

李制品之间微生物群变化的差异可能是由纤维解释的,在人体试验中,李子干中存在纤维,而喂给大鼠的李子汁中不存在纤维,然而,当然,不同的生物被研究,这本身就混淆了结果。

在人体试验中观察到双歧杆菌的增加是有可能的,因为在便秘中观察到较低的双歧杆菌,这种减少可能在其发病机制中发挥作用,但也因为双歧杆菌对肠道健康有益。

 杏

杏子与梅子同属,也富含纤维和山梨醇

只有一项研究报道,与对照组(纤维素)相比,饲喂日本杏纤维分离物的小鼠的粪便重量、粪便脂质含量以及拟杆菌梭菌簇IV的相对丰度更高。虽然没有证据支持将这些结果外推到人类身上,但这项研究表明,杏可能调节微生物群组成,这是否在人类身上发生还需要进一步的研究。

 樱桃

樱桃(李属的一种)也显示出改变肠道菌群的潜力。

在一项小鼠实验中,肥胖小鼠与两个对照组(接受无樱桃饮食的肥胖和瘦小鼠)相比,补充全黑甜樱桃粉12周后,阿克曼菌Akkermansia、产碱菌科Alcaligenaceae双歧杆菌的丰度更高,同时乳酸杆菌肠杆菌科的丰度也降低了10倍。

然而,在一项针对健康成年人的随机对照试验中,与能量和葡萄糖匹配的对照组相比,4周补充60ml/天 Montmorency樱桃浓缩物对肠道微生物群有任何影响

这些研究之间的差异可能意味着,在动物身上产生的影响可能不是人类可转换的,或者樱桃集中缺乏冻干樱桃粉的有效成分,或最后对人体缺乏影响可能是由于样本量小而导致的II型错误(n = 28)。

 芒果

芒果,核果类植物,Mangifera indica L.,属于漆树科。

一项随机对照试验对36名便秘成人进行了比较,每天食用300克芒果和5克车前子壳,持续4周。与对照组相比,芒果导致更多的粪便戊酸盐含量,并改善粪便稠度,但未测量粪便含水量。

车前子壳和芒果的可溶性纤维和不溶性纤维的比例相当。由于纤维在干预之间是匹配的,这些结果的差异可能是由于芒果的(多酚)含量

由于纤维在干预之间是匹配的,这些结果的差异可能是由于芒果的(多)酚含量。

总的来说,梅子和杏子可以增加人类和动物的粪便排出量,这可能对便秘有帮助。核果微生物的影响之间的差异可能是由于不同的纤维山梨糖醇(多)苯酚含量每种水果(如李子或杏子)或其外观(水果或果汁)的差异造成的,也可能是由潜在的肠道运动改变间接引起的,已知这会影响本身微生物群。

仁果类

苹果(苹果属的一种)也在一个动物实验、一个体外实验和一个人体实验中进行了研究,研究它们对肠道功能的影响。

与对照组相比,用苹果浆喂食大鼠7天后,大鼠粪便的湿重和干重都更高

一项对6名健康成年人的临床试验中也观察到了这一效果,该试验比较了在限制性饮食中补充苹果纤维分离物与在相同饮食中不添加纤维的情况下持续3周;与对照组相比,苹果纤维分离物的粪便重量更大,肠道运输时间更短。

★ 不同的苹果成分对肠道菌群的影响

一项对照动物研究比较了几种苹果产品(苹果汁,苹果酱,苹果渣和0.33%或3.3%苹果果胶分离物)在大鼠身上14周的效果。

整个苹果、苹果皮、苹果多酚提取物和葡萄多酚提取物对小鼠的影响

总的来说,这些动物研究表明,与分离的苹果纤维相比,苹果不同成分(如全苹果、苹果渣)的影响大致相似,这表明苹果对微生物群和肠道功能的任何影响可能在很大程度上是由纤维成分直接驱动的,或由肠道运动的潜在变化间接驱动的。

不同苹果品种

考虑到不同的苹果品种,最近的一项研究使用分批培养结肠发酵模型,研究了 Renetta Canada, Golden Delicious和Pink Lady与菊粉和纤维素对微生物群的影响。

肠道菌群变化:

在发酵 24h 时,三个苹果品种的放线菌相对丰度均高于纤维素。随着时间的推移,Renetta Canada和Golden Delicious的拟杆菌门减少变形杆菌门增加,而Faecalibacterium prausnitzii随着时间的推移增加

短链脂肪酸变化:

随着时间的推移,所有苹果的总短链脂肪酸、乙酸和丙酸浓度都在增加,只有Renetta Canada提高了丁酸浓度。

各时间点处理间短链脂肪酸含量无差异比较结果表明,不同苹果类型之间存在显著的微生物差异,这可能是由于3个苹果品种之间的(多)酚谱差异造成的,因为它们之间的纤维含量相似。这些只是现有品种的一小部分,这意味着需要进一步研究亚种、水果成分和水果产品之间的差异,不仅是苹果,也可能是其他水果。

总的来说,关于肠道运动的直接影响,苹果产品似乎增加了人类和大鼠的粪便排出量(重量,频率),以及人类的肠道运输时间增速,这可能对便秘有所帮助。

柑橘类水果

柑橘类是芸香科植物中最具经济价值的重要水果之一。

在一项模拟人类消化试验中,研究人员使用三名有代谢综合征风险的捐赠者的粪便培养物,将浓缩橙汁作为对照,与添加低聚半乳糖的橙汁混合物进行比较。

在体外结肠模型研究中,纯橙汁对细菌的数量没有产生任何变化,与基线相比,短链脂肪酸的产生也没有任何变化。

然而,在一项涉及21名健康成年人的随机交叉试验中,研究人员调查了橙汁的一些特定品种的影响,他们将每日500毫升红肉脐橙橙汁与相同剂量的巴伊亚橙汁或安慰剂饮料进行了比较。

在一项随机对照试验中,研究人员对脊髓损伤后的神经源性肠病患者进行了研究,每天服用1600毫克的提取物粉。与基线相比,它可以减少整个结肠运输时间。

  • 总的来说,现有的证据表明,两个橙色品种都能使瘤胃球菌科浓度增加,而其他细菌科和属的影响取决于品种。
  • 在现有的体外研究中缺乏这种效果可能是因为使用了浓缩橙汁,这将缺乏纤维,其(多酚)含量可能在干燥过程中降低了。
  • 此外,三叶橙提取物粉显示出缩短传输时间的效果,但其促动力作用的机理尚不完全清楚。
  • 提取物类型(水溶液、甲烷或己烷提取物)似乎在与促动活性相关的途径中对受体产生影响起着重要作用。

浆果类

人们研究了几种浆果对肠道的影响。有四项关于黑色覆盆子、蓝莓、黑醋栗、黑莓和树莓的动物研究,两项关于花楸果和蓝莓的人体试验,以及一项关于蔓越莓的体外研究。

 黑覆盆子

在小鼠中添加黑覆盆子冻干粉(10%w/w)的标准饲料,与对照组(不添加饲料)相比,导致Akkermansia municiphila的丰度更高。在黑覆盆子组,厚壁菌门减少,拟杆菌门增加。

在另一项雄性小鼠的研究中也观察到类似的厚壁菌门与拟杆菌门比例的变化,该研究将10%的黑覆盆子冻干粉与不添加的对照组饮食进行了比较。

具体来说,与对照组相比,结肠黏膜样本中梭状芽胞杆菌含量较低,而Barnesiella含量较高。与对照组相比,大肠内侧壁和肠管标本中TuricibacterLactobacillus的含量均较低

虽然没有关于黑树莓山梨醇含量的信息,但这些水果有高纤维含量(每100克6.5克)和高(多)酚含量,这可以解释它们在影响微生物群的效力,正如在现有的动物研究中观察到的。

 蔓越莓

蔓越莓是越桔属的几种水果。

在一项人类肠道发酵模拟研究中,研究了三种蔓越莓产品,使用的是肠杆菌科增加或不增加的表型健康供体的微生物群。富含多酚的蔓越莓提取物与无多酚的蔓越莓提取物、全蔓越莓粉和未经处理的控制发酵进行了比较。

在无肠杆菌科的群落中,与基线相比,富含酚的提取物增加了拟杆菌科

在富含肠杆菌科的群落中,随着时间的推移,整个蔓越莓增加了拟杆菌科和紫单胞菌科Porphyromonadaceae,而减少了肠杆菌科

在同一群落中,缺乏酚的提取物也比基线水平增加了卟啉单胞菌科。相反,在这个群落中,与基线相比,富含酚的提取物对微生物群没有产生任何显著的变化。这些不同蔓越莓成分作用的差异可能表明,纤维和多酚在动物模型的肠道细菌修饰中发挥作用

★ 黑醋栗

与冻干黑莓和覆盆子相比,冻干黑醋栗导致大鼠粪便湿重增加 (16.1±1.2vs.9.0±0.3vs.9.3±0.4g/5天,p <0.05).

黑醋栗组的干重也高于覆盆子组(7.2±0.8 vs. 5.7±0.2 g/5 d, p <0.05)。 黑醋栗补充也导致更高的总短链脂肪酸浓度比其他浆果(152 vs 150μmol,P = 0.002),更高的盲肠的醋酸(109 vs 74μmol,P = 0.002),丙酸( 20 vs 13 μmol,P = 0.001) 和丁酸(17和13个μmol,P = 0.032),而在近端和远端结肠,黑醋栗组乙酸含量高于其他各组(31 vs. 21 μmol,P <0.001),覆盆子组丁酸含量高于其他组(4.8 μmol vs. 3.5 μmol, P = 0.038)。

然而,这项研究没有进行控制,冻干黑醋栗在粪便膨胀和短链脂肪酸的产生方面似乎比其他两种更有效,但缺乏对照组使我们无法对这些浆果的整体功效做出假设。

葡 萄

葡萄也是浆果,富含纤维、30种酚类化合物和酒石酸对几种葡萄产品的肠道相关作用进行了体外和体内研究。

★ 葡萄中多酚类

采用体外消化模型对白葡萄和红葡萄渣中多酚类物质进行了研究。白葡萄果渣中提取物增加了双歧杆菌的细菌总数和丰度。而红葡萄果渣中与基线测量值相比,除了拟杆菌 ,红葡萄渣提取物在所有被研究的细菌群中(放线菌纲、变形菌纲、拟杆菌门、厚壁菌门、双歧杆菌和乳杆菌)都有所增加

与对照组(不补充)相比,喂食71 mg/kg葡萄籽原花青素14周的大鼠盲肠pH较低,盲肠短链脂肪酸较高

在9名健康成人中,每天服用0.5 g葡萄籽中富含多酚、原花青素的提取物,14天内双歧杆菌数量显著增加

 葡萄干

对于葡萄干,体外模拟人体消化模型(包括模拟消化和单糖去除)显示,与没有添加葡萄干的对照容器相比,拟杆菌门和厚壁菌门丰度较低,放线菌门和变形菌门较高

葡萄干对人体肠道运输时间或粪便重量的影响也进行了研究。与基线相比,葡萄干增加粪便重量,减少肠道运输时间和增加短链脂肪酸产量。与基线相比,酒石酸钾对转运时间、粪便重量或短链脂肪酸产量没有任何影响。只存在于葡萄干中的纤维,与酒石酸钾相比,可能是其有益作用的原因。

在另一项随机、交叉试验中,与对照组(不含葡萄干的基线饮食)相比,16名健康成人服用84克、126克或168克葡萄干2周后,粪便重量或肠道转运时间均未发生变化。这两项研究结果的差异可能是因为干预时间较短

目前的人体试验集中在葡萄干上,它可能会增加粪便的重量并减少运输时间,但在食用3周后,它们的效果会变得显著。

在一项体外研究和一项人体研究中,富含酚的葡萄提取物产生了双歧杆菌的作用,然而,当葡萄干给人类食用时,双歧杆菌实际上减少了。由于葡萄干的纤维含量,可能会产生双歧杆菌的效果

这一矛盾的发现可以解释为葡萄籽单宁抑制蔗糖酶活性,这可能导致蔗糖和葡萄糖更容易被结肠微生物群利用。而提取物为宿主提供这些单宁,葡萄干中的种子在胃肠道中可能不会被机械破坏到足以释放单宁的程度。人类食用葡萄干后,普雷沃菌的丰度较低粪杆菌的丰度较高,这两种情况在便秘中都已观察到。

虽然葡萄干对人类肠道功能的观察效果是可取的,但对肠道微生物组的影响尚不清楚,需要进一步研究葡萄干对微生物组的影响。

猕猴桃

猕猴桃富含纤维和多酚,在两项体外实验、两项动物实验和五项人体实验中,对猕猴桃对肠道运动和微生物群的影响进行了广泛研究。

利用10名健康人的粪便样品,在体外发酵模型中研究了黄金和绿色猕猴桃品种。与对照组(水)相比,绿猕猴桃和金猕猴桃的双歧杆菌数量分别增加了0.8和0.9 log10 CFU / mL (p <0.001)、拟杆菌-普氏菌-卟啉单胞菌组和总细菌数(p = 0.043)分别比菊粉或对照组减少0.5和0.4 log10 CFU / mL (p = 0.016)。

然而,在另一项模拟胃肠道消化研究中,与不添加猕猴桃的对照发酵相比,绿色和金色猕猴桃没有改变任何细菌的丰度。在多样性方面,金猕猴桃组的丰富度显著低于对照

本研究还对不同猕猴桃品种进行了动物试验,比较了在标准饲粮中添加10%干猕猴桃皮或果肉(‘Hortgem Tahi’)、金猕猴桃(‘Gold3′)、绿猕猴桃(Actinidia deliciosa’Hayward’)或红猕猴桃(Actinidia chinensis’Red19′),在大鼠体内7天。同样的饲料中添加10%麦麸作为对照。

  • 与基线相比,所有品种的果实成分均能增加毛螺菌科和乳酸菌属,但对照纤维亦如此。
  • 与基线相比,金色、绿色和红色猕猴桃果皮降低了双歧杆菌的丰度,而对照纤维没有。
  • 绿猕猴桃皮和果肉,以及麸皮对照,与基线相比,细菌总数显著增加。
  • 食用金黄色、绿色和红色猕猴桃果皮后产生的干粪便重量明显高于果肉。

此外,4个品种的果皮的粪便膨胀指数(每100g干果或鲜果组分的粪便持水能力变化)均大于猕猴桃果肉的粪便膨胀指数(干果和鲜果组分的粪便持水能力变化)。

这可能表明,食用整个猕猴桃,而不是去皮的猕猴桃,可能对粪便重量和粪便体积有积极的影响,然而,还需要人类研究来证实猕猴桃皮对人类有类似的影响金猕猴桃(猕猴桃)的果皮和果肉也与正常饮食大鼠进行了比较。

具体来说,冻干猕猴桃果肉为每公斤体重3.80克,而果皮为每公斤体重4.60克。与对照相比,果肉和果皮中乳酸菌(35.15%和50.59% vs. 18.69%)和Barnesiella(14.69%和17.24% vs. 9.83%)的相对丰度均显著增加;两者均为p<0.05)。与对照组相比,猕猴桃果肉和果皮中潜在有害细菌肠球菌、葡萄球菌、大肠杆菌/志贺氏菌和梭状芽胞杆菌相对丰度均低于对照

研究人员还对猕猴桃进行了人体试验:

不同微生物影响体外和动物实验和人体研究相比,这可以通过不同的研究设计和生物体来解释,但体外和动物研究可以补充大量猕猴桃,这在人类饮食干预中是不可行的。不管猕猴桃的品种是绿色还是金色,猕猴桃似乎对动物体内的乳酸菌双歧杆菌等细菌有益,而果皮则更有效。

人类仅食用猕猴桃果肉可能会使其失去对微生物群的有益影响,但在对猕猴桃果肉粉或整个猕猴桃进行调查的人体试验中,尚未证实这一点,并且不清楚参与者是否在研究期间剥除了水果。然而,在一次人体试验中,金猕猴桃果肉粉确实增加了Faecalibacterium prausnitzii菌。

在动物中,绿色、金色和红色猕猴桃的果肉和果皮以及猕猴桃的粪便重量都有所增加,这些猕猴桃的粪便体积指数都很高。

不幸的是,据我们所知,这一结果还没有在人类身上进行过研究。尽管如此,猕猴桃似乎能够增加人类小肠中的水分保留和粪便中的水分含量,尽管仍然有很少的研究探索这些结果。

此外,便秘患者的肠道转运时间减少,而肠道功能健康的患者则没有,这可能是因为这两组患者的生理或微生物群存在差异

仙人掌果实

在两个动物实验中,研究了仙人掌汁对肠道运动的影响。

向小鼠补充10或20 ml/kg仙人掌汁可使小鼠胃肠道转运时间呈剂量依赖性增加,而在200和400 mg/kg剂量下,与对照组(NaCl)相比,仙人掌汁具有相反的剂量依赖性效应。在同一研究中,与对照组相比,在5、10 ml/kg剂量下,小鼠粪便的干重和湿重以及粪便含水量也较,而在20 ml/kg剂量下,只有湿重和粪便含水量较。相反,在所有剂量下,水性种子提取物组的粪便重量显著高于对照组。

同一种水果的这两种产品的效果差异归因于果汁和种子成分的差异,与果汁相比,种子含有更多的纤维、总多酚、更少的糖和不同的矿物质

在大鼠的后续研究中,研究了未成熟和成熟的仙人掌汁。

与对照组相比,剂量为5、10和20 ml/kg的成熟果汁显著且呈剂量依赖性地增加了胃肠传输时间,降低了粪便湿重和干重(除最高剂量的干重外)。

相反,同样剂量的未成熟果汁显著地、剂量依赖性地降低了胃肠道运输时间。果汁在这两个成熟阶段的作用差异归因于其化学成分的变化,随着成熟,纤维和糖含量增加,而成熟的水果中总多酚含量低于未成熟的水果(没有提供统计比较)。

这些动物研究表明,与对照组相比,仙人球籽提取物和未成熟仙人掌汁可以降低动物的肠道运输时间,而前者也显示出增加粪便重量,如果在人体试验中得到证实,这将是有益的效果。考虑到成熟度水平会改变大多数水果的化学成分,就像仙人球一样,在进一步的水果干预研究中应该考虑营养成分或成熟度。

 白肉火龙果

在一项针对小鼠的对照试验中,也对白肉龙果低聚糖提取物进行了研究。与对照组相比,每天服用500和1000 mg/kg一周后的粪便重量增加了2.3倍,服用500 mg/kg两周后的粪便重量增加了2倍。

与对照组相比,1000 mg/kg剂量持续一周和500 mg/kg剂量持续两周可使肠道转运时间缩短约30%。服用1000 mg/kg/d龙果一周后对转运时间的影响归因于更大的速度和肠道收缩总数

在动物身上的这些结果显示了粪便膨胀和运输时间缩短的巨大潜力。虽然红龙果尚未被研究,但与白龙果相比,红龙果是更好的纤维和植物化学物质来源,这可能表明红龙果可能是研究肠道运动效应的更好候选者,可能值得研究。

无花果

对无花果(Ficus carica)进行了一项动物和一项人类研究。洛帕胺致便秘大鼠饲喂1、6或30 g/ kg 剂量后,粪便重量和粪便含水量增加。在诱导便秘前,仅在30 g/kg组中,添加无花果导致粪重和粪便含水量高于对照组(未添加),而在诱导便秘后,所有三个无花果组导致粪重和粪便含水量更高。

一项为期8周、随机、双盲、安慰剂对照的临床试验在每周≤3次排便的成年人中进行,将每日剂量为300克的无花果膏与安慰剂(水糖和变性淀粉)进行了比较。与基线相比,无花果膏组(76%)和安慰剂组(67%)的结肠传输时间均减少,其中无花果膏组的结肠传输时间明显低于安慰剂组

虽然安慰剂效应在对照组中明显产生了令人满意的效果,但与安慰剂相比,统计学上显著的差异表明,无花果膏的营养特性(高纤维和酚)导致的效果不能简单地归咎于安慰剂效应,虽然附加效应量相对较小应进行验证性研究,以调查无花果优于安慰剂的效果。然而,食物干预很难掩盖,后者等少数研究能够通过创造有效的安慰剂有效地蒙蔽参与者,这表明非常需要控制良好的营养临床试验。

Summary

便秘的饮食干预将寻求减少肠道传输时间和增加粪便重量,这两者都有可能降低其他胃肠道疾病的风险。此外,粪便中水分的增加会导致大便变软,更容易通过,这对便秘是有益的。

粪便生物量

李子、苹果纤维分离物和葡萄干增加了人类的粪便重量。猕猴桃是唯一被证明能增加人类粪便和小肠含水量的水果。

肠道传输时间

苹果纤维分离物、猕猴桃、无花果酱和三叶橙提取粉减少了肠道传输时间。

肠道菌群变化

在一些研究中,改变的微生物群与便秘有关。与健康人相比,便秘患者的拟杆菌、双歧杆菌、乳酸杆菌和Roseburia较低。研究还报告了厚壁菌门中的更多属,如便秘中的粪杆菌属。在属水平上,有一项人类研究表明水果增加了乳酸杆菌。

 双歧杆菌

与葡萄干相比,野生蓝莓粉饮料、李子和葡萄籽多酚提取物增加了双歧杆菌的数量,而葡萄干降低了该属的丰度。双歧杆菌具有有益健康的作用,包括与更快的运输时间有关。

 拟杆菌

拟杆菌在便秘中的丰度较低可能是继发于肠道运动和肠道代谢环境的改变

瘤胃球菌

在便秘中也发现了较高的瘤胃球菌丰度,但其丰度仅因食用葡萄干而增加。

▲ F.prausnitzii

在物种水平上,绿色猕猴桃果肉粉补充剂和葡萄干增加了人类的Faecalibacterium prausnitzii数量。虽然IBS-C中的F.prausnitzii的丰度较低,并且在健康人体肠道微生物群中也很丰富,但在属水平上,便秘与较高的F.prausnitzii丰度相关。矛盾的是,F.prausnitzii是一种产丁酸菌属,可能通过产生血清素刺激肠道转运,但高浓度可能会抑制肠道传输并诱发便秘

不同品种、不同部位或不同形状的水果可能对人体肠道产生不同的影响。虽然大众认为水果有助于缓解便秘症状,并且医护人员广泛建议水果作为改善便秘症状的措施,但对水果的有效性和潜在影响背后的机制知之甚少。本文只是探索水果干预改变肠道功能潜力的一个开端。

水果可能影响肠道运动,因此间接造成肠道微生物群的短期改变。未来的研究设计,包括使用刺激性泻药的阳性对照,以及水果干预结束后的后续测量,可以确定水果对肠道微生物群的影响是直接的还是间接的、短期的还是永久的。

除了运动对肠道微生物群的影响外,还假设产生的代谢物可能会进一步减缓运输。长期饮食结合水果对有益细菌的积极作用,可能有助于阻止这种恶性循环。必须进行广泛的研究,以确认水果是否能够对微生物群、肠道运动和便秘产生大规模、持久的影响。

主要参考文献:

Katsirma Zoi,Dimidi Eirini,Rodriguez-Mateos Ana et al. Fruits and their impact on the gut microbiota, gut motility and constipation.[J] .Food Funct, 2021.

J. F. Garcia-Mazcorro , N. N. Lage , et al., Effect of dark sweet cherry powder consumption on the gut microbiota, short-chain fatty acids, and biomarkers of gut health in obese db/db mice, PeerJ, 2018, 6

S. Elkahoui , C. E. Levin , G. E. Bartley , W. Yokoyama and M. Friedman , Levels of Fecal Procyanidins and Changes in Microbiota and Metabolism in Mice Fed a High-Fat Diet Supplemented with Apple Peel, J. Agric. Food Chem., 2019, 67 , 10352 —10360

G. Istas , E. Wood , M. Le Sayec , C. Rawlings , J. Yoon , V. Dandavate , D. Cera , S. Rampelli , A. Costabile , E. Fromentin and A. Rodriguez-Mateos , Effects of aronia berry (poly)phenols on vascular function and gut microbiota: a double-blind randomized controlled trial in adult men, Am. J. Clin. Nutr., 2019, 110 , 316 —329

K. Rtibi , S. Selmi , D. Grami , M. Amri , H. Sebai and L. Marzouki , Opposite Effect of Opuntia ficus-indica L. Juice Depending on Fruit Maturity Stage on Gastrointestinal Physiological Parameters in Rat, J. Med. Food, 2018, 21 , 617 —624

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便秘是世界范围内高度流行的功能性胃肠道疾病,患病率为 2-20%.
根据罗马 IV 标准,慢性便秘的典型症状是排便困难、不频繁或不完全排便便秘的症状总是连续不断、反复出现,严重影响患者的身心健康和生活质量。

慢性便秘与多种因素有关,如肠道神经细胞的变化、菌群改变、肌病、神经递质和生态失调。此外,部分原因是其久坐的生活方式,情绪、饮食方式和液体摄入偏少,用药物(例如磷酸盐结合剂)和多种合并症(例如糖尿病,甲状腺疾病等),
长期便秘会使人心情烦躁、容貌衰老,还可能造成肛肠疾患、胃肠道功能紊乱、心血管疾病和性生活障碍等,同时还会增加溃疡性结肠炎、患结肠癌等疾病的患病率。


最近的流行病学研究表明,便秘与许多不良临床结局相关,例如结直肠癌、肝性脑病、乳腺疾病、阿尔茨海默病、终末期肾脏疾病(ESRD),心血管(CV)疾病和死亡率等。
便秘严重影响生活质量,耗费大量金钱与医疗资源,但目前临床治疗效果却不尽如人意,往往停药便复发,因此寻找新的治疗方法或改进现有的治疗方法,可改善患者生活质量与减少社会医疗负担。

01 定义/什么是便秘

临床上认为一周小于3次的排便就叫便秘,尽管很多患者想力求每天一次才舒适。此外,判别便秘的其他特征和症状还包括:

  • 块状或坚硬的大便
  • 排便费力困难
  • 感觉直肠有阻塞,排便困难
  • 排不彻底的感觉
  • 腹胀,胃痛或痉挛

02 便秘的流行病学/便秘有多常见

随着饮食结构的改变,生活节奏加快和社会心理因素的影响,慢性便秘的患病率呈现出上升的趋势。由于地区差异,抽样方法及应用的诊断标准不统一,不同研究所得出的慢性便秘患病率也不尽相同
对社区人群进行的流行病学研究显示,在中国便秘的发病率约为8.2%, 我国成人慢性便秘的患病率为更,并随着年龄增长而升高,60岁以上人群的慢性便秘患病率可高达22%。女性患病率高于男性
慢性便秘是一种功能性肠病,在全世界范围内发病率很高。国内外流行病学调查结果表明,便秘的发病率正呈逐年上升的趋势,尤其是在老人、孕妇和节食减肥群体中发病率较高。
报告的便秘患病率在不同研究中有很大差异。在对68项研究的系统回顾中,全世界普通人群的便秘患病率在0.7%至79%之间,成年人中位数为16%,60岁以上老年人中位数为34%
各个研究的患病率差异很大,可能是由于诊断标准(例如,患者或医疗保健专业人员报告的诊断),研究人群(例如,年轻人或老年人)和研究环境(例如,社区或社区)之间的差异。医院设置)。此外,鉴于只有少数便秘患者需要就医,在一般人群中其确切患病率难以确定,因此仍不清楚。
最近的一项系统评价和荟萃分析估计全球汇总儿童功能性便秘患病率为 9.5% (0.5-32%),美洲和欧洲的受影响儿童明显多于亚洲。

03 便秘的并发症

便秘会导致一些不适,如腹胀、腹痛、头痛、头晕和食欲不振
便秘导致的其他并发症还包括:

  • 直肠静脉肿胀、发炎(称为痔疮的病症)
  • 过度用力导致的肛裂,一般指肛门内壁撕裂。
  • 结肠壁的小袋感染(称为憩室炎的病症)
  • 直肠和肛门堆积过多的粪便/便便(这种情况称为粪便嵌塞
  • 从肛门突出的肠(直肠脱垂)。用力排便会导致少量直肠伸展并从肛门突出。
  • 因排便而用力拉伤骨盆底肌肉。这些肌肉有助于控制膀胱。
  • 长时间过度用力可能会导致尿液从膀胱漏出(这种情况称为压力性尿失禁

长期便秘严重的时候,还会造成以下并发症:

  • 膀胱梗阻

直肠和结肠就在膀胱的后面如果积累了废物,直肠(带有粪便)就会开始压迫膀胱。因此,这可能会阻止小便时完全排空膀胱。尿液在膀胱中停留的时间越长,细菌在尿液中生长导致感染的可能性就越大

  • 逆流尿

来自结肠的压力也会导致尿液从尿道回流到膀胱,将可能存在于尿道中的任何细菌提升到膀胱。

  • 菌群紊乱和尿路感染

长期便秘会导致肠菌群紊乱,直肠中大肠杆菌(E.coli)细菌增加,增加它们扩散到泌尿道的风险。此外,女性更年期后,阴道保护细菌减少,因此如果粪便细菌进入该区域,很容易生长并进入膀胱。

04 便秘的原因/便秘是怎么发生的?

便秘的病理生理是多因素的,涉及各种病因的复杂相互作用。通常,便秘最常见的原因是排泄物或粪便通过消化道的速度过慢或无法有效地从直肠排出,结肠运动活动生理受损。从结构上看,慢速便秘患者表现出表达兴奋性神经递质Cajal 和肌间神经丛神经元的间质细胞数量减少,以及抑制性递质血管活性肠肽和一氧化氮异常。此外,骨盆底肌肉协同运动失败可能导致出口阻塞。虽然底层这些条件的确切机制还没有被完全阐明,几个外在和内在因素的影响,如食品/饮食,肠道菌群,和行为(例如,粪便预提)和心理(例如焦虑)因素中。
此外,其他引起便秘发生发展的原因还包括,如下:结肠或直肠阻塞结肠或直肠堵塞可能会减慢或停止粪便运动。原因包括:

  • 肛门周围皮肤上的微小撕裂(肛裂)
  • 肠道堵塞(肠梗阻)
  • 结肠癌
  • 结肠变窄(肠狭窄)
  • 其他压迫结肠的腹部癌症
  • 直肠癌
  • 直肠通过阴道后壁隆起(直肠前突)
  • 胃肠道问题或疾病,例如肠易激综合症
  • 腹腔疾病

结肠和直肠周围的神经问题神经系统问题会影响导致结肠和直肠肌肉收缩并通过肠道移动粪便的神经。原因包括:

  • 控制身体功能的神经受损(自主神经病变)
  • 多发性硬化症
  • 帕金森病
  • 脊髓损伤
  • 中风

参与排便的肌肉有困难与排便有关的骨盆肌肉问题可能会导致慢性便秘。这些问题可能包括:

  • 无法放松骨盆肌肉以允许排便(anismus)
  • 不能正确协调放松和收缩的骨盆肌肉(协同失调)
  • 骨盆肌肉变弱

影响体内激素的条件激素有助于平衡体内的内稳态。扰乱荷尔蒙平衡的疾病和状况可能导致便秘,包括:

  • 糖尿病
  • 甲状旁腺过度活跃(甲状旁腺功能亢进)
  • 怀孕
  • 甲状腺功能低下(甲状腺功能减退症)

其它风险因素可能增加慢性便秘风险的因素包括:

  • 老年人
  • 怀孕或分娩后的妇女
  • 脱水
  • 手术
  • 腹膜透析(PD)或血液透析(HD)
  • 很少或不食用膳食纤维
  • 很少或没有身体活动
  • 服用某些药物,包括镇静剂、阿片类止痛药、一些抗抑郁药、抗过敏和降低血压药物,铁和钙补充剂
  • 有精神健康状况,如抑郁症或饮食失调

日常活动的改变日常活动的改变也可能导致便秘。有些人发现例如在旅行时排便比较困难。甚至隔音效果差的小旅馆房间都会造成这个问题。不及时排便或者抵制排便的冲动。严重依赖泻药或灌肠(使用不当会导致问题恶化)如果您不得不接受结肠镜检查,或者您的便秘是通过灌肠提供的泻药治疗的。不幸的是,泻药,尤其是灌肠剂,可能会严重改变我们的天然肠道微生物群。如果您要选择泻药,请使用散装纤维型泻药。尽量避免使用矿物油作为泻药,它可能会影响维生素的吸收,并可能对您的肠道菌群产生不利影响。

05 如何诊断便秘

目前,各种诊断工具和风险评估问卷可用于便秘,其中罗马标准和布里斯托尔粪便形成规模效应是最广泛用于识别患者的功能便秘在初级保健设置中。罗马标准(当前是第四版)主要由6种与便秘相关的症状组成,并且对便秘的诊断是通过至少2个月出现2种或更多种症状来确定的(下表)。

同时,布里斯托尔凳形式量表是根据粪便的质地和形态对粪便进行7级视觉检查的方法,它与胃肠道的通过时间相关,并且独立于罗马标准使用。
布里斯托尔大便量表

此外,医生进行的测试将取决于便秘的持续时间和严重程度,因为大多数人有时会出现便秘。医生还会考虑患者的年龄,大便是否带血,最近排便习惯的变化,或体重减轻。
诊断便秘可能包括:

  • 病史。医生会要求描述便秘,包括症状持续时间、排便频率以及其他有助于确定便秘原因的信息。
  • 体格检查。体格检查还可能包括直肠指检 (DRE),其中医生将戴手套、润滑过的手指插入直肠,以评估闭合肛门的肌肉的张力。该检查还有助于检测触痛、梗阻、血液、粪便的数量和口径,以及是否存在直肠肿大。

其他诊断测试可能包括:

  • 腹部X光
  • 下胃肠道系列(也称为钡剂灌肠)。下胃肠道系列是检查直肠、大肠和小肠下部的手术。一种叫做钡的液体(一种金属的、化学的、白垩的液体,用于覆盖器官内部,以便它们能在 X 射线上显示出来)作为灌肠剂进入直肠。腹部 X 光片显示狭窄(狭窄区域)、阻塞(阻塞)和其他问题。
  • 结肠镜检查。结肠镜检查是一种允许医生查看大肠全长的程序,通常可以帮助识别异常生长、发炎的组织、溃疡和出血。它包括插入结肠镜,一根长而灵活的发光管,通过直肠进入结肠。结肠镜允许医生看到结肠内壁,取出组织进行进一步检查,并可能治疗一些发现的问题。
  • 乙状结肠镜检查。乙状结肠镜检查是一种诊断程序,可让医生检查部分大肠的内部有助于确定腹泻、腹痛、便秘、异常生长和出血的原因。称为乙状结肠镜的短而灵活的发光管通过直肠插入肠道。内窥镜将空气吹入肠道以使其膨胀,从而更容易观察内部。
  • 结肠直肠转运研究。该测试显示食物通过结肠的情况。患者吞下包含在 X 射线上可见的小标记的胶囊。患者在测试过程中遵循高纤维饮食,在吞下胶囊后 3 到 7 天,通过腹部 X 光检查多次监测标记物通过结肠的运动。
  • 肛门直肠功能检查。这些测试诊断由肛门或直肠功能异常引起的便秘。
  • 实验室检查。粪便、血液和尿液检查显示甲状腺功能减退、贫血和糖尿病的迹象。粪便样本检查菌群、感染、炎症等迹象。

06 肠道以及肠道菌群在便秘中的角色

肠神经及生理 Intestinal nerve and physiology
慢性便秘是一种多因素疾病,包括复杂的发病机制,仍然值得进一步讨论。早期的研究集中在肠道神经系统(ENS)和Cajal的间质细胞(ICC)
在慢性便秘患者中,ENS或ICC的数量和形态均发生改变,这可能在结直肠运动障碍的病理生理中起着至关重要的作用。例如,与对照组相比,肌间神经丛神经节密度和大小减少(中度神经节减少)。此外,在便秘患者中,结肠内分泌细胞在结肠运动,吸收和分泌的调节中起着关键作用。
也有其他研究报告指出部分便秘患者植物神经功能紊乱的变化肌间和粘膜下神经丛形态学改变,并降低神经递质水平(如5-HT,NO和VIP)。但是,这些关于慢性便秘的研究只能解释某些情况。

肠道菌群构成 Microbiota Composition
在过去的几十年中,对肠道菌群的特征和功能进行了广泛的研究,并且新出现的证据揭示了肠道菌群改变与便秘的生物学联系
微生物群居住在消化道的不同区域,结肠的密度最高。便秘患者(与健康对照相比)在结肠粘膜微生物群中细菌拟杆菌门的丰度明显更高。
肠道微生物影响肠动力和结肠转运。慢性便秘患者粪便滞留时间延长可能导致肠道菌群失调,进而影响肠道免疫功能、蠕动和屏障功能。 具体来说,研究发现慢性便秘患者结肠黏膜中拟杆菌较多,肠杆菌科,艰难梭菌数量显着增加。相比之下,专性厌氧细菌相对减少(例如,乳杆菌属和双歧杆菌属),而潜在致病微生物(例如铜绿假单胞菌和空肠弯曲杆菌)的增加(Gerritsen 等人) 。这些改变可能通过改变可用生理活性物质的数量和肠道代谢环境来影响肠道运动和分泌功能。
便秘型肠易激综合征 (IBS-C) 患者的拟杆菌属肠杆菌科显着增加。此外,双歧杆菌、梭菌和普拉梭菌的浓度在这些 IBS-C 患者中降低。相反,一项儿科研究表明,便秘儿童粪便梭菌和双歧杆菌的含量显着增加。此外,从便秘儿童中分离出的梭菌种类与健康对照组不同。

慢性便秘在儿童中很常见。研究表明,长期便秘的儿童具有不同的肠道微生物群 ,剖腹产、早期断奶和低纤维饮食等因素会阻碍健康微生物在肠道的定植。16s rRNA 基因焦磷酸测序进行了第一项研究,发现与对照组相比,便秘的肥胖儿童消耗的纤维更少,普氏菌水平较低,产生丁酸盐的分类群(粪球菌属、罗斯氏菌属和粪杆菌属)水平较高。作者假设,便秘儿童中丁酸盐产量的增加可能会促进疾病的发展,这与丁酸盐表现出相反作用的其他临床前和成人研究结果相矛盾 ,并且观察到的微生物组变化可能是纤维摄入量较低的结果
使用定量实时聚合酶链反应 (qPCR) 来评估40 名患功能性便秘 的儿童和 40 名对照组的粪便样本中的7 种乳酸菌。发现便秘儿童的乳杆菌属水平较低。然而,这项研究的一个重要限制是省略了对膳食摄入量的评估,这是影响肠道微生物组组成的重要因素。同样,在另一项基于 PCR 分析的研究中,发现便秘儿童的乳酸杆菌水平较低属,尽管水果和蔬菜的摄入量相似,但便秘儿童比非便秘儿童食用了更多的乳制品和垃圾食品 。因此,作者得出结论,不合理的饮食导致乳杆菌属的水平较低引发便秘。

肠道菌群在肠道运动中的可能作用 Intestinal flora and Intestinal movement
关于肠道菌群在新陈代谢中的作用,有充分的文献记载。肠道菌群会影响大便的习惯,胃肠道的运输和大便的重量。由微生物群调节的两个重要的腔内因子包括短链脂肪酸(SCFA)和胆汁酸(BAs)。事实证明,SCFA可通过神经和大鼠YY多肽释放来改变结肠的运动性。此外,SCFA可以刺激迷走感觉纤维上的5-HT 3受体从肠嗜铬细胞(EC)释放5-HT,从而加速结肠转运
BAs,另一种微生物衍生的代谢产物,通过激活TGR5刺激刺激EC和内源性初级传入神经元释放5-HT和降钙素基因相关肽(CGRP),从而导致蠕动反射。有趣的是,二级BAs被提出直接作用于ECs,通过升高结肠TPH1表达来合成5-HT 。据报道5-HT可以通过激活5-HT 3受体和肌醇1、4、5-三磷酸途径24从肌浆网中释放Ca 2+来诱导结肠肌细胞的收缩
微生物群对肠道运动影响的三个机制:(1)细菌物质或细菌发酵终产物的释放;(2)肠道神经内分泌因素;(3)肠道免疫反应释放的介质。

  • 细菌代谢物

细菌内毒素脂多糖可能通过延迟胃排空和诱导括约肌功能障碍来影响肠道运动。胆汁盐是一种细菌代谢物,可促进结肠运动反应并诱发胆汁盐相关性腹泻。例如,厌氧细菌的相对丰度降低可能导致短链脂肪酸(如丁酸酯,乙酸酯和丙酸酯)的产生减少。SCFAs 已被证明通过引起延长的传播收缩和离散的聚集收缩来刺激回肠推进收缩。SCFAs 在肠道运动中的可能机制可能涉及 5-羟色胺 (5-HT) 的肠道释放。此外,SCFAs 可以直接刺激回肠和结肠平滑肌收缩。因此可能会导致便秘。 乳酸可以被特定的细菌物种迅速代谢成丁酸或丙酸。高浓度的丁酸盐可能会抑制肠道杯状细胞分泌粘蛋白。进一步的研究表明,丁酸盐可以通过刺激结肠中的水和电解质吸收来减少粪便量。在 IBS-C 患者的粪便微生物群中,这些利用乳酸的细菌的数量明显减少了十倍。微生物群产生的人体结肠气体也可能与肠道运动的变化有关。例如,慢传输型便秘患者呼出的甲烷排放量高于健康受试者或正常传输型便秘患者,这支持甲烷可以减缓肠道传输的观点。然而,最近的研究报告称,甲烷产生与粪便微生物群的组成有关,但与便秘或结肠运输无关。同时,已假设H2积累可以解释腹胀和疼痛的症状。结肠 H2S 已被证明可以调节外周疼痛相关信号,这可能最终影响肠道感觉运动功能。
饮食、微生物群和结肠生理在便秘发病机制中的相互作用

(1) 进入结肠的胆汁酸被去结合并刺激运动和分泌;胆汁酸缺乏会促进便秘。(2) 膳食纤维和其他吸收不良的碳水化合物被代谢产生短链脂肪酸,促进净液体吸收,也可能增强运动能力。在具有产甲烷微生物群的个体中,会产生甲烷,这已被证明会减慢传输速度。(3)黏膜或黏膜旁微生物群的变化可通过促进吸收促进便秘。红色箭头表明结肠微生物群和管腔内容物之间相互作用的产物对结肠功能(管腔 pH 值、粘膜吸收/分泌、结肠运动)的影响。虚线箭头表示提出但不一定被普遍接受的效果。

像这样的单时间点(横断面)研究可以提供有趣的发现,但在确定因果关系方面的能力有限;将微生物群,无论是黏膜还是管腔,归咎于便秘的病因需要饮食控制的纵向研究,最好包括将微生物群恢复到正常、正常运输或缓解便秘的干预措施
细胞包膜相关的多蛋白系统,被称为 “ 淀粉利用系统(SUS) ”,存在于拟杆菌属物种中,如Bacteroides thetaiotaomicron。拟杆菌种类的增加可能与通过发酵产生过量有机酸有关,这可能导致腹胀症状
小肠细菌过度生长 (SIBO) 是一种涉及小肠中内源性细菌异常生长的病症,类似于结肠中的正常细菌。SIBO 的临床表现范围广泛,包括腹部不适、腹胀、腹泻、体重减轻和营养缺乏。由于测量小肠蠕动的固有困难,很少有研究表明小肠蠕动受损与 SIBO 之间存在直接关系。与没有接受无线动力胶囊治疗的患者相比,接受 SIBO 无线动力胶囊治疗的患者小肠转运时间显着延迟。需要进一步的前瞻性研究来进一步表征 SIBO 和小肠运动障碍的病理生理机制。
因此,最近的研究提出了基于功能的方法,它基于检测一组细菌物种表达的特定代谢活动。与健康对照相比,IBS-C 微生物群的特征是大量利用乳酸和 H2 的硫酸盐还原细菌,这反过来又会影响结肠运动和内脏敏感性并产生 IBS 症状

  • 内分泌因素

肠道微生物群可以通过神经内分泌因子的释放来调节肠道运动。例如,生长抑素的存在首先在枯草芽孢杆菌中得到澄清。无菌大鼠在胃肠粘膜的选择性区域具有增加的胃泌素、血清素和胃动素免疫反应细胞。神经肽 Y 是一种抑制性神经肽,在这些大鼠中引入常规肠道微生物群后,其血液浓度降低。这些发现间接表明肠道微生物群可以调节内分泌细胞并最终影响肠道运动。此外,微生物群来源的 SCFAs 对结肠 5-羟色胺和含胃动素的肠内分泌细胞的影响也被提出在结肠生理的调节中。

  • 肠道免疫反应

在免疫活性宿主中,共生结肠微生物群是粘膜和全身免疫的主要决定因素。例如,脆弱拟杆菌可以通过激活 Toll 样受体 (TLR)2来介导 Foxp3 + Treg 细胞的发育。梭菌属通过诱导转化生长因子-β (TGF-β)诱导 Foxp3 + Treg 细胞 。已知结肠免疫细胞释放的介质可调节各种消化功能。IL-1β、IL-6 和肿瘤坏死因子 α (TNF-α) 的表达增加已在结肠炎大鼠模型中得到证实。IL-1β 可显着抑制乙酰胆碱和去甲肾上腺素的合成和释放 。IL-1 和 IL-6 之间的协同相互作用已在药理学和电生理学上得到证实。关于 TNF-α 抑制去甲肾上腺素释放的作用,也得出了类似的观察结果。来自拟杆菌的梭菌属和多糖 A种菌株诱导 IL-10 产生并促进 T 调节细胞发育。分节丝状细菌Candidatus svagella是 T 辅助 17 (TH17) 细胞分化和诱导 IgA 腔分泌所必需的。结肠免疫的破坏可导致对管腔内容物的异常反应,这种机制被怀疑是结肠运动障碍发展的一个组成部分
来自动物模型的证据 Avidence from Animal Models
我们关于肠道微生物群对肠道运动影响的大部分知识来自对无菌动物的研究。与常规大鼠相比,无菌大鼠表现出更长的迁移肌电复合体 (MMC) 间隔
此外,无菌大鼠的盲肠扩大,胃排空和结肠转运延迟。将常规肠道微生物群定植于无菌大鼠的研究表明,嗜酸乳杆菌和双歧双歧杆菌可以减少 MMC 期并加速小肠转运,而藤黄微球菌和大肠杆菌则显示出抑制作用。
来自无菌 (GF) 和抗生素处理动物模型的临床前数据支持肠道微生物组通过复杂的神经内分泌和代谢机制在调节胃肠道运动中的作用。微生物衍生的代谢物,如色胺和短链脂肪酸 (SCFA 已被证明可以促进肠道蠕动。

色胺是一种与血清素 (5-HT) 具有相似结构的单胺,经证实可增加阴离子和液体分泌,并通过激活 5-HT4 受体刺激全肠转运,表明具有治疗潜力。在另一项研究中 ,发现 GF 小鼠具有异常的结肠蠕动,其特征是非推进性运动,在丁酸盐给药后正常化。相反,丁酸盐不影响色氨酸羟化酶-1 (TPH1) 敲除 (KO) 小鼠(即缺乏粘膜 5-HT 的小鼠)的肠道收缩,表明其作用可能需要粘膜 5-HT。此外,丙酸盐显示可抑制所有小鼠的推进性收缩。肠道微生物群也可能通过抑制胰高血糖素样肽 1 (GLP-1) 的表达来改变胃肠道运动,尽管发生这种情况的机制尚未阐明 。
有趣的是,最近一项评估鼠李糖乳杆菌治疗洛哌丁胺引起的便秘效果的调查性研究 显示出不同程度的症状改善,这是细菌菌株特异性的,并且与之前报道的 SCFA 作用无关 。具体而言,鼠李糖乳杆菌增加血清肽YY、结肠5-HT、结肠脑源性神经营养因子,并显着增加α-多样性,对改善β-多样性的影响较小。
最近的另一项研究也使用了洛哌丁胺诱导的便秘小鼠模型,发现来自人类母乳的微生物如戊糖片球菌B49 可能有助于显着改善肠道转运时间和粪便生成。补充P. pentosaceus B49 还与属水平的病原菌(Aloprevotella、Staphylococcus和Helicobacter)的显着减少以及参与胃肠道水和离子转运、蠕动、炎症甚至恶性肿瘤的基因表达水平的正常化有关。
微生物组受到抗生素干扰的研究表明,这与肠道运动存在潜在联系。与对照组相比,接受 4 周抗生素治疗的小鼠的肠道和结肠转运时间总体较短,并且石胆酸和微生物来源的 5-HT 产量水平降低 。虽然抗生素治疗组的肌肉张力显着降低,但肠道收缩的频率保持不变。另一项评估青少年抗生素引起的生态失调的研究表明了类似的影响,包括胃肠道传输延迟、排便频率降低和肠道平滑肌收缩力改变
肠道微生物群的扰动可能会通过改变肠神经系统 (ENS) 来影响肠道运动。与肠道蠕动活性降低的抗生素治疗小鼠和 GF 小鼠相比,具有完整肠道微生物组的小鼠在结肠神经元中表现出转录因子芳烃受体 (AHR) 的表达增加。有趣的是,AHR 通过与肠道微生物群的双向相互作用促进肠道蠕动,尤其是在结肠中。此外,抗生素引起的生态失调会导致胆碱能神经元和整体肌间神经元显着减少,以及肌间神经丛内神经胶质网络的扭曲
虽然抗生素引起的肠道菌群失调似乎不会改变收缩频率,但围产期肠道微生物群的缺失可能会影响平滑肌功能。具体而言,早在出生后第 3 天,与无特定病原体 (SPF) 小鼠相比,GF 和改变的Schaedler小鼠(ASF) 就表现出平滑肌收缩幅度和频率的显着降低。与抗生素引起的生态失调类似,GF 和 ASF 小鼠表现出肌间神经元的显着减少和肌间神经丛内神经纤维的破坏 。用 SPF 菌群对 GF 小鼠进行常规化可能会挽救肌间神经元的兴奋性。总之,这些发现表明肠道微生物组在促进生命早期开始的肠道运动方面发挥着重要作用。
肠道细菌通过 ENS 介导运动的机制尚不清楚。传统上认为这种相互作用是通过免疫介质发生的。然而,越来越多的证据支持微生物组-肠道神经元直接相互作用的作用。肠道神经元已被证明可以直接表达 TLR,敲低模型显示肠道运动显着降低,因此表现出便秘表型。这表明细菌或细菌产物可能直接与肠神经元相互作用以促进 ENS 的成熟、功能和肠道运动
血清素转运蛋白 (SERT) 是一种跨膜转运蛋白,可从有效位置重新摄取过量的 5-羟色胺 (5-HT) 以终止其生理作用,并参与调节胃肠蠕动。便秘患者和健康对照组的粪便微生物群被移植到抗生素耗竭小鼠模型中。接受便秘患者粪便微生物群的小鼠表现出肠道蠕动减少和排便参数异常,包括排出颗粒的频率、粪便重量和粪便含水量。粪便菌群移植后,结肠组织中SERT表达显着上调,5-HT含量降低,与胃肠道转运时间呈负相关。此外,接受便秘患者粪便微生物群的小鼠的粪便微生物群也上调 Caco-2 细胞中的 SERT。
此外,这个过程伴随着丰度的减少梭状芽孢杆菌、乳酸杆菌、脱硫弧菌和甲基杆菌以及拟杆菌和阿克曼氏菌的增加趋势,这也与 FMT 后肠道屏障的损害有关。总之,肠道生态失调可能会上调 SERT 表达并导致慢性便秘的发展

07 可能的基于微生物群的慢性便秘疗法

膳食纤维
膳食纤维已被推荐用于治疗慢性便秘的首选非药物干预。众所周知,膳食纤维可以通过刺激黏膜蛋白合成能力来促进肠道黏蛋白的排泄。膳食纤维在近端结肠被分解,为微生物发酵提供能量产生底物。其结果是刺激肠道微生物群的生长并显着增加粪便干重。
此外,纤维可以促进细菌发酵产物的排泄,如 SCFAs,具有促进运动的作用。膳食纤维也是结肠中重要的气体来源。氢气、甲烷和二氧化碳是细菌发酵的主要最终产物,可以增加粪便体积并促进结肠转运。有证据表明,膳食纤维(麦麸、豌豆纤维)可以调节肠道微生物群,包括刺激有益菌种和抑制致病菌种。
根据美国国家科学院、工程院和医学院推荐的膳食津贴,31 至 50 岁的女性每天应至少摄入 25 克 (g) 的纤维,而该年龄段的男性应摄入约 38 克。随着年龄的增长,我们对纤维的需求会下降:51 岁及以上的女性每天需要大约 21 克纤维,而男性应该至少获得 30 克纤维。
对于轻度便秘,改变饮食以增加纤维摄入量通常非常有帮助。一些简单的食物——比如选择全麦面包和糙米——可以缓解便秘。
其他高纤维食物选择包括藜麦、燕麦片、全麦意大利面、爆米花和许多水果和蔬菜

但是注意要在在饮食中缓慢添加纤维避免胀气、腹胀、痉挛和腹泻。在增加纤维的同时增加液体摄入量,以避免加重便秘。也可以考虑纤维补充剂。
益生元
益生元是不可消化的物质,通过选择性刺激有限数量的有利本土肠道细菌的生长或活性,为宿主提供有益的生理作用。益生元刺激已经存在于结肠中的有限数量的促进健康的共生菌群的优先生长,例如乳杆菌和双歧杆菌。益生元的例子包括低聚果糖、低聚半乳糖和菊粉。用于治疗便秘的纤维和纤维补充剂也具有益生元作用。
益生元在结肠中进行细菌代谢,在那里它们转化为乳酸和短链羧酸。已经证明低聚半乳糖似乎可以促进肠道蠕动和缓解便秘。
食用菊糖型果聚糖会影响肠道微生物群并刺激排便,使便秘患者的排便频率正常化。值得注意的是,大多数关于益生元对便秘有益作用的证据都来自动物研究。人体试验仅对少数便秘受试者进行。然而,最近一项针对 60 名便秘女性的益生元试验报告称,益生元组和安慰剂组在缓解便秘方面的满意度没有显着差异。需要进行进一步充分有力的研究以得出更明确的结论。​益生菌
益生菌已证明对便秘患者有益,使它们越来越多地用作替代治疗选择。最近一项关于益生菌治疗慢性便秘的系统评价表明,益生菌确实显着改善了每周平均排便次数。
已经提出了几种益生菌可能有益于慢性便秘的机制:

  • 益生菌可以改变便秘患者肠道菌群的改变;
  • 益生菌代谢物可能会改变肠道感觉和运动功能;
  • 一些益生菌可能调节管腔内环境,如增加细菌发酵的终产物,降低管腔pH值等。

双歧杆菌和乳酸杆菌是公认的有益菌种,具有多种促进健康的功能,例如产生 SCFA、刺激肠道蠕动和增加粪便的湿度。一项大型随机对照试验表明,摄入有效量的植物乳杆菌和短双歧杆菌或乳双歧杆菌能够显着缓解便秘患者的排便障碍和大便困难。
补充干酪乳杆菌 Shirota可显着增加 IBS-C 患者的排便频率和大便柔软度。罗伊氏乳杆菌对成人和儿童便秘患者的排便频率具有积极作用。证据表明罗伊氏乳杆菌可以促进结肠肌电运动复合体的频率和速度。
如今,益生菌已被广泛用于治疗便秘,但是,对益生菌安全性的担忧仍值得进一步讨论。益生菌给药可调节肠道微生物群的组成,从而诱导代谢活动和结肠免疫活动的改变。此外,益生菌的给药可能会将抗微生物基因转移到正常的肠道菌群和致病物种中。
粪便微生物群移植
粪便微生物群移植(FMT),也称为“粪便细菌疗法”或“粪便输注”,是指将健康供体粪便中的功能菌群移植到受体个体胃肠道的过程。它已被提议作为一种通过重建肠道菌群广泛多样性来治疗慢性便秘的方法。
尽管已发表的关于 FMT 的报告数量越来越多,但是,仅由小型不受控制的开放研究和病例报告组成,FMT 治疗便秘的治疗益处和临床使用还应该有待进一步研究。

08 预防改善便秘的生活饮食建议

传统治疗便秘的主要方法为采用泻药,可快速缓解便秘症状,但副作用较大,有效性较短,并且长期使用易发生药物依赖性,导致正常肠道菌群大幅度破坏,进而引起顽固性便秘,更加难以治愈
此外治疗便秘的传统西药和中药,其作用主要是改变肠道渗透压而迫使水分向肠道内转移,或者强制促使肠道排便,从而暂时性缓解便秘症状。然而,这种治疗措施容易产生依赖性并可能有副作用
目前,通过改变饮食结构、调整生活方式是较为健康有效的治疗便秘的方法,但是该方法是一个长久的调整过程。

运动和锻炼
有氧运动可能是缓解便秘的最佳运动。有氧运动会增加流向我们器官的血流量,将更多的血液输送到胃肠道会导致更强烈的肠道收缩和更多的消化酶。收缩越强,这些汁液流动得越多,食物垃圾就会越快越容易地通过结肠排出体外。有氧运动可以包括步行、跑步、游泳、骑自行车和许多其他类似的活动。

解便秘的最佳运动选择之一是快走 10 到 20 分钟。晚饭后和睡前散步,养成步行的习惯。如果吃了一顿大餐,可能需要等待一个小时左右才能走路。进食后,血液会流向肠道,帮助您消化食物。如果在饭后立即运动,血液将流向心脏和肌肉,远离消化道。
如果步行没有条件,也可以尝试瑜伽。某些瑜伽姿势和呼吸练习有助于消化和增强胃部肌肉,从而有助于缓解便秘。
无论你选择什么运动,确保不要过度。因为这会导致另一个问题:腹泻。比如剧烈运动可能会导致腹泻,所以一切都要适度。

积极的饮食行为
多喝水。虽然多喝水并不能缓解便秘,但 建议每天喝适量的水以防止脱水。如果一个人真的脱水了,便秘确实更常见。每天摄入推荐的八杯水有助于软化大便,使排泄更容易。喝适量的液体也可能有助于大便离开结肠。
吃新鲜水果和干果。水果,尤其是干果,富含纤维,是有助于缓解便秘的食物之一。与水一起,纤维有助于使粪便保持适当的稠度,从而轻松通过。适合便秘饮食的水果选择是葡萄干、李子、无花果、香蕉、苹果和苹果酱。

蔬菜。蔬菜也富含纤维,可以帮助预防便秘。斑豆、豆类、沙拉和生蔬菜都富含纤维,是缓解和预防便秘的绝佳选择。
填充全谷物以获取纤维。寻找全麦面包、燕麦片、亚麻籽粉、大麦和麦麸麦片。
注意的是,随着纤维含量的增加,增加水或其他液体的摄入量也很重要。增加纤维而不增加液体可能会导致便秘恶化。
避免的饮食行为
有些食物会通过减缓消化而导致便秘。为了弄清楚某种特定食物是否会影响您的肠道,可以记录症状日记,追踪可能导致便秘的触发食物。
经常吃奶酪、油腻食物和任何高度加工的食物,例如大多数快餐和微波炉晚餐。
整天喝咖啡或含咖啡因的饮料。咖啡因是一种兴奋剂,所以它会导致你排便。但它也会导致脱水,这会产生相反的效果并导致便秘。
过度食用乳制品。乳制品本身可能不会导致便秘,但乳制品中的乳糖会产生气体,如果你已经吃饱了会让你感到不舒服。此外,富含奶酪的食物通常不属于均衡饮食的一部分,因此可以从健康的低脂来源(如脱脂牛奶和酸奶)中获取每日推荐的三份乳制品。
喝太多酒。与咖啡因一样,酒精会使您脱水并导致便秘。

TIPs如果便秘很严重,或者对饮食改变和增加体力活动没有反应,请及时就医咨询。许多药物和一些补充剂会有副作用,但是医生可以帮你查看各项检查和指标,确定便秘的具体情况,以及是否可以改变药物治疗方案。
如果除了便秘还遇到膀胱问题,也务必告诉医生。尿急或漏尿等泌尿症状会使你不能喝足够的水,从而加重便秘。

主要参考文献:

主要参考文献:

Ohkusa T, Koido S, Nishikawa Y, Sato N. Gut Microbiota and Chronic Constipation: A Review and Update. Front Med (Lausanne). 2019 Feb 12;6:19. doi: 10.3389/fmed.2019.00019. PMID: 30809523; PMCID: PMC6379309.

Dimidi E, Christodoulides S, Scott SM, Whelan K. Mechanisms of Action of Probiotics and the Gastrointestinal Microbiota on Gut Motility and Constipation. Adv Nutr. 2017 May 15;8(3):484-494. doi: 10.3945/an.116.014407. PMID: 28507013; PMCID: PMC5421123.

Gomes DOVS, Morais MB. GUT MICROBIOTA AND THE USE OF PROBIOTICS IN CONSTIPATION IN CHILDREN AND ADOLESCENTS: SYSTEMATIC REVIEW. Rev Paul Pediatr. 2019 Nov 25;38:e2018123. doi: 10.1590/1984-0462/2020/38/2018123. PMID: 31778407; PMCID: PMC6909257.

de Meij TG, de Groot EF, Eck A, Budding AE, Kneepkens CM, Benninga MA, van Bodegraven AA, Savelkoul PH. Characterization of Microbiota in Children with Chronic Functional Constipation. PLoS One. 2016 Oct 19;11(10):e0164731. doi: 10.1371/journal.pone.0164731. PMID: 27760208; PMCID: PMC5070844.

Vriesman MH, Koppen IJN, Camilleri M, Di Lorenzo C, Benninga MA. Management of functional constipation in children and adults. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2020 Jan;17(1):21-39. doi: 10.1038/s41575-019-0222-y. Epub 2019 Nov 5. PMID: 31690829.

Paula Derrow,Kareem Sassi, MD,What Is Constipation? Symptoms, Causes, Diagnosis, Treatment, and Prevention,2020.10.26

Marie Suszynski, Pat F. Bass III, MD, MPH,Diet Dos and Don’ts for Constipation Relief. 2011.3.29+

Sumida K, Yamagata K, Kovesdy CP. Constipation in CKD. Kidney Int Rep. 2019 Nov 13;5(2):121-134. doi: 10.1016/j.ekir.2019.11.002. PMID: 32043026; PMCID: PMC7000799.

Xu Z, Liu T, Zhou Q, Chen J, Yuan J, Yang Z. Roles of Chinese Medicine and Gut Microbiota in Chronic Constipation. Evid Based Complement Alternat Med. 2019 May 21;2019:9372563. doi: 10.1155/2019/9372563. PMID: 31239866; PMCID: PMC6556327.

Huang L, Zhu Q, Qu X, Qin H. Microbial treatment in chronic constipation. Sci China Life Sci. 2018 Jul;61(7):744-752. doi: 10.1007/s11427-017-9220-7. Epub 2018 Jan 23. PMID: 29388040.

Yarullina DR, Shafigullin MU, Sakulin KA, Arzamastseva AA, Shaidullov IF, Markelova MI, Grigoryeva TV, Karpukhin OY, Sitdikova GF. Characterization of gut contractility and microbiota in patients with severe chronic constipation. PLoS One. 2020 Jul 17;15(7):e0235985. doi: 10.1371/journal.pone.0235985. PMID: 32678865; PMCID: PMC7367488.

Zhao Y, Yu YB. Intestinal microbiota and chronic constipation. Springerplus. 2016 Jul 19;5(1):1130. doi: 10.1186/s40064-016-2821-1. PMID: 27478747; PMCID: PMC4951383.

腹胀气和腹胀

谷禾健康

可能大部分人都有过:气胀、肿胀或膨胀。对许多人来说,这些可能是短暂的感觉,一般发生在进食后。然而,对于有些人来说,腹胀气和腹胀(腹部膨胀)慢性和长期并且反复发作严重影响生活质量。

腹胀的患病率很高,在普通人群中为16%-31%,肠易激综合征(IBS)患者中为66%-90%。女性腹胀率普遍高于男性,而便秘型IBS患者(IBS-C)腹胀率高于IBS患者腹泻。

腹胀气和慢性腹胀对生活质量的影响很大。75%的腹胀(无IBS)患者的症状为中度至重度,而50%的患者报告症状导致日常活动减少。

腹胀气和腹胀:定义和症状

腹胀气(Abdominal bloating)是一种主观感觉,即有气体滞留,或感觉压力或膨胀没有明显可见的扩张。有些时候是一种饱腹感或压迫感,这种感觉可以发生在腹部的任何部位(上腹部、中部、下部或全身)。

腹胀(Abdominal distension是定义为腹围可测量的增加,是腹围增大的客观表现。患者通常描述他们看起来“像气球”或“像我怀孕了”。

这些症状通常是并存的,当然也可以分别发生

根据罗马四世的标准定义,腹胀气和腹部胀大通常与其他功能性胃肠道疾病(例如功能性消化不良,肠易激综合征和功能性便秘)同时发生。一项研究发现,只有50%-60%的腹胀患者报告腹部膨胀,从而突出了这些疾病的不同性质

过去,腹胀气被认为直接与腹部膨胀有关,但最近的研究表明,腹胀并不总是伴有‘腹胀气’,因此腹胀气和腹部膨胀应被视为具有不同机制的独立疾病

腹胀气和腹胀:病理和生理学

腹胀气和腹胀的病因很复杂,本质上常常是多因素的,而且还不完全清楚。鉴别诊断包括器质性和功能性疾病(下表)。

表 腹胀气和腹胀的常见原因

大多数患者认为,他们的症状是由于胃肠道(GI)内“气体” 数量增加所致,尽管这仅占少数患者的症状。正常的气体产生,吸收和排泄如下图所示。计算机断层扫描(CT)成像显示,只有25%的功能性胃肠疾病(FGID)患者在自发性腹胀发作期间或食用“高胀气”饮食后,管腔气体增加。

 正常的气体产生,吸收和排泄

Lacy BE et al.Clin Gastroenterol Hepatol.2021

主要病理和生理原因

腹胀和腹部胀大的发生可能有多种原因,包括食物不耐受,先前的感染会干扰肠道菌群,内脏感觉紊乱,肠运输延迟或内脏反常等 (下图)。

腹胀气和腹胀的病理生理学

Lacy BE et al.Clin Gastroenterol Hepatol.2021

01  小肠细菌过度生长与碳水化合物不耐受

小肠细菌过度生长(SIBO)和碳水化合物(例如乳糖和果糖)不耐受是导致腹胀气和腹部胀大的常见原因。过量的小肠细菌会由于碳水化合物的发酵而导致症状,随后会产生气体,并导致小肠的拉伸和扩张

尽管尚未对SIBO患者进行充分研究,但感觉改变和内脏反射异常也可能起作用。碳水化合物不耐受症可能会导致渗透力增加体液过多滞留以及结肠中过度发酵,从而导致腹胀和胀大症状。

对于诊断SIBO的理想检测方法尚无共识,因此很难确定其真实患病率。 此外,没有前瞻性试验评估单纯诊断为慢性腹胀气和腹胀的患者来确定SIBO或食物不耐受的患病率,因此,大多数数据来自研究较充分的有关FGID(胃肠道功能紊乱)和 IBS数据。

一项meta分析报告SIBO在健康对照组的患病率为0%-20%,而在IBS患者中患病率为4%-78%。

众所周知,饮食习惯可能是造成腹部症状的原因,并且已在努力证明饮食与IBS症状之间的关系。

碳水化合物吸收不良如何通过增加渗透活性和增加细菌发酵产气的生理效应而引起胃肠道症状(例如腹胀)。可能有几个因素起作用,包括

(1)摄入的碳水化合物量;  

(2)进食时是否伴产气食物或其他食物;  

(3)胃排空率(餐食进入小肠的速度有多快);

(4)小肠运输时间(一餐进入小肠后进大肠所花费的时间);  

(5)膳食中是否含有能分解碳水化合物的酶的细菌;(6)结肠细菌对个人饮食的适应性;  

(7)宿主因素,例如是否存在内脏超敏反应。

此外,乳糖不耐症可能导致IBS发生发展。在小肠中,二糖被肠酶分解成单糖,然后被吸收。如果不进行此过程,则二糖到达结肠,然后被细菌酶分解成短链碳酸和气体。因此,IBS患者乳糖吸收不良可能会产生腹胀的症状。

此外,一个新的假设,提出了,过度向小肠和结肠递送高发酵但吸收差短链碳水化合物和多元醇的(统称FODMAPs、发酵寡糖、二糖和单糖类和多元醇)可能会导致胃肠道症状的发展。

FODMAPs是小分子,具有渗透活性,并且与长链碳水化合物相比,发酵非常迅速。这些分子诱导了相对选择性的细菌增殖,尤其是双歧杆菌的增殖,并且间接证明了这些分子可导致远端小肠细菌种群的扩大。

因此,高FODMAP饮食已证明可以使肠道中的氢产生时间延长,发酵引起的结肠扩张,肠腔内渗透负荷增加导致结肠输送量增加以及胃肠道症状的产生。

FODMAP组中的碳水化合物清单以及包含这些碳水化合物的食物的示例

在一般人群中,食物耐受性的症状相似,其患病率约为20% 。糖耐量的真正患病率尚不清楚,因为糖耐量未必与呼气试验中的糖吸收不良有关。

乳糖酶缺乏本身并不会引起吸收不良,因为并非所有乳糖酶缺乏的个体都在摄入乳糖后出现症状。 这表明在某些患者中可能需要其他因素(例如,遗传易感性,内脏超敏性)。

02  肠道菌群异常

比较少研究仅仅关注肠道微生物群在腹胀或腹部膨胀症状发病机制中的意义。相反,许多研究描述了肠道微生物群在胃肠运动、感觉和肠道通透性紊乱中的作用。

通过比较IBS患者和健康对照受试者,确定了肠道微生物群的数量和构成差异,一项研究指出,与患有腹胀的IBS患者和健康对照者相比,没有腹胀的IBS患者中瘤胃菌科拟杆菌科成员显著减少

过去几十年的研究表明,在IBS患者的粪便样本中发现了结肠菌群的改变。胃肠微生物群可以分为2个生态系统腔细菌和黏膜相关细菌(下图)。管腔菌群构成了大部分胃肠道菌群,它们通过糖类发酵和产气在IBS的腹胀和肠胃气胀中起关键作用。

来自韩国的使用16S rRNA基因研究也表明,IBS和非IBS粪便样品之间在多样性优势方面存在显着差异。此外,这些微生物变化改变了肠道中的蛋白质和碳水化合物的代谢。

来自日本的一项研究还显示,IBS患者的韦荣氏菌( P = 0.046)和乳杆菌(P = 0.031)的计数高于对照组。此外,他们的乙酸(P = 0.049),丙酸( P = 0.025)和总有机酸( P = 0.014)的水平明显高于对照组,这与腹痛,腹胀和肠蠕动等症状有关。

另一项研究表明,IBS患者产生的H2较多,但IBS患者和对照组的总气体排泄量相似。这可能与耗氢细菌结肠发酵中的变化有关,这可能是IBS发病机理中的重要因素。

破坏宿主和肠道菌群之间的平衡会导致粘膜免疫系统发生从微观到明显的炎症变化,这也会导致肠道感觉运动功能和免疫活性发生变化。

此外,这些改变的微生物群可能在发酵气体类型和体积上产生差异,这可能是腹胀患者症状的原因。已经有一些报道证实结肠菌群产生的气体类型与腹胀之间的关系。

甲烷产量低的人在摄入山梨糖醇和纤维后报告腹胀和痉挛明显增加,甲烷产量高的人显示出严重的乳果糖不耐症患病率低水平。因此,产甲烷菌群的作用在腹胀的发病机理中可能很重要。

03 异常胃肠蠕动

腹胀常见于胃轻瘫患者(超过50%)和小肠运动障碍患者(如慢性假性肠梗阻和硬皮病)。一项对2000多名功能性便秘和肠易激综合征患者的前瞻性研究表明,90%以上的患者出现腹胀症状。

在肠易激综合征患者中,与正常运输的患者相比,结肠运输延长的患者腹胀更大。功能性腹胀和IBS患者近端结肠的气体清除受损,但结肠对气体输送的适应能力正常。

04 盆底功能障碍

肛门直肠运动功能障碍的患者可能会因为有效排空肠胃和大便的能力受损而出现腹胀和腹胀。在便秘患者中,气囊排出时间延长与扩张症状相关。

05 腹腔干扰 (腹肌性神经痛)

盆腔出口梗阻已被证明会延迟结肠传输。腹腔干扰在一些患有慢性腹胀气和腹胀大的患者中,出现了一种自相矛盾的腹肌反应,称为腹肌神经性神经痛。 在这个过程中膈肌收缩(下降)和前腹壁肌肉放松。这种反应与对腔内气体增加的正常生理反应相反,膈肌放松,而腹前肌收缩,以增加腹腔的颅尾容量而不突出(见下图)。

正常和异常内脏反射

Lacy BE et al.Clin Gastroenterol Hepatol.2021

CT扫描研究表明,腹胀患者的腹壁突出明显,膈肌下降,腔内气体增加相对较小。 相比之下,发现腹胀和肠动力障碍的患者腔内气体含量显着增加,从而导致膈肌上升。在功能性消化不良(FD)和餐后腹胀的症状中,还发现了腹痛性神经痛

06 内脏过敏

腹胀的感觉可能源自患者的腹部内脏,其中正常刺激或肠道内气体含量的微小变化可能被认为是腹胀。事实上,在一些IBS患者中,小肠收缩感知阈值低于正常水平。另外,IBS患者中有报道称通过相继性球囊扩张评估了直肠知觉改变。与腹胀和胀气症状相比,仅具有腹胀症状的IBS患者内脏过敏性增高。

在FD患者中发现餐后对胃球囊扩张的敏感性与饭后症状(如腹胀)密切相关。管腔内内容物和腹胀可能会导致症状性腹胀,这可以通过复杂的肠胃神经通路来放大,并进一步受焦虑,抑郁,躯体化和警惕性等因素的影响。

自主神经系统也可能有助于调节内脏敏感性。众所周知,交感神经激活可增加FD患者对肠扩张的感觉。同样,自主神经功能障碍也会影响IBS患者的内脏敏感性。这个机制可以在腹胀发挥作用。

此外,已经提出内脏知觉可能受到认知机制的影响。即,腹胀的IBS患者更加注意其腹部症状,这是一种过度警惕。

另外,患有IBS的女性患者在月经期阶段腹部疼痛和腹胀加重,此时直肠敏感性增强可能会导致腹胀,但不会导致胀气。两者合计,改变的感觉阈值与改变的意识知觉组合可能解释腹胀的机制。

07 肠气积聚

空腹状态下,健康的胃肠道仅包含约100 mL气体,几乎平均分布在6个隔室中:胃,小肠,升结肠,横结肠,降结肠和远端(骨盆)结肠。餐后气体增加约65%,主要在骨盆结肠

肠道气体过多被认为是引起腹胀和扩张的可能原因,许多研究人员试图确定这种观点。一些使用腹部平片的研究表明,IBS患者的肠内气体量比对照组大。

但是,腹腔内气体含量与腹胀之间的相关性较差。绝大多数研究不支持过量气体引起腹胀或腹痛。一项使用氩气冲洗技术的研究表明,在腹胀患者和健康受试者之间肠道气体的积聚没有差异。最近使用CT扫描结合现代成像分析软件进行的研究还表明,大多数患者的过量气体与腹胀无关。

因此,这些观察结果表明,增加的气体量可能不是造成腹胀的主要机制,而更常见的是问题的根源是气体的运输或分配受到损害

08 肠腔内容物

腹胀在没有气体滞留的情况下发展,而可能是由其他肠内容物引起的。通过观察健康受试者对乳果糖或2种类型的纤维(蚤草或甲基纤维素)对膳食补充剂的反应,对气态症状进行了随机,双盲,交叉研究。

乳果糖组的气体通过量,直肠气体的主观感觉和呼吸氢排泄显着增加,而纤维组则没有。但是,所有3组的腹胀感均增加。因此,已经提出,腹腔内增大而不是气态填充可能是腹胀的原因。

在另一项研究中,麸皮在不引起对照组症状的情况下加速了小肠运输并提高了结肠清除率,但IBS腹胀患者的小肠运输并没有进一步加速。因此,他们推测麸皮可能在结肠中引起增加的膨大作用,从而导致IBS患者腹胀加剧。甚至建议应重新考虑在IBS中使用麸皮,因为过量食用麸皮可能会导致IBS患者出现腹胀等症状。

尽管需要更多的研究来进一步了解它们之间的关系,但某些IBS患者的腔内膨大可能会加重腹胀

09 便秘

许多便秘患者会伴有腹胀。还有一种趋势,即IBS-C患者(便秘型)比IBS-D(腹泻型)患者更普遍,尽管在某些研究中它在统计学上不显着。

粪便由小肠转运以及结肠直肠的运输减慢,会大概率加剧了便秘病人腹胀。另外,便秘可以与麸皮相同的方式通过腔内膨胀作用促进腹胀。

10 心理方面

腹胀是患有IBS的女性的常见症状。当腹胀更加严重时,存在一种增加心理困扰指数的趋势。而且,腹胀患者显示焦虑和抑郁增加,这提出了心理困扰可能导致感觉到的腹胀严重性的假说。

此外,在大量人口调查中,腹胀与精神功能障碍(例如重度抑郁症,恐慌症和睡眠障碍)显着相关。然而,其他研究未能证明心理困扰,要么腹胀或腹胀之间的关系。但是,目前尚不清楚腹胀与社会心理困扰之间是否存在实际关系,需要进一步研究证明这一点。

11 肠道菌群异常

在美国进行的一项基于人群的研究中,IBS中女性性别与腹胀和腹胀症状的增加显着相关,迄今为止,已有类似的发现报道。

虽然在IBS性别角色的问题已经从许多研究提出,性别差异在气胀和膨胀的机制尚不清楚。如前所述,一些研究表明,腹胀是月经的常见症状之一。

激素效果也已推测,即,生殖激素的整个月经周期和在绝经后的变化可以影响肠能动性和内脏感觉。

此外,性别的症状表达差异也被认为是一种可能的解释。尽管关于这些差异的潜在机制的更多研究仍有待确定,但似乎有可能推测,荷尔蒙波动可能导致女性IBS患者腹胀。

腹胀和腹胀:改善干预

治疗可能对患者和提供者具有挑战性,没有任何一种疗法能够持续取得成功。成功的治疗包括确定病因,评估严重程度,教育患者并使患者放心以及设定期望值。治疗选择包括饮食变化,益生菌,抗生素,促运动剂,解痉剂,神经调节剂和生物反馈。

认识到治疗需要个体化,以临床实践中通常遵循的顺序列出治疗方法(下表)。

Lacy BE et al.Clin Gastroenterol Hepatol.2021

1  饮食改善

包含吸收不良的糖醇(如山梨糖醇,甘露糖醇,木糖醇和甘油)的人造甜味剂可促进气体产生。

证据表明糖吸收不良的81%的功能性腹胀患者出现症状改善。

大约70%具有非乳糜泻谷蛋白敏感性患者出现腹胀。

与安慰剂相比,以前接受无麸质饮食控制的IBS患者在接受麸质刺激1周后,腹胀明显恶化

然而,面筋作为饮食的腹胀和其他胃肠道症状的来源的作用是有争议的。有证据表明,果聚糖和FODMAP(可发酵的寡糖,二糖和单糖)是真正的罪魁祸首。两项研究表明,低FODMAP饮食治疗的IBS患者注意到腹胀和腹胀得到改善。如果经验治疗和/或治疗测试不能缓解症状,则建议改善方案。

2  益生菌

益生菌是一种有益于宿主的活微生物,可以修饰肠道微生物组,从而有可能改善腹胀。益生菌的组合和配方很多。但是,评估益生菌腹胀改善情况的设计良好的研究很少

干酪乳杆菌菌株GG(Lactobacillus casei strain GG)植物乳杆菌Lactobacillus plantarum罗伊氏乳杆菌Lactobacillus reuteri的研究表明,IBS腹胀的患者没有益处。

随机分配给L. sporogens / bacillus coagulans的IBS患者的腹胀严重程度评分有显着改善。

而双歧杆菌的研究也证明了疗效。然而,在最近的一项多中心试验中,在从普通人群中招募的受试者中,被包封的婴儿芽孢杆菌35624未能显示出腹胀分数的任何差异

3  抗生素类

用于腹胀治疗的最常研究的抗生素是rifaximin(利福昔明)。

接受抗生素治疗的IBS患者的总体症状改善与乳果糖氢BT中的氢水平正常化相关。这表明使用抗生素的基本原理是修饰肠道微生物组并减少细菌的产气量。

与安慰剂相比,无便秘IBS的患者每天3次随机服用rifaximin 550 mg,共14天,IBS相关的腹胀缓解率更高。在另一项研究中,与安慰剂相比,每天两次×10天两次接受利福昔明400 mg治疗的IBS患者的平均累积和腹胀特异性评分显着改善(P < .05)。

4  解痉药

如果平滑肌解痉药是由于胃肠道的气体扩张引起的,则可能会改善症状。

对解痉药的两项荟萃分析着重于腹胀或扩张症状。第一个评估了6项研究,涉及885名患者和5种不同的药物。与安慰剂相比,IBS患者的平滑肌松弛剂更有可能改善腹胀症状(优势比为1.46; 95%置信区间为1.10-1.94)。

对涉及1419名患者和4种不同药物的7项研究进行了第二次荟萃分析,发现镇痉药优于安慰剂,尽管两项研究的优势比均为临界值(优势比为1.455; 95%置信区间)。

对IBS患者进行的一项前瞻性,随机,安慰剂对照试验(Rome III标准; n = 285)发现,相比安慰剂,匹维溴铵(Pinaverium bromide) 和西甲硅油(simethicone) 的组合在缓解腹痛和腹胀症状方面更有效。

Pinaverium bromide (匹维溴铵),是一种对胃肠道具有选择性的L型钙通道阻滞剂,能有效缓解疼痛、腹泻和肠道不适,对肠易激综合征 (IBS) 具有有良好的研究效果。

simethicone (西甲硅油)是一种具有表面活性的胃肠道用药,服用后不会被吸收,但是可以改变消化道中存在于食物或者黏液中的气泡的表面张力,使气泡分解。而释放出来的气体可以被肠壁和胃壁吸收,通过蠕动逐渐排出体外。在临床中,主要是用于由于肠道内产气过多引起的腹胀或者是腹部手术后卧床的病人。也可用于胃镜、X线、超声检查等作为双重对比显示造影剂的添加剂,用于消除胃肠道中的气体,使检查得更为清楚。

5  便秘药

在一项对1171例IBS-C(罗马Ⅱ标准)患者进行的随机、安慰剂对照研究中,每天两次lubiprostone(8μg) 改善整体IBS症状和腹胀(P<0.05)。

一项为期48周的lubiprostone开放性研究(24μg(每日两次)在慢性特发性便秘(CIC)患者(n=248)中发现,与基线检查时相比,腹胀有所改善(P<0.011),但安慰剂组不包括在内。

两项随机、双盲、安慰剂对照研究评估了linaclotide (145或290ug)的疗效和安全性。在为期12周的研究中,1276名CIC患者的两种剂量均改善腹胀症状(P<0.001)。

在一项前瞻性随机研究中,483例CIC患者(罗马II标准)伴有中度至重度腹胀,每天服用一次利那洛肽(Linaclotide) 与安慰剂相比,腹胀症状显著改善

在一项针对804名患者的3期双盲安慰剂对照试验中,利纳克罗肽除了改善腹胀的相关症状,还改善了IBS-C症状(P<0.001)。

在一项随机试验中,对1394名CIC患者进行的安慰剂对照研究(罗马III标准)与安慰剂相比,每天服用一次3毫克和6毫克剂量的普卡那肽(Plecanatide)均能改善便秘和腹胀症状。

最后,两个相同设计的随机对照组,双盲安慰剂对照研究评估了普利卡那肽治疗IBS-C的疗效和安全性(n=2189)。两种剂量(3和6毫克,每天一次)都能改善腹胀症状(P<0.001)。

Linaclotide (利那洛肽) 是一种有效和选择性的鸟苷酸环化酶C (guanylate cyclase C)激动剂;开发用于研究便秘型肠易激综合症 (IBS-C) 和慢性便秘。

普卡那肽(Plecanatide),由美国Synergy制药公司研发,是尿鸟苷蛋白(uroguanylin)的类似物,含有16个氨基酸的环状多肽,具有促尿钠排泄的鸟苷酸环化酶受体激动药的作用,能调节胃肠道中的酸碱离子,诱导液体转运进入胃肠道,增加胃肠道的蠕动,适用于治疗成人慢性特发性便秘。

6  促动剂

促动剂用于治疗FD(功能性消化不良),胃轻瘫,CIC(慢性特发性便秘)和IBS(肠易激综合征)的症状。

关于使用动力学治疗慢性腹胀和腹胀的数据是有限的胆碱酯酶抑制剂可改善空肠输注患者的气体清除率。

在一项针对IBS患者的随机,安慰剂对照小型随机研究中,Pyridostigmine在改善腹胀症状方面优于安慰剂(n = 20)。

乙酰硫胺,一种毒蕈碱拮抗剂和胆碱酯酶抑制剂,在日本FD患者中轻微改善,但没有消除与饮食相关的腹胀症状。

对4个随机,对1596名亚裔和非亚裔妇女进行的安慰剂对照研究发现,每天服用2毫克prucalopride(5-HT4激动剂),可改善大便次数,减少腹胀症状。

对34例胃轻瘫患者进行的安慰剂对照交叉研究发现,prucalopride(2毫克,每天一次)改善了全身胃轻瘫症状,包括腹胀和腹胀症状(P<0.0005)。

prucalopride (普卡洛必利),是一种选择性血清素4型(5-HT4)受体激动剂,这是一种胃肠促动力剂,可刺激结肠蠕动,提高肠道运动机能。

7  神经调节剂

在大脑和肠道中起作用的药物已被重新标记为“神经调节剂”。

该组包括中枢和外周作用剂。迄今为止,尚无研究将腹胀作为一种单一症状。FD患者的很大的研究表明,这两种amitriptyline 和 escitalopram(10毫克,每天)与安慰剂相比显著改善餐后腹胀

对17名FD患者的交叉研究表明,buspirone是一种5-HT 1A受体激动剂,可显着改善整体腹胀的严重程度。

在一项针对23名IBS患者的为期6周的交叉研究中, citalopram(先20 mg,然后40 mg每天四次)显着改善了腹胀的频率和严重程度,而与焦虑和抑郁无关。

8  生物反馈

在一项对45名具有各种FGID的患者的研究中,腹胀发作与内脏反射异常有关。

利用肌电信号提供的视觉指导,对26例患者进行生物反馈治疗,使所有患者都能有效地控制肌肉活动并改善扩张。这些结果在随后的一项随机,安慰剂对照试验中得到了证实,该试验在44名FGID并有餐后腹胀症状的患者中进行。

在一项对52名慢行性便秘患者的研究中,生物反馈疗法显示可显着减少骨盆功能不全和骨盆出口梗阻患者的腹胀症状。

对患有特发性便秘并伴有盆底功能障碍或结肠缓慢转移的各种患者的其他研究还显示,生物反馈疗法后,腹胀症状显着减轻。

没有研究评估使用骨盆底物理疗法来单独治疗功能性腹胀。

结   语   

腹胀气和腹胀是非常普遍的症状。评估具有腹胀气和腹部胀大症状的患者时,从业者面临许多挑战。

首先,确定潜在的病因,因为这可能有助于查明所需的诊断测试。

其次,识别其他器质性或更严重疾病的警告信号

第三,评估可能导致腹胀的饮食,药物,医学,外科和行为因素。

第四,考虑引起腹胀和腹胀的主要潜在生理过程,以期开始特定治疗(例如,碳水化合物不耐受的饮食干预与内脏反射异常的行为疗法的比较)。

基于机制的管理性腹胀和扩张应该是理想的,但阐明个别患者的关键操作机制并非总是可行的。通过评估肠蠕动的频率和粪便的稠度以及特殊的成像技术以测量胀气发作期间的腹部形状,可以通过详细的饮食史来收集一些线索。

长期严重的情况下,可能需要将患者转至专门的中心,在该中心可以测量对腔内刺激做出反应的运动性,内脏敏感性和腹肌活动。集中于推测或证明的致病机理的治疗资源包括饮食调节,微生物组调节,促进气体排出,减弱内脏知觉以及通过生物反馈控制腹壁肌肉活动。

最后,提供者应就不同疗法的风险和益处进行深入的讨论,并综合考虑涉及成本,功效和安全性的因素。

主要参考文献

Lacy BE, Cangemi D, Vazquez-Roque M. Management of Chronic Abdominal Distension and Bloating. Clin Gastroenterol Hepatol. 2021 Feb;19(2):219-231.

Malagelada JR, Accarino A, Azpiroz F. Bloating and Abdominal Distension: Old Misconceptions and Current Knowledge. Am J Gastroenterol. 2017 Aug;112(8):1221-1231. 

Sandler RS, Stewart WF, Liberman JN, Ricci JA, Zorich NL. Abdominal pain, bloating, and diarrhea in the United States: prevalence and impact. Dig Dis Sci. 2000 Jun;45(6):1166-71. doi: 10.1023/a:1005554103531. PMID: 10877233.

Zuckerman MJ, Nguyen G, Ho H, Nguyen L, Gregory GG. A survey of irritable bowel syndrome in Vietnam using the Rome criteria. Dig Dis Sci. 2006 May;51(5):946-51. doi: 10.1007/s10620-005-9005-0. Epub 2006 May 3. PMID: 16670940.

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