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饮食失调即使在古罗马时期也是一个社会性问题。但直到如今,我们仍然对它知之甚少。

当前,这种疾病有多流行?现代有“瘦之审美”,畸形观念之泛滥,催生出大批饮食失调人群

著名演员加布里·西迪贝患有饮食失调(因《 珍爱》 与 《美国恐怖故事:启示录》获得奥斯卡提名),在其回忆录《这就是我的脸:试着不凝视》中生动地描述了她如何用贪食症来应对抑郁

她写道:

“我的情绪失控了,我只能哭好几个小时。”

 “有一天,我哭了很久很辛苦,以至于我开始呕吐。吐完后,我不再哭了。我甚至都没有想过让我哭泣的原因。我感到空虚,这是一件很了不起的事–在此之前,我感觉太过情绪激动了。”

《柳叶刀·精神病学》发表的最新研究显示,2019年,全球范围内饮食失调患者总人数已达5550万左右。相比男性,女性患者的占比明显更高。正因如此,饮食失调的临床科研多以女性为主,对男性患病情况缺乏了解。我国饮食失调的发生率与西方国家相当,却未引起足够重视

01 什么是正常的饮食,什么是饮食失调?

虽然有很多关于饮食失调的信息,但是大部分人把这些症状误认为是一种生活方式的选择。

饮食失调,学名“进食障碍”,是以不健康,不正常,强迫性的饮食习惯或异常紊乱的进食行为为主的精神心理障碍,属于轻性精神病。饮食失调通常伴随着情绪和身体症状。

如果你过多地关注饮食,时间和饮食量,以至于对生活造成负面影响,影响工作能力、社交等,则可能意味着你患有进食障碍。

节食、暴饮暴食等现代生活中很常见,媒体也常报道有明星为控制体重连续3天只喝水不吃饭,还有人几十年没碰过米。其实不吃、贪吃、猛吃都可能是饮食失调

普通人只是偶尔节食,还算不上疾病。

临床上关于此诊断通常有三个维度

频度,异常饮食行为是否持续3个月以上,或每周至少一次。

进食习惯表现,比如,是否过度限制饮食等;

影响,是否对生活、工作、学业等造成不良影响。

如果三项全部为“是”,且排除垂体肿瘤等神经系统器质性病变,即可认定为饮食失调。

其实饮食失调是导致不健康饮食习惯养成的一系列心理状况,更偏向轻性心理疾病,可能是从对食物、体重或体型的某类思想执迷开始的,比如说“非瘦不可”,“体重超过3位数没有未来”等言论,疯狂追求“A4腰”,“巴掌脸”……

然而,在严重的情况下,饮食失调对身体的破坏力超出你想象。如果不及时治疗,甚至可能致死亡

02 常见的饮食失调类型有哪些?症状如何?

饮食失调包括以下六种:

神经性厌食症

神经性贪食症

暴饮暴食症

异食癖

反刍障碍

回避/限制性食物摄入障碍

神经性厌食症和贪食症是最常见的饮食失调,但暴饮暴食症有时也包括在内。尽管它们三个有的根本原因,但受害者行为却是不同的

厌食症

厌食症:这种疾病的特征是对卡路里摄入量的极端控制,对体重增加的强烈恐惧以及对身体胖瘦和形态的不切实际的看法

其实部分厌食症患者仍保持有正常的食欲,只是她们为了保持徧低的体重而过分地节制饮食。或因本身身体因素,对食物有排斥心理,导致身体对饮食搭配失衡

厌食症的特点是不断自我饥饿造成体重急剧减轻,而且大多数情况下还伴随剧烈运动。

神经性厌食症的常见症状包括: 

与年龄和身高相近的人相比,体重明显偏低

饮食习惯很受限制

即使体重偏低,仍然强烈担心体重增加或持续某些行为以避免体重增加;

不懈追求瘦和不愿意保持健康体重;

自尊受到体重或感知的身体形态的严重影响;

扭曲身体形象,包括否认体重严重不足。

神经性厌食症主要出现在成年初期,追求苗条身材的心理达到了极致的状态,有一种心理障碍,总觉得自己臃肿,想要把自己饿到很瘦为止。这种病的症状就是把不合适的身材印象强加在自己身上,看周围肥胖的朋友不觉得他们胖,却对自己极为严格,总觉得自己很胖。

这类人群情绪不稳定,带有攻击性,又时常忧郁,试图把自己隔离在家人和朋友之外,最后会出现体重剧减、体温和脉搏下降、缺铁性贫血、白血球数减少、毛发损伤、便秘,以及月经中断等症状。

模特和演员中也时常出现这种病症。如果无条件地认为瘦就是美,是一件很危险的事情。之所以要减肥,是因为我们需要更健康更有活力的生活,而不是放弃生活

贪食症

贪食症: 贪食症的特征是频繁进食,暴饮暴食,随后进行清除以免体重增加。清除可能包括催吐,强迫运动以及滥用泻药和利尿剂

这种疾病的特征是在短时间内频繁失控的进食,直到人们感到不适为止。暴食症通常是由于自我厌恶和尴尬而悄悄发生的。

这样的患者为了减肥只吃热量很低的食物(单一食谱法、丹麦式减肥法、800卡以内减肥法等),但实际上从早到晚都有想吃东西的欲望,结果名义上虽吃低热量食品,实际上却能一次吃光15000卡的食物,相当于正常人一周的食量。意识到之后又觉得很惭愧,身体也感到不适,于是又常常进行人为催吐或服用泻药等不健康手段。

这种节食又暴饮暴食的反复过程,彻底破坏了人体的平衡。反复的呕吐使食道和胃都受到损伤,牙齿表面也被破坏,心理上的负担不断加重,甚至由于极度绝望而导致自杀。

暴饮暴食症

暴饮暴食症:可定义为强迫进食至不适感。重要的是,与同类情况相比,它需要吃的食物要多得多,同时还伴有明显的困扰,缺乏补偿行为以及无法控制吃多少或什么东西。

暴饮暴食症有时被称为强迫进食障碍,与贪食症有很相似的症状,但一般没有催吐之类的行为。这些患者往往超重,因此会造成一些严重的健康问题。

普通人偶尔多吃点没有什么后果。但是暴饮暴食症有所不同,因为暴饮暴食发作变得频繁并开始干扰一个人的幸福感人际关系和自我价值感

有意思的是,贪食症患者的体重从低于标准体重,到正常或超重各种各样都有。

如果你发现自己或朋友或家人中有以下危险信号,则可能需要引起注意:

被食物,体重,脂肪或卡路里的思想所控制

避免吃自己喜欢的食物,不愿意享受食物

宁愿一个人吃饭,也不要和别人一起吃饭

过度运动,例如,计划锻炼的一天 ,设定不切实际的目标,或忽略受伤、疲劳等现象

更加关注别人的身体

定期催吐,或者使用食欲抑制剂,泻药,利尿剂,灌肠剂等。

异食癖

异食癖是指一个人总是吃不属于食物的东西。这些食物可能包括纸、肥皂、布、颜料片、蜡笔、灰尘或冰块,这些食物没有营养价值,可能不利于消化。

异食癖通常在两岁后才被诊断出来。

听起来有些不可思议。为什么有人会吃非食物?

一些异食癖者说他们喜欢异食癖的味道、质地或气味。其他人说,吃某些非食物可以缓解压力和焦虑

医生并不总是能识别出病人在吃非食物,人们通常也不会告诉他们的医生,因为他们感到羞耻。然而异食癖会有可怕的后果,比如窒息、中毒和营养不良,所以寻求治疗是至关重要的。

反刍障碍

反刍症是一种进食障碍,其特征是食物吃进去以后又反流出来。反流可能是自发的。若患者报告称反复反流食物一个月或以上,医生将诊断为反刍症。

有些反刍症患者知道该行为是社会不可接受的,并试图掩盖或隐藏

如果患者限制了他们的食物摄入量(避免其他人看到反流),他们可能会体重减轻或出现营养缺乏。

反刍经常发生在婴儿期和儿童期,但它也会影响到成年人。压力和焦虑婴儿和儿童的风险因素,而焦虑和抑郁成年人的风险因素。

这种情况是习惯性的或无法控制的,治疗的重点可能是打断和逆转这些习惯

回避/限制性食物摄入障碍

回避/限制性食物摄入障碍(ARFID)发生在人们没有吃足够的食物来获得适当的能量或营养的时候。患有ARFID的人可能会因为食物的口感或气味等感官特征而避免进食害怕进食的后果,或者根本对进食不感兴趣。结果可能导致体重减轻、营养不良和发育问题。

这种疾病通常出现在婴儿期和儿童期。当这种回避不能用食物匮乏或文化习俗来解释时,就会被诊断为这种行为。医疗问题、饮食失调和心理健康问题也必须排除。ARFID的危险因素包括焦虑、强迫症、自闭症以及胃肠道问题

人们经常被挑食和ARFID之间的界限所混淆。当一个人不能满足他们的热量或营养需求时,挑食就会变成一种紊乱。他们可能无法增加体重,体重与身高不相称,或者依赖补充剂。如果它开始干扰他们的日常功能,他们可能患有疾病。

ARFID也不同于厌食症;ARFID的食物厌恶并不像厌食症那样,是由对身体形象或体重增加的恐惧驱动的。

03 饮食失调的并发症 

虽然一些患有饮食失调症的人看起来很正常,但实际上他们的身体正处于危险之中

饮食失调症状的一些常见后果,包括干扰发育,并可能导致健康问题如心率过低、月经周期缩短、脱发、菌群失调进而引发一系列疾病

你可能不知道,饮食失调还会干扰人际关系,妨碍处理潜在的痛苦情绪,很难过上幸福的生活。

患有饮食失调的人经过干预治疗有些最终完全恢复,而有些则在恢复和复发期中循环,有的甚至会长期患病或死亡。

根据统计,饮食失调是所有精神疾病中死亡率最高的。估计有20%的饮食失调者最终会死于以下疾病:例如,不规则或非常低的心跳(心律不齐),突然的心脏骤停,严重的肝脏疾病或自杀等并发症

即使是幸存者,也可能面临严重的健康问题,包括但不限于:

不可逆转的骨质流失、肌肉丢失和无力;

贫血、严重脱水;

可导致肾功能衰竭; 

皮肤干燥、脱发;

消化慢(胃轻瘫),晕厥;

疲劳和整体虚弱; 

月经不调或性欲减退,沮丧等。

04 为什么会饮食失调? 

饮食失调的原因很少人知道。

饮食失调可能源于遗传、人格特征和环境影响(例如童年经历、社会比较、压力或创伤事件以及文化、审美标准)之间的复杂关系。

抑郁,双相情感障碍和焦虑症的较早出现强烈地预示了青少年的饮食失调。饮食失调似乎是遗传的,可能与5-羟色胺受体的遗传差异有关。

感到烦恼或烦闷时进食能带来舒服的感觉,因此,很多暴食症患者在感到沮丧时,试图用进食带来舒服的感觉。但是,因吃得过多而感到腹胀和臃肿,患者又感到十分难受,于是借呕吐等方式来控制体重上升,紧接着,内疚、悲伤和可怜的感受亦随之产生。

此外,还有以下三个重要原因

——个体因素

个体因素:包括生物学因素和个性因素

生物学因素是指在进食障碍患者中存在一定的遗传倾向(家族中罹患进食障碍和其他精神类障碍的人多于正常人群)和部分脑区的功能异常。

对双胞胎、亲生家庭和收养家庭的研究表明,遗传会使人们患上疾病的风险更大。家庭成员患有饮食失调症的人,患饮食失调症的风险要大得多。

个性因素是指进食障碍患者中常见典型的人格特点——追求自我控制、追求完美和独特;爱幻想,不愿长大等。在青春期即容易表现出自主性和依赖性的强烈冲突,引发进食问题。

有时候我们会建立目标,然而目标越重要,朝着这个目标前进的动力与实现它所需的生活限制之间的等式就越不平衡,以食物作为达到目的的手段危险就越大。

——家庭因素

家庭因素:家庭因素在进食障碍的发生、发展、维持和康复中都可能起到重要作用。

常见的“进食障碍家庭”模式有:

(1)家庭成员的情感紧紧纠缠,无法分清彼此,没有空间;

(2)父母对孩子过度保护;

(3)父母冲突,孩子卷入其中,背负过重的负担;

(4)家庭模式僵化,无法适应孩子的发展——永远用对待婴儿的方式对待长大的孩子。

有学者提出患者以进食行为代表了对父母过度控制、过度保护的反抗;或以节食为手段达到对父母的反控制,以此作为解决家庭内冲突的一种方法。也有学者认为病人的依赖性强,多与母亲的关系过于密切、依赖,而以自我控制进食作为自己独立的象征

——社会文化因素

社会文化因素:现代社会文化观念中,把女性的身材苗条作为自信、自律、成功的代表。所以青春期发育的女性在追求心理上的强大和独立时很容易将目标锁定在减肥上。而媒体大力宣传减肥的功效,鼓吹极致身材人人皆可拥有,也让追求完美、幻想极致的女孩更容易陷进去。

此外,看多了各式各样滤镜下的照片会导致自我比较——这个过程有时是无意识的。不断的比较会对自尊和身体满意度造成严重影响。

过去一年的疫情中,日常生活变得不确定,特别是对于许多年轻人而言。因此,控制食物就像是在压力大,不确定的环境中进行控制的一种可行的选择

然而,这并不能完全解释为什么只有某些人会患上饮食失调。

科学研究者在进行多学科饮食失调研究时遇到了一些挑战:

一个问题是,神经科学家和临床医生的处理方法不同

临床研究中,重点是综合征(构成一种紊乱的症状的集合),而在神经科学中,重点是大脑与认知和行为之间的联系

因此,临床医生可能会研究被诊断为饮食失调的人的焦虑,而神经科学家则会研究导致焦虑的大脑机制

由于进食障碍分类是基于症状群的,因此每种分类内有很多差异。因此很难将临床研究与神经科学研究结合起来,过多的参与者差异阻碍了关于脑与行为关系的结论。

简而言之:两个具有相同饮食失调诊断的人可能出现不同的诊断或神经特征。

另一个问题是饮食失调类别之间以及饮食失调类别与其他心理疾病之间的重叠

为了缓解这种情况,美国国家心理健康研究所创建了一个面向神经科学的框架,用于研究心理障碍(RDoC)

该框架使用不同层次的分析(即细胞;神经回路)来探索与行为相关的不同领域(即负面评价;奖励)。但很少有饮食失调研究人员使用过它。

研究饮食失调的神经科学的研究人员还遇到了大脑分析的局限性。由于大多数饮食失调并不是致命的,而且经历饮食失调的人群还相对年轻,因此缺乏用于饮食失调研究的人脑样本。这意味着神经科学家很少分析患有进食障碍的人的大脑。相反,他们依靠血液和其他体液来推断脑功能和饮食失调行为

除生物样本外,还可以使用诸如fMRI(用于测量大脑区域中的氧化血流)和EEG(脑电图)(用于测量大脑中的电活动)之类的技术来“观察活着的人的黑匣子”。 然而,这些技术的准确性有限,它们只能告诉我们很多有关饮食失调行为的信息。

研究人员用于研究饮食失调的神经科学的另一种选择是使用动物模型。使用动物模型有点好处,它可以减少参与者的变异性,因为神经科学家可以控制动物的遗传学,早期生活经历,父母关怀和饮食。这放在人类是不可能的(也是不道德的)。

通过操纵某些条件,神经科学家可以研究特定因素(例如生命早期创伤)如何随着时间的推移影响动物的健康。这提供了关于大脑与饮食失调行为之间因果关系的更具结论性的论据。

哪些性格特征和态度与饮食失调相关?

饮食失调与完美主义、强迫倾向和对负面情绪的敏感性有关。低自尊对身体的不满是风险因素,以及焦虑和抑郁等心理健康挑战。

研究表明,女孩饮食失调的最强预测指标之一是同龄人对体重和饮食的重视。这种趋势在大学中更加突出,大学是一个由同龄人组成的社小社会,很少有年长的人提供更广阔的视角。同伴感知的影响可能导致大学校园饮食失调的扩散。

05 为什么饮食失调一直持续?

许多年轻人在成年后仍会继续患有饮食失调症。他们将面临大量健康问题的高风险,例如蛀牙和频繁呕吐造成的染色、胆囊疾病、消化疾病等。

当我们研究饮食失调时,重要的是要区分可能导致问题开始的过程(饮食失调的原因)与导致问题持续的过程(饮食失调的维持因素)。

这需要区分所谓的发展阶段(即进食障碍发作之前)和维持阶段(即进食障碍发作之后)。

这种区别有两个重要的含义:

1)识别影响进食障碍发展的过程可能有助于设计有效的预防这些进食障碍的干预措施;

2)确定维持饮食失调的过程可能有助于制定成功的治疗干预措施。

饮食失调维持过程的关键角色

据认知行为理论,一种独特的自我评估方案(下图),即对身材,体重,饮食和饮食控制的过高评价(换句话说,就形态, 体重及其控制能力)在饮食失调中起重要作用。

暴饮暴食是不是高估形态,体重,饮食及其控制的一种行为 。这种行为存在于一大群饮食失调的人群中,它是通过以下机制从这种高估间接产生的:

1.严重饮食不足

太在乎或高估身材,体重,饮食及其控制能力可能导致个人饮食不足。这样做会产生神经内分泌信号的几种变化,这些变化控制着食物的摄入,传达了饱腹感/饥饿感

2.极端和严格的饮食规则

饮食失调的人对这些极端和僵化的饮食规则会做出消极和极端的反应(通常是全有或全无),甚至小小的违规行为也往往被解释为自我控制力差的证据。对这种缺乏自我控制感的反应是暂时放弃限制饮食的努力,这导致暴饮暴食。  反过来,这加剧了人们对他们的身材,体重和饮食缺乏控制的担忧和信念,并鼓励进一步的饮食限制,从而增加了随后暴饮暴食的风险。

3.事件和相关的情绪变化

人们倾向于通过三种主要机制维持暴饮暴食的发作。

体重过轻,饮食不足,暴饮暴食和饮食失调的其他特征(即饮食限制和节制,自发性呕吐,泻药和利尿剂滥用,过度运动,身体检查和避免,发胖)通过多种机制得以维持在持续激活的状态下,人们对形态,体重和饮食控制的过度关注和过度重视,其结果是饮食失调的心态被锁定在患者的核心(下图)。

06 素食和饮食失调区别和界限

2012 年发表在《营养与饮食学会杂志》上的一项研究发现,患有饮食失调症的女性成为素食者的可能性是没有饮食失调症的女性的四倍。超过一半 (52%) 有饮食失调病史的女性曾在一生中的某个阶段吃过素。其他研究也发现了类似的关联。

那是否说明素食和饮食失调有直接关联?

不一定。同样是素食主义,有些是健康的,有些与饮食失调相关联。

这里需要明确一点:真正的素食主义不会导致饮食失调。它可以成为人生任何阶段的健康选择,前提是成为健康的素食者。

怎么样算健康的素食者?

健康的素食者会寻找替代品来补充他们所缺少的营养素,例如钙、蛋白质、omega-3脂肪酸、维生素 B12 和铁。当他们的饮食包含多种营养食品时,与非素食饮食相比,水果、蔬菜、纤维和复合碳水化合物的含量往往更高,饱和脂肪和胆固醇的含量更低。

但是如果是用加工过的垃圾食品代替肉类,那不仅不会促进身体健康,反而会更加疲劳和营养不良

素食者需要注意的饮食失调风险

素食主义看起来是选择了一种积极的生活方式,但对某些人来说要警惕其潜在机制,如痴迷、控制和自卑,可能是精神疾病的征兆。怎么理解痴迷,控制等状态?

打个比方,如果是为了减肥而采取的一种过于自我苛刻的措施,那么有可能就走偏了。尤其是如果变得痴迷于把某些食物标签为“好”和“坏”,减少麻烦类别的饮食。这样下去,饮食方式逐渐变得极端,那么就有可能与饮食失调相关联。

总而言之,看起来同样是素食,但是驱动因素各不相同,有些人的素食与饮食失调挂钩,而有些人的素食是自然而然的健康选择。这是两种不一样的境界。

07 饮食失调史

神经性厌食症20世纪下半叶之前就已存在。西方世界对神经性厌食症的最早描述可以追溯到12世纪和13世纪,最著名的是锡耶纳的圣凯瑟琳,她拒绝进食是精神上对自我的拒绝。

1973年,希尔德·布鲁赫出版了一本书,书中有许多案例研究,名为《饮食失调:肥胖、神经性厌食症和内向的人》。这种混乱在20世纪70年代蔓延成为公众意识,病例增加。

贪食症(暴饮暴食,然后通过运动、呕吐或泻药进行清除)最早存在于中世纪的一些富人中,他们会在吃饭时催吐,这样就能吃得更多。

关于贪食症的第一篇临床论文发表于1979年

厌食症和贪食症的病例在1970年代和1980年代呈上升趋势,有人会说他们在那个时期达到顶峰,但全国调查数据表明,贪食症仍在继续上升

1970年代和80年代是美国肥胖率上升的时期。开始以空前的速度增长,低脂饮食开始流行

存在第三种饮食失调,暴饮暴食失调,其中周期性的食物刺激不能通过限制或清除行为来补偿。 虽然许多肥胖的人正常饮食,但是暴饮暴食的人每天要消耗多达几万卡路里的热量,一整袋糖果或5-6份快餐的晚餐量。 

再有,这种疾病已经虽然已经有几个世纪了,但似乎只是最近才升级了。暴食者约占寻求肥胖治疗的人的1/3

随着肥胖患病率,遗传易感性的增长以及工业化食品消费的增加,人们不禁会怀疑饮食失调是否又是西方文明中的另一种疾病,最重要的原因是以不良的饮食习惯为依据。厌食症的大部分自然进程可以通过对身体形象的无序思考以及饥饿过程本身来解释

随着时间的推移,饮食失调发病率依然在不断上升。一项大型审查研究发现,在2000-2006年间,有3.5% 的人患有饮食失调症,而在2013-2018 年间,有近8% 的人患有饮食失调症。

现在,加工,含糖和富含谷物的饮食会导致炎症,瘦素和胰岛素抵抗,肥胖,思维紊乱等,节食或催吐、催泻等行为可能是在标准饮食上保持“瘦”的唯一方法。这些方法代价很大,并且主要由年轻女性承担。

08 饮食失调的治疗和药物选择 

对饮食失调的关键维持过程的理解有助于开发有效的心理治疗方法。最重要的例子是增强的认知行为疗法(CBT-E):旨在针对上述主要维持过程而不是进食障碍诊断(即神经性厌食症,神经性贪食症,其他进食障碍)设计的一种灵活而个性化的心理治疗方法。

CBT-E的功效已在多项临床研究中进行了评估,目前被认为是饮食失调的成人和青少年最有效的治疗方法之一。

病情轻微者可在门诊部接受个人认知心理治疗、行为治疗和家庭治疗而改善其饮食及生活习惯,以帮助患者回复可接受的体重。

其实,对大部分患者来说,和她们讨论烦恼非常重要,例如:学业压力、校园霸凌现象、过分自觉、家庭问题、青春期恋爱问题等等,以更正不正确的观念和行为。

只有当这些基本的治疗步骤无效,或患者体重剧降至威胁生命时,才需入院接受治疗。住院治疗的方法和非住院治疗差不多,都是用饮食控制和心理治疗,所不同的是在一个更有规律的环境下进行。其中大多数可以得到令人鼓舞的康复效果。

治疗饮食失调有时候涉及团队合作,其中包括初级保健医生,心理健康医生和营养师等

一个人需要的具体疗法将取决于疾病的类型和严重性。

心理治疗 

心理疗法,也称为“谈话疗法”,可以帮助进食障碍的人学会用健康的思想或习惯代替有害的思想或习惯。

营养咨询 

医学专家可以帮助您制定健康的饮食计划,以满足您的个人需求。

药物治疗

有时,药物可以帮助控制焦虑,敦促或不健康的想法。抗抑郁药和抗焦虑药可给予患有饮食失调症的人。

住院治疗 

由于饮食失调而导致严重健康问题的人们可能需要住院治疗。此外,一些诊所还提供密集的住院治疗方案。

替代和补充疗法 

某些替代药物可以帮助进食障碍的人放松身心并减轻压力。瑜伽,按摩,冥想和针灸是常见的疗法。

调节肠道菌群

肠道菌群和饮食互相调节互相反馈,饮食塑造影响肠道菌群构成和发育,肠道菌群参与食物消化,调节免疫炎症,影响神经和情绪进而影响进食

预防饮食失调

没有预防饮食失调的最优方法,但是根据研究,一个人可以通过以下方法降低其患病风险:了解体征,症状和风险;避免节食和不健康的减肥行为;避免负面的自我交谈并学会欣赏身体,行为出现问题及时寻求帮助。

如果是家人或亲近的人患上饮食失调,该如何帮助他们?

首先要做好心理准备,帮助患有饮食失调症的人做出治疗的决定可能是一个漫长的过程。你要做的可能是:

询问患者的想法和感受,帮助他们承认自己有问题(他们可能不相信自己有病)。

鼓励患者接受心理帮助和体检,帮助他们排解疾病带来的心理压力

帮助他们确立未来的目标,这些目标会让他们觉得治疗是必要的、是非常重要的。

主要参考文献

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What Is Anorexia Nervosa? Symptoms, Causes, Diagnosis, Treatment, and Prevention By Julie MarksMedically Reviewed by Allison Young, MD Last Updated: March 18, 2021

What Is Bulimia? Symptoms, Causes, Diagnosis, Treatment, and Prevention. By Julie Marks Medically Reviewed by Allison Young, MD Last Updated: October 13, 2020

What Are Eating Disorders? Symptoms, Causes, Diagnosis, Treatment, and Prevention.By Nuna Alberts, LCSW Medically Reviewed by Allison Young, MD Last Updated: April 20, 2021

真实案例 | 儿童发育迟缓肠道菌群检测的应用

谷禾健康

宝宝如果出现以下症状,家长要注意了,有可能是发育迟缓!

发育迟缓并不仅仅指身高体重不达标,还包括许多方面,比如说,智力发育迟缓,语言障碍,运动发育迟缓,心理发育迟缓等。

儿童发育迟缓会带来许多不良后果,然而很容易在早期被忽视。说话比同龄孩子明显晚几个月,一直不怎么会走路的情况出现,一部分家长还认为,等孩子长大慢慢就好了,这有可能会错过孩子的最佳干预期而遗憾终生。

《中国0-6岁儿童营养发展报告》指出:儿童早期特别是从胎儿期到出生后2岁(生命早期1000天),是决定其一生营养与健康状况最关键时期

因此在发育迟缓的信号出现时,最好能抓住这段时间及时进行合理干预。

那么问题来了,如何进行干预

不会走路就强加训练?

不会说话就多沟通练习?

……

很多类似的干预手段花费很多时间精力,可能会有一些效果,但也可能效果并不理想

我们之前有讲到过发育迟缓的原因有很多,可能是神经内分泌和激素因素、儿童早期腹泻和其他感染频繁、环境肠道功能障碍、环境毒素和遗传因素等。

详见:发育迟缓/营养不良不容忽视,问题很有可能在肠道

可以发现这些原因更多的是生理性病因,比如说肠道感染,而在这种情况下,干预如果只是从行为上施加外力进行纠正,可想而知,收效甚微

临床上,很多寻求治疗的发育迟缓患儿同时伴有类似腹泻,便秘等肠道问题,这其中有着许多关联。

多项研究表明,一个不成熟的肠道菌群可能导致生长迟缓。尤其是,肠杆菌科的异常高患病率持续超过6个月的似乎与生长迟缓有关。肠杆菌科以外的细菌,如链球菌,也可能直接造成有害影响。

也就是说,发育迟缓和肠道菌群的变化有关联。

一文涵盖:宝宝大脑发育差异背后肠道菌群的故事

通过肠道菌群健康检测,可以去寻找可能与发育迟缓相关的因素,从而从根本上去解决问题。

来看两个关于利用谷禾肠道菌群健康检测进行发育迟缓干预的案例。

年龄:9月龄        性别:

临床主诉

2020年10月起,间断睡眠不安,入睡后上半夜哭闹;

2021年3月初,下半夜也偶尔哭闹。白天睡眠质量一般,有时容易醒,抱睡。

2020年11月底添加辅食,大便两天一次,一个月后,因辅食渐变粘稠,大便3~4天一次(临床判断为便秘),现在,4天一次,有过2次5天一次,辅助开塞露。

Gesell评估表明存在应物能、言语能存在明显落后。

*格塞尔婴幼儿发展量表(Gesell Developmental Schedules)由美国耶鲁大学的A.格塞尔及其同事制定的婴幼儿发展测量工具,是心理学界、医学界、教育界公认的经典量表。主要诊断4个方面的能力:动作能、应物能、言语能、应人能。

临床上考虑到可能肠道菌群存在问题,进行肠道菌群检测,结果如下:

患儿肠道菌群存在明显失衡,以革兰氏阳性细菌比例过高潜在致病性高为主要特征。

进一步分析发现,该患儿存在大肠埃希氏菌感染、酵母菌感染、宋内氏志贺菌超标及产气荚膜芽孢杆菌为主的菌群感染问题。

关于真菌感染可以详见这篇文章:最新研究速递 | 肠道真菌与健康和疾病有关

大肠埃希氏菌(Escherichia coli)

大肠杆菌是短杆菌,两端呈钝圆形,属革兰氏阴性菌。

大肠杆菌的生化代谢非常活跃。大肠杆菌可以发酵葡萄糖产酸、产气,个别菌株不产气,大肠杆菌还能发酵多种碳水化合物,也可以利用多种有机酸盐。

大肠杆菌具有三种硝酸盐还原酶和三种一氧化氮还原酶。因此,大肠杆菌菌株能够将不可发酵的营养物/硝酸盐转化为可发酵的硝酸盐。

更多关于大肠埃希氏菌的介绍详见:细菌大盘点 | 大肠埃希氏菌、血链球菌、李斯特菌

宋内氏志贺菌Shigella sonnei

宋内氏志贺菌是兼性厌氧革兰氏阴性细菌,是一种乳糖发酵细菌,可引起痢疾。

可以逃避人类免疫系统中的TLR-5(toll样受体).

相关疾病症状:痢疾,包括直肠出血,腹泻,发烧等。

除了引起志贺氏菌病外,它还可以引起菌血症,尿路感染,外阴阴道炎,直肠脱垂,反应性关节炎和其他各种并发症。

Shigella sonnei 毒力决定因子

产气荚膜梭状芽胞杆菌(Clostridium perfringens)

革兰氏阳性细菌,是嗜温菌,最适生长温度为37℃,产生内生孢子的非运动性菌。通过无氧呼吸产生能量,使用硝酸盐作为其电子受体。是人类正常肠道菌群中的一种,条件致病菌,导致许多胃肠道疾病,严重程度从轻微的肠毒血症到致命的气性坏疽。

还具有进行糖酵解和糖原代谢所需的所有酶,利用各种糖酵解酶将糖化合物分解为更简单的形式。

相关疾病症状:

食源性疾病(食物中毒)的最常见原因之一。

大多数感染了产气荚膜梭菌的人在食用受污染的食物后6至24小时内会出现腹泻和胃痉挛。这种疾病通常突然发作,持续不到24小时。

这种感染通常不会引起发烧或呕吐。

再来看谷禾检测报告中关于疾病风险评估这块:

疾病风险分析也提示存在神经行为发育异常、炎症性肠病风险

同时存在B1、B12为主的B族维生素缺乏问题;膳食纤维、锌、其他多维生素缺乏等问题。

读完以上肠道菌群检测报告内容之后,医生给出临床治疗方案。

临床治疗

抗肠道感染治疗;

抗真菌感染治疗(备选方案);

补充维生素B治疗;

益生菌补充;

治疗初步完成后:

临 床 反 馈

Gesell评估该患儿神经系统发育进步明显

对人反应好,现有较好追视

社交行为明显增多且改善

大运动改善;

共患睡眠问题、便秘问题明显解决。

目前还在治疗期,等待复查中。

年 龄: 1岁6月龄             性 别: 

临床主诉

临床诊断体格发育迟缓:LAZ= -2.87;

HAZ= -1.93;WAZ= -0.91;

骨密度对年龄Z分数= -0.47;

Gesell评估精神发育正常;

共患病:便秘腹泻交替

存在严重食物不耐受情况。

* HAZ(LAZ)——身高 / 年龄 Z评分

  WAZ——体重 / 年龄 Z评分

发育迟缓的儿童LAZ值从出生到18至24个月之间通常会下降到最低点。

临床上考虑到可能肠道菌群存在问题,进行肠道菌群检测,结果如下:

患儿肠道菌群存在明显失衡,以多样性极低为主要特征。

变形菌门扩张。

泛菌属病理性滋生。

泛菌属 pantoea

泛菌属 pantoea 是肠杆菌科中一种黄色杆状革兰氏阴性菌。从多种环境中分离出来,与植物、昆虫、人类和动物有关。泛菌通常被认为是一种植物致病菌,但最近的证据表明,泛菌经常从医院环境中分离出来,目前关于泛菌在人类疾病中的作用存在相当大的争议。

Alyssa M. Wet al,EMS Microbiology Reviews,2015

有研究认为,通过污染医疗器械和肠外(静脉)营养、吸入有机粉尘、接触有机物质的伤口或自然围产期,将细菌引入患者体内。泛菌被认为与一些疾病包括脓毒性关节炎、骨髓炎、菌血症和败血症,以及腹膜炎等有关。

然而,一些研究认为,这些和许多其他被标记为Pantoea菌株的临床分离株实际上被错误识别了,一项研究表明,临床和动物分离的Pantoea菌(最常见的是P. agglomerans)实际上属于其他Pantoea种,甚至其他属,如肠杆菌

存在炎症性肠病为主的疾病风险,以及严重的肠道营养不良问题。

营养指标的评估是基于菌群构成特征和菌群代谢以及大队列人群膳食营养调查来评估的,严重的菌群失调构成异常会影响营养指标预测模型,比如大量氨基酸都评估缺乏的情况,这种情况建议优先调整好菌群再检测。

临床治疗

抗菌重建肠道菌群;

氨基酸奶粉;

益生菌补充;

特殊食疗(参考了2019年Jeffrey I Gordon课题组针对SAM问题的菌群靶向饮食,具体操作中选择了孩子不过敏但是营养价值较高的合适食物)

治疗初步完成后,复查结果如下:

患儿菌群构成、感染状态、营养状态均得到明显改善。

临 床 反 馈

临床诊断体格发育迟缓:

LAZ=-0.81;HAZ= -0.22;WAZ= 0.14;

骨密度对年龄Z分数= 0.07;

体格发育改善明显

Gesell评估精神发育正常

共患病:抗生素治疗后再未见腹泻,但偶见便秘。大便由绿转黄色条状,气味可。

仍然存在食物不耐受情况。

随着肠道健康产业的不断发展,市面上的益生菌种类越来越多,然而我们依然可以看到,很多人只是盲目补充,并不知道什么才是适合自己的益生菌,也不知道是否应该补充。简单粗暴的方式带来更多的是不确定性。

有大量文献研究数据支撑,我们将肠道菌群健康检测与临床案例相结合,将肠道菌群健康检测应用于发育迟缓儿童的干预,在上述案例中显现其应用价值。

在上述案例中我们可以看到,基于肠道菌群健康检测,其干预手段并不仅仅是益生菌的补充,也包括其他多种方式的配合,如维生素的补充,食疗等,因此肠道菌群健康检测并不局限于某种菌是否超标。通过多维数据模型分析,可以为临床干预带来更多角度的思考。

当然,在现有的基础上,也需要更大样本量和更多的临床积累。未来我们会加大投入力度,充分发挥其应用价值,同时也会为大家带来更多的案例参考。

温馨提醒

如果发现有发育迟缓的征兆,请及时就医并进行干预,等超过3岁之后,效果就可能不太理想哦~

最后,愿所有宝宝都能健康成长。

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胃肠道疾病和癌症中的口腔-肠道微生物群轴

谷禾健康

微生物群失调与人体中的多种疾病有关。在个体中,每个微生物栖息地都表现出不同的微生物种群模式。迄今为止,关于微生物组相关疾病的研究集中在器官特异性微生物组上。然而,器官间微生物网络正在成为生理功能和病理过程中的重要调节剂

口-肠

口腔和肠道是两个最大的微生物栖息地,在微生物组相关疾病中起主要作用。即使口腔和肠道是通过胃肠道相连的连续区域,由于口腔-肠屏障的原因,口腔和肠道的微生物群分布很好的分离

然而,在口腔-肠道屏障功能障碍的情况下,口腔微生物群可以转移到肠粘膜。相反,肠道至口腔的微生物传播也以人际和社区传播发生。

最近,有报道说口腔和肠道微生物组相互依赖地调节生理功能和病理过程。口腔到肠道和肠道到口腔的微生物传播可以塑造和/或重塑两个生境中的微生物生态系统,最终调节疾病的发病机理。

在这里,我们将讨论总结口腔-肠道微生物组轴胃肠道疾病和癌症中的作用, 更好地了解肠道-肠道微生物组轴在发病机理中的作用将有利于精确的诊断/预后和有效的治疗。

1.1 口腔和肠道:通过胃肠道相连

人体消化系统胃肠道和包括肝和胰腺在内的辅助消化器官组成。 胃肠道的粘膜排列整齐,从口腔开始,直到肠道(更准确地说是肛门)结束。 因此,口腔和肠道是通过胃肠道连接的解剖学连续区域

此外,由于唾液和消化后的食物都通过胃肠道,因此这两个位置也是化学相连的。

通常,由于中空的运河结构,胃肠道被认为在人体外部。 口腔是消化道的通道,直接暴露于外部环境,例如微生物,营养物和其他外源性物质。 在这方面,口腔和肠道都为不同的微生物繁衍提供了适当的环境

HMP(第一阶段人类微生物组计划)揭示了人体中一半以上的细菌位于胃肠道(29%)和口腔(26%)中。 除了这些丰富的生物外,口腔和肠道微生物群也高度多样化,并同时显示出与每个生境区分开的独特特征。

1.2  口腔微生物群组成

根据人类口腔微生物组数据库(HOMD),口腔中大约有700种微生物。口腔中的共生菌包括厚壁菌门、变形杆菌门、拟杆菌门、放线杆菌门、梭杆菌门、奈瑟菌门和TM7。口腔有几种不同的微生物环境,包括:颊粘膜、龈下菌斑、龈上菌斑、角化牙龈、硬腭、唾液、扁桃体、舌头和喉咙。口腔和腭粘膜的多样性低于其他口腔栖息地。

无论小生境的位置如何,健康受试者的所有口腔部位在属水平上的菌如下:

双歧杆菌 Gemella链球菌 Streptococcus

韦荣氏菌 Veillonella嗜血杆菌 Haemophilus

奈瑟菌 Neisseria卟啉单胞菌 Porphyromonas

放线菌 Actinomyces梭菌 Fusobacterium

普雷沃氏菌  Prevotella

除了这些常见的细菌进化枝外,每个小生境还具有分化良好的细菌组成。 

根据微生物群落结构,口腔生态位可分为三组

第一组:颊粘膜、角化牙龈和硬腭

第二组:唾液、舌头、扁桃体和喉咙

第三组:龈下和龈上菌斑

生态位对口腔微生物组的隔离可能归因于多种因素,例如pH,盐度,氧化还原电位,氧气和营养。 此外,牙齿卫生是影响口腔微生物组的另一个重要因素,因为口腔是直接向外界开放的。

1.3 肠道微生物组构成

肠道是人体内最大、最具特征的微生物生态系统,在50多个不同的门中有大约500到1000个物种。

五个主要拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门、变形菌门疣状菌门组成,但以两个拟杆菌厚壁菌门为主,占90%以上。

属的水平上,拟杆菌是最丰富的。已知人类肠道微生物群在生命早期就已建立,然后可以随着年龄和环境(如饮食和营养)而改变,类似于人类口腔微生物群。因此,口腔和肠道微生物组直接反映了宿主的健康状况。

尽管肠道与口腔相连,但肠道微生物群的组成可与口腔微生物群的组成区分开来。在的水平上,口腔主要由厚壁菌门控制,而粪便微生物群主要富含拟杆菌。这种分离可归因于胃中的胃酸和十二指肠中的胆汁酸

据报道,长期使用质子泵抑制剂(PPI)会增加肠道感染的风险。值得注意的是,PPIs降低胃酸可以减少肠道微生物生态系统的多样性,改变肠道微生物组的组成。

此外,胆汁酸可引起肠细菌膜和/或DNA完整性的破坏,在口腔和肠道之间起有效的抗菌屏障作用。 因此,胃酸度和胆汁酸池负责肠道和口腔微生物组的独特模式

1.4  肠道微生物群的生理功能:来自无菌小鼠的经验

人类肠道微生物组的概况可以根据健康状况,环境因素,遗传学甚至生活方式而改变

宏基因组学分析表明,人类肠道菌群调节代谢途径,例如碳代谢和氨基酸合成。微生物显示出保守的分子基序,称为微生物相关的分子模式和病原体相关的分子模式(PAMP),宿主可通过模式识别受体(PRRs)识别这些基序,如toll样受体。

这种微生物与宿主的相互作用可以刺激人体的免疫系统和炎症反应。 这意味着肠道菌群可以调节人体的主要生物学功能,新陈代谢和免疫力,因此肠道菌群失调与多种人类疾病有关,从传染病到阿尔茨海默氏病。然而,要证明肠道微生物群是人类健康状况的原因还是后果是一个挑战。

另外,无菌(GF)动物为肠道微生物组的生理功能提供了深刻的线索。与无特定病原体(SPF)的小鼠相比,GF小鼠的肠重量减少,绒毛更短,小肠的总表面积减少,表明胃肠道发育存在缺陷

与此相一致,GF小鼠显示出代谢异常,例如胆固醇代谢改变和肠道内短链脂肪酸的减少,短链脂肪酸是重要的能量来源之一。 

因此,与SPF小鼠相比,GF小鼠显示出较低的体内脂肪含量和对高脂饮食诱导的体重增加的抵抗力。 但是,通过应用SPF小鼠的盲肠含量,通过GF小鼠的常规化可以恢复体内脂肪含量。

在免疫方面,GF小鼠在Peyer斑块和肠系膜淋巴结发育方面存在缺陷,CD4,CD8和Foxp3 T细胞数量减少,B细胞分泌的免疫球蛋白A产生减少。

通过与SPF小鼠共栖或口服SPF小鼠粪便中的成分,可以通过微生物群重建来恢复这些疾病。 两者合计,很明显,肠道菌群在维持生理稳态方面起着至关重要的作用,主要是代谢和免疫

1.5 口腔微生物组的生理功能:局部和全身作用

尽管口腔是人体第二大的微生物栖息地,但是累积的知识不足以完全了解口腔微生物组对人类健康的影响。 毫无疑问,口腔微生物组与牙齿健康直接相关。

口腔疾病中有许多已被确认的关键病原体,如龋齿的变形链球菌(Streptococcus mutans )和牙周炎的牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)。此外,与健康受试者相比,口腔鳞状细胞癌患者的口腔微生物组发生了改变。根据口腔微生物群分析,口腔鳞状细胞癌(OSCC)患者中的梭杆菌属(Fusobacterium)水平较高。

口腔微生物组会影响全身健康状况,而不仅限于牙齿健康(下图)。

Park Se-Young, et al., Cancers (Basel),2021

流行病学和实验证据支持口腔菌群失调与全身性疾病密切相关,包括阿尔茨海默氏病,糖尿病和心血管疾病。 与此相符,阿尔茨海默氏病的口腔微生物群特征发生了显着变化,例如莫拉氏菌属(Moraxella),纤毛菌属(Leptotrichia)和鳞球菌属(Sphaerochaeta)的患病率。口腔不良反应的改变与阿尔茨海默氏病的进展有关。

I型糖尿病患者的放线菌门和厚壁菌门的丰度更高。此外,据报道,在有症状的动脉粥样硬化患者的口腔微生态环境中,厌氧菌属的富集已被报道。

在牙周炎(一种口腔失调疾病)的情况下,其标志性病原体牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)感染可引起局部以及全身慢性炎症

此外,口腔异位症可以诱导PAMP信号的产生,例如脂多糖(LPS),导致系统性刺激先天免疫应答和炎症转录因子,包括核因子κB。 这些全身性炎症和免疫反应被认为是主要机制之一,强调口腔微生物组调节远端器官的发病机理。

值得注意的是,口腔微生物群可以转移到其他器官,这被认为是口腔生物失调引起的全身性疾病的另一种机制。

短期死后阿尔茨海默氏病患者的脑组织中已检测到口腔致病菌牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)。 口腔病原体直接转移到大脑可以通过诱导神经炎症和神经变性而加剧阿尔茨海默氏病。

此外,在冠心病患者的动脉粥样硬化斑块中检测到许多口腔共生细菌,这进一步表明口腔细菌可能转移到远端器官。 由于物理和化学联系口腔微生物向胃肠系统的迁移可能更频繁

在某些致病条件下,一些口腔细菌类群定居并富含胰腺和肠道,表明口腔和肠道菌群之间存在直接的串扰。

2.1 口腔到肠道微生物易位

由于存在肠-肠屏障,物理距离以及化学障碍(例如胃酸和胆汁),因此口腔和肠道微生物组被很好地隔离了。 然而,口腔-肠道屏障损伤会导致器官间的易位和交流

一般来说,新生儿和老年人体内存在不成熟或功能性障碍较少。双歧杆菌是新生儿肠道中最丰富的细菌属。有趣的是,在新生儿的口液中发现了肠道内的双歧杆菌

同样,与健康成年人相比,老年人肠道内口腔细菌的检出率也较高,如:

卟啉单胞菌(Porphyromonas)、梭杆菌(Fusobacterium) 和假分枝杆菌 (Pseudoramibacter)

此外,低胃酸使肠道微生物群的组成向口腔微生物群转移。已在体外证明,通过分别引入人类粪便和唾液微生物群的GF小鼠组,口腔微生物群可以侵入肠道并重塑肠道微生物群。

综上所述,这些数据表明口腔微生物可以在某些情况下克服口腔与肠道之间的物理和/或化学障碍,并有可能转移到肠道中。

值得注意的是,在胃肠道的病理条件下已检测到典型的口腔驻留物种。 例如,炎症性肠病(IBD)患者的肠道粘膜中有大量嗜血杆菌Veillonella富集,已知它们是口腔共生微生物

在结肠癌患者中,他们的肠道微生物群包含几种口腔类群,包括梭菌。这意味着正常的人口腔微生物群可以在肠粘膜稳态中破坏并在肠道粘膜中定植,并成为条件致病菌

而且,这种经口-粪便传播也可以在生理条件下发生,而不仅仅是病理或屏障破坏的情况下。HMP联盟的数据被划分为每个身体部位的群落类型时,口腔和肠道微生物群类型显示出强烈的关联,尽管它们在分类上不同。

在唾液细菌中,普雷沃氏菌(Prevotella)大量存在于粪便样本中。与此相一致,从同一健康受试者的口腔和粪便样本中同时检测到几个属。通过分析470名个体口腔和粪便微生物群中的310种,唾液和粪便样本中普遍存在125种,包括链球菌(Streptococcus)、韦荣氏球菌属(Veillonella)、放线菌(Actinomyces)嗜血杆菌(Haemophilus)菌株

综上所述,很明显口腔微生物群可以比预期更广泛地进入肠道,即使在健康状态下,而不仅仅是在病理情况下

2.2 粪便至口腔微生物移位

肠道微生物可通过粪-口途径通过直接接触或通过受污染的液体和食物间接接触传播。人的手部微生物群口腔和肠道微生物群模式高度重叠,表明人的手是粪便到口腔微生物传播的载体。因此,在发展中国家,由于卫生状况不佳,如缺乏清洁供水和公共卫生系统,微生物的粪-口途径经常被报道。

此外,免疫功能低下的个体也容易通过粪-口传播。在头颈部癌症患者中,放射治疗与革兰氏阴性杆菌的口腔定植高度相关,不良的口腔卫生状况会进一步加剧这种情况。因此,不良的卫生和/或免疫损害条件可能会促进同一个体的粪-口途径。

除了体内传播外,粪-口途径也被认为是病原体在人与人之间传播的重要机制。众所周知,甲型肝炎病毒(HAV)和戊型肝炎病毒(HEV)等肠道病毒通过粪-口途径传播,因此很容易通过人与人之间的接触传播,特别是在不卫生的条件下。

肠道病毒可以直接和间接地与肠道微生物群相互作用,对肠道微生物生态系统造成破坏性影响。据报道,戊型肝炎病毒感染会增加急性肝衰竭患者粪便样本中乳酸杆菌科(Lactobacillaceae)伽马蛋白杆菌( Gammaproteobacteria)的丰度

添加益生菌粪肠球菌NCIMB 10415(Enterococcus faecium NCIMB 10415) 可有效促进感染猪的HEV清除

除了肠道病毒外,幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)是严重胃十二指肠疾病的主要致病菌,也可以通过粪-口途径传播,显示出与甲型肝炎感染的相关性。

虽然需要进一步的研究来了解粪-口传播在口腔和肠道微生物群中的作用,但令人信服的是,口腔和肠道微生物群通过口-肠和粪-口途径紧密相连(下图)。

Park Se-Young, et al., Cancers (Basel),2021

这种双向相互作用可以相互塑造和/或重塑两个栖息地的微生物生态系统,最终调节胃肠系统的生理和病理过程。因此,口腔-肠道和粪便-口腔方向在以下中统称为“口腔-肠道微生物群轴”。

3.1 炎症性肠病

IBD代表结肠和小肠的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)。因此,IBD与肠道微生物群失调密切相关。IBD患者的肠道微生物组显示出细菌组成的多样性降低和变化,包括厚壁菌门的丧失和变形菌门和拟杆菌门的丰度增加。在肠道粘膜组织活检中而不是在粪便中更深刻地观察到了这些不良生物事件。与健康受试者相比,在肠黏膜表面,IBD患者经常检测到细菌入侵和生物膜形成,表明肠屏障功能障碍与IBD发病有关

在健康状态下,由于完整的粘膜屏障,肠道微生物群很少受到来自其他栖息地的微生物的入侵和定植。然而,IBD患者由于粘膜屏障受损而表现出肠上皮通透性增加。

值得注意的是,口腔内细菌菌株是从IBD患者的肠道微生物组中分离出来的,这可能是由于肠道渗漏造成的。具核梭杆菌( Fusobacterium nucleatum )通常存在于口腔中,但很少存在于健康人的肠道中。

有趣的是,IBD患者在肠道中出现了F. nucleatum,比其他F. nucleatum菌株更具侵袭性,表明IBD患者存在肠道-肠道微生物组轴。这一点已在体外通过将口腔微生物群移植到动物模型中得到证实。

在大鼠中,F.nucleatum的侵袭导致肠道微生物组发生转移并加重内脏超敏性。 此外,CD患者的唾液微生物群成功地定居在GF小鼠的肠道中。

克雷伯菌(Klebsiell)是最流行的定植菌,可促进肠道Th1细胞的诱导和炎症,这是IBD发病机理中的关键事件。 这些结果进一步支持了口腔微生物群,无论是共生的还是病原菌,都可以传播到肠道,通过肠道失调促进IBD的发病

因此,口腔失调可以通过募集口腔-肠轴来直接调节IBD的发病机制。牙周炎是一种慢性炎性口腔疾病,与口腔微生物群的改变密切相关,特别是与其关键性病原体牙龈卟啉单胞菌过度生长有关。

在C56BL/6小鼠中,口服牙龈卟啉单胞菌通过下调紧密连接蛋白来减弱肠道屏障功能,从而导致肠道微生物组发生重大变化,包括梭菌科的丰富

此外,接种牙龈卟啉单胞菌的小鼠表现出肠道以及全身性炎症,这可以由牙龈卟啉单胞菌衍生的内毒素例如LPS介导。 与动物实验一致,荟萃分析表明牙周炎分别与IBD,CD和UC的两种主要形式密切相关。

两者合计,口腔病原体可以干扰肠屏障功能并侵入肠粘膜,从而引起肠道失调和慢性炎症,从而导致IBD发病。 值得注意的是,IBD患者以及结肠炎引起的小鼠唾液微生物群组成发生变化,这与炎症反应有关,表明口腔-肠道微生物相互作用可能是双向的。

3.2 结直肠癌/大肠癌

大肠癌(CRC)是世界上最常见的癌症类型之一,也是导致癌症死亡的第二大原因。IBD是CRC发生和发展的最公认的危险因素。因此,IBD和CRC在发病机理中共享病因,包括肠道微生物组的明显变化。 与IBD相似,CRC与肠道失调密切相关。与健康个体相比,CRC患者在粪便和肠粘膜样品中均显示出不同的微生物组成模式。

一直以来,在结肠炎相关和化学诱导的大肠癌小鼠模型中都发现了肠道微生物群的深刻变化,支持肠道失调和大肠癌之间的关系。使用GF小鼠的研究进一步证明,肠道微生物群的改变可以直接促进炎症相关的结直肠癌的发展。

有趣的是,在大肠癌患者的肠道中发现了几种口腔分类群,包括细小单胞菌(Parvimonas)、消化链球菌(Peptostreptococcus)和梭形杆菌(Fusobacterium),表明大肠癌中存在口腔-肠道微生物群轴。

在这些口腔常驻细菌中,具核梭杆菌 (F.nucleatum)与健康人相比,结直肠癌患者的肿瘤组织和粪便中普遍存在细胞核,这与IBD一致

在小鼠结肠炎模型中,口服具核梭杆菌(F.nucleatum) 细胞核引起的炎症以及小肠和大肠的肿瘤发生。具核梭杆菌 (F.nucleatum)细胞核似乎很容易附着在表达内皮钙粘蛋白的宿主CRC细胞上,然后刺激促炎症反应和细胞增殖。与IBD相似,结直肠肿瘤显示肠道屏障功能受损,这可能解释了口腔微生物群的肠道定植

此外,据报道,具核梭杆菌 (F.nucleatum) 与口腔病原体牙龈卟啉单胞菌共聚并共感染。尽管体外方法存在局限性,但牙龈卟啉单胞菌仍侵袭CRC细胞并促进癌细胞增殖,这表明牙周病原体参与了结直肠肿瘤的发生。 与此相一致,牙龈卟啉单胞菌血清抗体水平CRC患者的死亡率相关。

此外,一项荟萃分析表明,牙周炎与CRC风险增加有关。 综上所述,这些研究可以证明口腔失调,口腔-肠道微生物组轴与CRC发病机理之间存在关联

3.3 慢性肝病

肝硬化是由慢性肝脏疾病引起的晚期肝病,例如非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)和非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。 健康对照组相比,NAFLD、NASH或肝硬化患者粪便样本中的变形杆菌门显著增加,表明肠道微生物组与肝脏发病机制相关。在这方面,与SPF小鼠相比,GF小鼠免受高脂饮食诱导的脂质在肝脏中的蓄积。此外,定居于NAFLD易感肠道微生物的GF小鼠发生了严重的肝脂肪变性,进一步支持了肠道失调可能是慢性肝病的直接病因

由于肠道和肝脏通过胆道和门静脉进行物理连接,如果粘膜屏障受损,肠道微生物可以转移到肝脏胆汁酸具有抗菌活性,在肠道和肝脏之间循环循环,具有屏障和桥梁的双重功能。

慢性肝病通常与胆汁酸形成和/或分泌不良有关,会增加肠道通透性。 因此,胆道梗阻促进了细菌从肠道到肝脏的移位。 在胆结石患者中,与正常对照组(例如富集变形杆菌)相比,胆道和肠道中的微生物组成均发生了变化,这支持了慢性肝病中肠道-肝脏微生物组轴的存在。

通过与肠-肝微生物串扰的融合,口腔-肠道微生物组轴正在成为慢性肝病的重要调节剂

值得注意的是,宏基因组学分析已证明肝硬化患者肠道内的口腔粘膜有侵袭和定植。另一项研究还显示,酒精依赖型肝硬化患者的肠道中口腔微生物的富集。 这些数据支持口腔微生物的肠道迁移与肝硬化有关。 但是,其潜在机制尚不清楚。如前所述,由于胃酸度低,PPI促进了从口腔到肠道的微生物转化。 同样,PPI治疗改变了肝硬化患者的肠道菌群组成,特别是肠道内口腔细菌的过度生长。 相同的研究小组已经证明了肝硬化患者唾液和粪便微生物组的伴随变化,进一步表明口腔-肠道微生物组轴调控肝脏的发病机制。

因此,口腔失调可能会通过改变肠道微生物组加重慢性肝病。 确实,牙周炎与NASH,NAFLD和肝硬化显着相关。 在来自NAFLD和与病毒感染相关的肝硬化患者的口腔样本中已经检测到牙龈卟啉单胞菌,一种牙周基石病原体。

在高脂饮食喂养的小鼠中,牙龈卟啉单胞菌的牙源性感染通过脂质积累,纤维化和肝脏炎症促进了NAFLD和NASH的进展。 总体而言,口腔失调可能会通过调节肠道生态系统而加剧慢性肝病。 同时,口腔失调可能反映了由肝病驱动的肠道失调生态系统。

3.4 肝癌

肝细胞癌(HCC)的发展经历了一个逐步的过程,从NAFLD/NASH到肝硬化,最后发展为HCC。在小鼠肝癌发生模型中,SPF小鼠比GF小鼠更易发生肝癌,类似于慢性肝病。

在生态型小鼠模型中,某些类型的肠道细菌,如大肠杆菌和粪链球菌,可显著增加肝肿瘤的发生,表明肠道微生物群直接参与了肝癌的发病机制。与这一观点一致,与健康对照组相比,HCC患者的丁酸产生菌属减少,如反刍球菌(Ruminococcus)、大肠杆菌(Oscillibacter)、粪杆菌(Faecalibacterium)、梭状芽孢杆菌IV(Clostridium IV)和粪球菌(Coprococcus),而LPS产生菌属增加,包括粪便样本中的克雷伯菌(Klebsiella)和嗜血杆菌(Haemophilus )。 

此外,随着HCC的发展,肠道失调的水平趋于增加。 在患有肝硬化的HCC患者中,粪便微生物群的成分与没有HCC的肝硬化患者的粪便微生物群成分有所不同,例如大肠杆菌Fusobacteriia的大量富集。 在化学诱导的HCC小鼠模型中,已在肿瘤内发现了一种肠道细菌幽门螺杆菌(Helicobacter hepaticus),它直接引起HCC的发展和进程,进一步支持肠道失调可以诱导HCC的发病机理。 然而,在人类HCC样品中未检测到肝炎性肝炎,而确诊存在其他幽门螺杆菌,例如幽门螺杆菌。因此,肝癌的发展与肠道失调密切相关。

有趣的是,据报道,与健康受试者相比,肝癌患者的口腔微生物群发生了变化。肝癌患者唾液微生物群中嗜血杆菌属卟啉单胞菌属Filifactor的丰度较高。在肝硬化的HCC患者中,根据舌苔的微生物组学特征,颤杆菌克属(Oribacterium)梭形杆菌属(Fusobacterium)普遍存在

此外,慢性牙周炎与晚期HCC相关,提示口腔失调与HCC相关。值得注意的是,肝硬化HCC患者的口腔和肠道微生物群中都富含梭杆菌,这表明口腔微生物可能通过口腔-肠道微生物群轴调节HCC发病机制,但需要进一步研究。

3.5 胰腺导管腺癌

胰腺消化系统的一部分,分泌分解脂类、蛋白质和碳水化合物的酶。主胰管与胆总管相结合,两者都与十二指肠相连。在正常健康条件下,胰腺被认为是一个无菌器官。

然而,胰腺导管腺癌(PDAC)患者的细菌数量增加,如肿瘤内的γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和胰液和胰腺组织中的粪肠球菌(Enterococcus faecalis)

此外,肿瘤内微生物组多样性与PDAC的预后相关。从更全面的角度来看,PDAC患者在胰腺组织、肿瘤以及粪便样本中表现出不同的微生物群模式,表明肠-胰腺微生物串扰参与了PDAC发病机制。特别是,PDAC患者的肠道和胰腺中同时富集了变形菌(Proteobacteria)

在实验小鼠中,肠道通透性增加与肠道到胰腺的微生物易位有关,这可能加速PDAC的进展。在肠道菌群清除的小鼠中,用PDAC荷瘤小鼠的粪便菌群重新填充可显著促进胰腺肿瘤的发生,表明肠道菌群对PDAC进展的直接贡献。因此,肠道微生物组似乎与胰腺微生物生态系统密切相关,而胰腺生态系统在PDAC发病机理中起着至关重要的作用。

惊讶的是,口腔微生物组也与PDAC的发病机理有关。 根据元流行病学研究,牙周炎是一种主要的口腔菌群失调疾病,可以显着增加PDAC的风险和死亡率。

携带其关键病原体牙龈卟啉单胞菌与PDAC患者的较高风险和死亡率正相关。 在小鼠PDAC模型中,口服牙龈卟啉单胞菌可加速细胞增殖和上皮-间质转化,最终促进PDAC进程。

有趣的是,细胞内牙龈卟啉单胞菌直接促进人胰腺癌细胞系中肿瘤细胞的生长。 这些表明口腔菌群失调可能是直接的病因,也是诊断和预后PDAC发病机理的有用标志

与健康受试者相比,PDAC患者的口腔微生物组有明显变化。 值得注意的是,尽管在人类PDAC组织中已发现了一种广为人知的口腔细菌群Fusobacterium,但其与PDAC预后的关系仍存在争议

此外,PDAC患者的胰腺微生物组与肠道微生物组高度重叠。胰腺和肠道菌群均表现出口腔类群富集细菌和卟啉单胞菌的相对丰度。因此,某些类型的口腔微生物可能迁移到肠道,甚至进一步迁移到胰腺,这可能通过肠道和胰腺微生物群的协调调节促进PDAC的发病。

为了支持这一观点,在PDAC患者的口腔,肠道和胰腺微生物群之间发现了相关性,尤其是口腔起源的F. nucleatum subsp. vincentii亚种的丰度

这些数据表明,口腔-肠道微生物组轴可以调节PDAC的发病机制,甚至进一步创造口腔-肠道-胰腺的微生物途径。

口腔和肠道是人体内最大的两个微生物栖息地。累积证据表明,口腔微生物群可以通过口腔细菌分泌体的直接易位和/或间接地改变整个肠道微生物生态系统。

肠道到口腔的微生物传播也可能发生,特别是在某些情况下,如卫生条件差和免疫功能低下。总之,口腔和肠道微生物群之间的双向串扰可以形成口腔-肠道微生物群轴,它在调节各种人类疾病的发病机制中起着关键作用,主要是在胃肠道系统(见下表)。

结肠疾病中的口腔-肠道微生物群轴

Park Se-Young, et al., Cancers (Basel),2021

肝脏疾病中的口腔-肠道微生物轴

Park Se-Young, et al., Cancers (Basel),2021

胰腺疾病的口腔-肠道微生物组轴

Park Se-Young, et al., Cancers (Basel),2021

值得注意的是,口腔-肠道微生物组轴改善了胃肠道系统的发病机理和预后的预测。荟萃分析表明,口腔微生物组的变化与胃肠道癌的风险有关,包括CRC,PDAC和HCC,这可能是早期发现的潜在指标。已经验证了PDAC特定的口腔微生物模式作为PDAC生物标志物。两种口腔细菌物种长奈瑟菌Neisseria elongata 和 轻型链球菌Streptococcus mitis

同时富集可以将PDAC患者与健康受试者区分开来。

口腔微生物分析的情况下,所述样品可从棉拭取,唾液和口腔冲洗获得。与肠道菌群的采样方法相比,无论健康状况如何,口腔菌群的收集实际上更为方便和可用,没有任何侵袭或卫生问题。因此,结合肠道微生物组,口腔微生物组还提供了作为诊断/预后工具以及治疗靶标的可行优点

未来我们谷禾也将考虑口腔和肠道微生物组的相结合,结合口腔和肠道微生物组数据可以显着提高预测和检测息肉和/或肿瘤的敏感性。尽管揭示微生物组与疾病之间的因果关系具有挑战性。

参考文献:

Zhang, Z.; Yang, J.; Feng, Q.; Chen, B.; Li, M.; Liang, C.; Li, M.; Li, Z.; Xu, Q.; Zhang, L.; et al. Compositional and Functional Analysis of the Microbiome in Tissue and Saliva of Oral Squamous Cell Carcinoma. Front. Microbiol. 2019, 10, 1439

Wypych, T.P.; Wickramasinghe, L.C.; Marsland, B.J. The influence of the microbiome on respiratory health. Nat. Immunol. 2019, 20, 1279–1290

Park Se-Young,Hwang Byeong-Oh,Lim Mihwa et al. Oral-Gut Microbiome Axis in Gastrointestinal Disease and Cancer.[J] .Cancers (Basel), 2021, 13

Bathini, P.; Foucras, S.; Dupanloup, I.; Imeri, H.; Perna, A.; Berruex, J.L.; Doucey, M.A.; Annoni, J.M.; Auber Alberi, L. Classifying dementia progression using microbial profiling of saliva. Alzheimers Dement. 2020, 12, e12000.

Seedorf, H.; Griffin, N.W.; Ridaura, V.K.; Reyes, A.; Cheng, J.; Rey, F.E.; Smith, M.I.; Simon, G.M.; Scheffrahn, R.H.; Woebken, D.; et al. Bacteria from diverse habitats colonize and compete in the mouse gut. Cell 2014, 159, 253–266.

肠道菌群失调破坏多囊卵巢综合征患者的糖脂代谢和内分泌功能

谷禾健康

心血管疾病监测治疗新靶点?

谷禾健康

心血管疾病(CVD)已成为主要的健康问题,是导致发病率和死亡率高的主要原因,2型糖尿病(T2DM)患者发生CVD和重大心血管不良事件(MACE:心衰梗死、中风、死亡)风险更高,且预后较差。传统的CVD风险指标以及T2DM的血糖控制都不能很好地预测T2DM患者发生CVD的风险。

肠道菌群最近被认为是一种新型的内分泌器官,它通过产生生物活性代谢产物,在调节宿主的心脏代谢和肾脏功能中发挥关键作用。

肠道并不是第一个被用来研究心血管疾病病理生理学的器官。它不仅是处理食物消化吸收的器官,而且是体内最大的具有免疫活性的器官。

最近的研究表明,肠道菌群会产生并释放许多谢产物和毒素,其中一些代谢产物和毒素会吸收到宿主的体循环中,作为微生物影响宿主的媒介。

我们整理汇总了这篇综述调查来自数项临床和实验研究的证据,这些证据表明肠道微生物群来源的毒素CVD之间存在关联,包括脂多糖LPS氧化三甲胺TMAO苯乙酰谷氨酰胺PAGln。目前已经正在进行一些临床研究,旨在探索降低这些毒素水平以抑制心血管事件的有效性。

了解这些菌群相关代谢物是如何产生并如何影响心血管疾病有助于我们了解可能的风险和找到更好的生活方式来预防CVD。

缩略词:

01 脂多糖LPS

LPS的结构和特点

LPS,也称为内毒素,是革兰氏阴性细菌外膜的组成部分,主要存在于人体的肠道和口腔中。LPS的基本化学结构由亲水区和糖部分结合到疏水区组成,称为脂质A(下图A)。

LPS的亲水区域由内核和外部核以及O抗原(物种特异性重复寡糖亚基)组成,该区域对LPS的促炎活性影响最小(下图A)。

脂多糖(LPS)和脂质A的结构

Yamashita T,et al., Toxins,2021

疏水区脂质A在各种革兰氏阴性细菌中在结构上是保守的,由磷酸化的二葡萄糖胺主链组成,该主链具有4至7条相连的酰基链(上图B)。脂质A是Toll样受体4(TLR4)的配体和LPS的最关键“毒素”部分,它激活先天免疫系统,包括单核细胞和巨噬细胞,并引起宿主的炎症反应

宿主血液中的 LPS 是从哪里来的?

——从肠道菌群中来

LPS是革兰氏阴性细菌外膜的主要成分,因此肠道微生物群可能是血液LPS的主要来源。人类胃肠道中存在数百万亿细菌,实际上,粪便LPS水平通常反映了肠道菌群衍生的LPS量,这个量因人的菌群构成和总量而异。

此外肠道通透性的提高增强肠道菌群来源的LPS从肠道到血液的渗透。高脂饮食增加肠道的通透性。

Akkermansia菌可以加强肠道的紧密连接并防止代谢性内毒素血症,此外肠道菌群产生的短链脂肪酸可以保护肠屏障功能。

——从食物中来

除了肠道菌群以外,食物也是LPS的天然来源,因为食物和水总是含有少量LPS。饮食模式反映了血液中LPS的水平。

具体来说,选择健康的饮食食物(包括鱼,新鲜蔬菜和水果)可能会带来积极的健康结果,因为它们有助于减少内毒素血症。

02 LPS与CVD的联系

CVD与几种传统的危险因素有关,例如高血压,血脂异常,糖尿病,吸烟和肥胖。

炎性过程已知在心血管病的发展中扮演至关重要的角色,而LPS是一种众所周知的炎症物质。LPS被认为是包括CVDs在内的炎性疾病的一种毒素,并参与CVDs发病和进展的病理生理过程。

由于LPS刺激TLR4诱导释放关键的促炎性细胞因子,而这些因子是激活有效免疫反应所必需的,大量的流行病学证据表明,内毒素血症的血液中LPS处于高水平,是动脉粥样硬化的重要危险因素,并且是LPS与动脉粥样硬化疾病之间联系的纽带。

不同的菌群,其LPS结构不同

虽然肠道菌群可以是粪便LPS的主要来源,但不同的菌群构成其LPS的炎症效应是不同的。LPS的脂质A部分的结构在不同菌群之间有所不同(上一小节图B)。这些结构差异可能是决定LPS活性的主要因素。

例如,已知拟杆菌属具有四酰基和五酰基酰化的脂质A部分,而大肠杆菌具有六酰化类脂A部分。通常,四和五酰化脂质A部分相比六酰化类脂A部分会减少TLR4反应。这表明如拟杆菌的LPS其诱导的促炎性细胞因子生成要远低于大肠杆菌的LPS。

因此肠道细菌组成和这些细菌所拥有的脂质A部分的类型可能是影响肠道微生物LPS与CVD之间关联的重要因素。

越来越多的证据表明,全身性内毒素血症和肠道菌群衍生LPS参与心血管病和许多其它流行疾病的发作和进展,如炎性肠疾病,肥胖和相关代谢性疾病,和非酒精性脂肪性肝炎。

03 三甲胺N-氧化物(TMAO)

2011年,Hazen博士和他的同事使用代谢组学方法在动脉粥样硬化研究中取得了显著发现,并揭示了肠道衍生的代谢产物TMAO是心血管疾病大型临床队列中心血管事件的独立预测因子

TMAO是心血管疾病的危险因素

TMAO在伴有冠状动脉疾病、血栓形成、慢性肾病和心力衰竭的CVD患者中升高,并与不良心血管事件和全因死亡率相关。

据报道,TMAO水平升高与慢性肾病患者的肾功能程度全身炎症增加密切相关,而TMAO可作为该组严重慢性肾病患者死亡率的独立预测因子。可以合理地得出结论,TMAO是肠道菌群来源的尿毒症或心血管毒素,可导致全身性炎症

TMAO的产生

Brown J M, et al., Nature Reviews Microbiology, 2018

磷脂酰胆碱是一种在食品中发现的饮食成分,例如奶酪,蛋黄,肉和贝类,在肠道中被转化为胆碱,随后利用肠道微生物酶TMA裂解酶代谢为三甲胺(TMA)。TMA从肠道吸收进入门脉循环,然后通过肝脏中含黄素的单加氧酶(宿主酶)转化为TMAO 。

他们还证明,饮食中的左旋肉碱是红肉中的一种丰富营养物质,含有类似于胆碱的三甲胺结构,会促进血浆TMAO水平的升高并加速动脉粥样硬化。

 肠道微生物衍生的TMAO代谢

Yamashita T,et al., Toxins,2021

与TMA产生有关的三个关键的微生物功能基因簇是胆碱TMA裂解酶(cutC)及其激活物(cutD)(cutC/D),一种糖基自由基酶和一种糖基自由基激活蛋白;肉碱加氧酶A/B(cntA/B),是一种由两部分组成的Riesketype加氧酶/还原酶复合物;甜菜碱还原酶途径(上图A)。

04 苯乙酰谷氨酰胺(PAGln)

2020年Hazen团队通过代谢组学分析发现苯丙氨酸(Phe)与T2DM患者发生CVD风险升高有关,该物质被肠道微生物代谢生成苯乙酰谷氨酰胺(PAGln)。

对人群队列的代谢物检测发现,高PAGln水平MACE高风险显著相关,较高的PAGln水平仍是MACE风险的独立预测因子。

肠道菌群影响PAGln水平

通过检测基线(Pre-Abx)、7天广谱复合抗生素处理(Abx)和3周清除期菌群重塑(Post-Abx)的血浆PAGln水平,发现PAGln水平受肠道微生物影响

有研究表明,PAGln由苯乙酸(PAA)与谷氨酰胺(Gln)在肝酶的作用下形成,而PAA由苯丙氨酸(Phe)经菌群代谢产生。此外,PAA也可与甘氨酸(Gly)结合形成苯乙酰甘氨酸(PAGly)。

因此,在人类和小鼠体内,PAGln和PAGly都是通过肠道微生物群将饮食中的苯丙氨酸转化为PAA的元生物途径产生的,此时宿主与Gln(人类首选)或Gly(啮齿类动物首选)发生结合反应,分别产生PAGln和PAGly

Nemetet al. Cell , 2020

PAGln与血小板相互作用

根据人PAGln水平与血栓事件正相关性,提示PAGln可影响血小板功能和血管基质相互作用。研究结果显示,PAGln加速了胶原依赖性血小板粘附和扩散速度,并呈现剂量依赖性,表明PAGln可能与血小板直接相互作用,促进胞质内Ca2+浓度([Ca2+]i)呈现依赖性升高,并进行了相关验证。此外,在PAGly实验中也观察到类似结果。

因此,肠道菌群相关代谢产物PAGln和PAGly显著影响血小板功能,增强血小板与胶原基质的粘附,以及血小板刺激依赖性[Ca2+]i升高和对激动剂的聚集反应。

降低血栓形成

有研究报道Phe主要由生孢梭菌(Clostridium sporogenes)代谢为PAA(氧化途径)和苯丙酸(PPA)(还原途径),随后分别与Gln或Gly缩合形成PAGln或PAGly。其中参与反应的酶主要由porA或fldH基因编码。基因porA主要影响PAA产生,而fldH主要调节PPA产生,且敲除fldH会增加PAA水平继而影响PAGly水平从而显著降低血栓形成。

PAGln通过G蛋白偶联受体和ADRs介导细胞反应

Nemetet al. Cell , 2020

研究人员发现PAGln与儿茶酚胺结构相似(上图E),暗示PAGln通过肾上腺素能受体(ADRs)发挥作用。遗传和药理学方法的功能丧失和功能获得研究证实,PAGln可通过G蛋白偶联受体(包括α2A,α2B和β2-ADRs)介导细胞反应。而β受体阻滞剂(卡维地洛)可显著降低PAGln诱导的高血栓风险。

05 结 语

微生物代谢产物可以调节宿主的生理和病理生理过程,这一发现开启了多种可能性,特别是证明了许多微生物途径可以作为抑制心血管病的治疗靶点。

LPS和TMAO可用于开发有效的治疗策略,然而目前还不能证明这些毒素水平是如何在宿主体内被确定和调节的。因此,需要进一步研究阐明肠道微生物源毒素与心血管疾病之间的因果关系,进一步探索肠道微生物及其代谢产物,包括毒素之间的关系,以确定心血管疾病治疗干预的最佳方法及患者的预后。

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主要参考文献:

Brown J M, Hazen S L. Microbial modulation of cardiovascular disease[J]. Nature Reviews Microbiology, 2018, 16(3): 171.

Yoshida, N.; Yamashita, T.; Kishino, S.; Watanabe, H.; Sasaki, K.; Sasaki, D.; Tabata, T.; Sugiyama, Y.; Kitamura, N.; Saito, Y.; et al. A possible beneficial effect of Bacteroides on faecal lipopolysaccharide activity and cardiovascular diseases. Sci. Rep. 2020, 10, 13009

Nemet et al. A Cardiovascular Disease-Linked Gut Microbial Metabolite Acts via Adrenergic Receptors. 2020, Cell 180, 862–877. 

Yamashita T, Yoshida N, Emoto T, et al. Two Gut Microbiota-Derived Toxins Are Closely Associated with Cardiovascular Diseases: A Review[J]. Toxins, 2021, 13(5): 297.

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Guo, C.J., Allen, B.M., Hiam, K.J., Dodd, D., Van Treuren, W., Higginbottom, S., Nagashima, K., Fischer, C.R., Sonnenburg, J.L., Spitzer, M.H., and Fisch-bach, M.A. (2019). Depletion of microbiome-derived molecules in the host using Clostridium genetics. Science 366, eaav1282

铁—通过肠道菌群影响肥胖患者的非酒精性脂肪肝

谷禾健康

阿尔茨海默病de饮食-微生物-脑轴

谷禾健康

无论是什么社会阶层

无论以前的职业是什么

任何人都有可能患上阿尔兹海默症

这种疾病如同橡皮擦一般

逐渐抹掉一个人的记忆

在详细了解阿尔兹海默症之前,我们先来看一个动画短片(2020年奥斯卡最佳动画短片提名),该片讲述的是一位患有阿尔茨海默病的艺术家慢慢失去自己记忆的故事。

2020奥斯卡最佳动画短片提名——勿忘我(Mémorable)_腾讯视频

“ 他们彼此搂着对方在旋转中化作了记忆的露珠 ”

“你是我空白世界里最后一处的风景”

阿尔兹海默症正在呈指数级蔓延,目前却没有治愈的方法。

本文,我们在了解阿尔兹海默症的同时,也带来了关于阿尔兹海默症研究的新方向——结合肠道微生物群(“肠-脑轴”的阐述)来更深入了解该疾病。

01 阿尔茨海默氏病及现状

阿尔茨海默氏病(AD)是一种神经退行性疾病,影响全世界超过5000万人,是最常见的痴呆症,临床表现为进行性认知功能减退和功能障碍。AD主要影响老年人(> 65岁),表明衰老是主要的危险因素之一,其中与衰老相关的AD进展被称为散发性AD 

AD及其相关痴呆症的发病率在世界范围内呈上升趋势,以前,在高收入国家(西欧和北美),AD患病率最高。 然而,中低收入国家的痴呆症发病率开始增加,预计到2030年,所有病例中的63%发生在中低收入国家中,到2050年,占所有病例的71%。但其病因仍未解决,目前尚无有效的预防或改善治疗方法。

缩略词:

新的证据表明AD患者的肠道微生物群与认知正常的患者不同。肠道内的细菌强烈影响肠-脑轴,肠道微生物代谢物包括短链脂肪酸、促炎因子和神经递质也可能影响AD的发病机制和相关的认知能力下降。

饮食是肠道微生物群最强的调节剂之一,也强烈影响着大脑健康和AD病理学。例如,肥胖和2型糖尿病是AD的潜在危险因素,并且研究已将高脂饮食和高碳水化合物饮食与AD发生的风险联系在一起。 相反,地中海(MD)和生酮饮食与更健康的大脑衰老和较低的AD风险相关。 进一步证实了这一证据,在发展中国家,随着肥胖和糖尿病患者比例的增加,流行病学转变导致AD患病率增加。

因此,通过健康饮食逆转肠道菌群异常可能有益于大脑并降低AD风险。

02 阿尔茨海默氏病de病理生理学原因

· 遗传

尽管尚不清楚AD的病理和影响因素,但仍存在一些遗传突变,例如淀粉样前体蛋白(APP)基因的额外拷贝和21号染色体三体等基因突变,这些突变增强了神经退行性β淀粉样蛋白(Aβ)的表达与家族性AD相关的蛋白质沉积。

· 病理

病理上,细胞外神经原纤维斑块和细胞内高磷酸化tau(pTau)缠结遍布AD大脑皮质实质,尤其是颞叶。深部脑萎缩也可能支持AD的诊断,这些明显的特征长期以来被认为是AD病理的主要因素。

新皮层中pTau的Aβ斑块和神经原纤维缠结的堆积会引起炎症,氧化应激和最终的神经退行性变。 这些症状也可以通过活性氧来介导,活性氧通常通过酶促抗氧化剂来控制。 然而,当抗氧化剂水平降低时,活性氧会引起氧化应激并导致神经退行性变。

大脑中的炎症也与AD患者常见的肠道渗漏有关,免疫系统因子如多形核中性粒细胞能够从肠壁漏出。来自肠道的持续炎症可开始降解血脑屏障,使这些炎症因子进入大脑并引起进一步的炎症

用于AD诊断的生物标志物包括低Aβ-42和脑内高tau水平,PET上氟脱氧葡萄糖摄取减少MRI上出现结构性脑萎缩。

AD的临床诊断因患者而异,很难用一系列规定的症状来描述。

需要关注的这10个方面

记忆退化/困难;  问题解决;  熟悉的任务完成;  时间/地点识别;  图像或空间关系的理解;  沟通;  追溯步骤;  判断/人际互动;  工作/社交活动;  情绪/认知

早期症状

记忆:丢钥匙,忘记朋友的名字或最近的一次谈话,在熟悉的地方迷路。

讲话:重复自己的话或努力跟上对话。

视觉:很难看到三维的东西和判断距离。

决策:难以做出决定、解决问题或完成多步骤任务,比如做饭。

方向:对自己的位置、时间和日期感到困惑。

情绪:感到焦虑、沮丧或易怒的。

晚期症状

错觉:

例如,毫无理由地相信有人在偷他们的东西

不寻常的行为:

表现出攻击性或躁动、喊叫或扰乱睡眠模式

行走和说话困难:

卧床不起或坐轮椅,需要24小时护理来帮助进食、饮水和上厕所

由于淀粉样蛋白级联假说的不可理解性,研究正在调查Aβ斑块和pTau作为一个系统的标志物,这个系统从许多末端被破坏。

研究假设β-淀粉样蛋白是一种抗菌肽,由于非有益微生物的大量携带,可能来自炎症导致的血脑屏障降解,因此可能会在AD大脑中积聚。这些淀粉样蛋白是由APP的裂解和toll样受体2激活的髓样分化主要反应途径形成的。

脑淀粉样变性外,肠道中还存在细菌淀粉样蛋白,其三级结构类似于中枢神经系统淀粉样蛋白,并可能在刺激大脑中的免疫系统中发挥作用,因为免疫系统学会了识别肠道中的淀粉样蛋白,然后 大脑中淀粉样蛋白的增强攻击,导致炎症

饮食(例如高脂饮食)可进一步介导导致AD炎症和神经退行性变的肠道渗漏综合征。 因此,AD的可测量症状具有与肠道菌群相关的复杂原因。

03 阿尔茨海默氏病的 “肠-脑轴”

Aβ 斑块和tau缠结假说是AD病理生理学的理想模型。然而,新的研究已经证实AD是系统性功能障碍的一个组成部分,至少部分由慢性、全身性和神经元炎症以及肠道微生物群介导。在这一点上,神经炎症假说建立在肠-脑轴上,它将肠道微生物群活动与神经元健康和功能障碍联系起来(下图)。

AD中肠道微生物群的作用是由微生物代谢物介导的,这些代谢物作用于肠道和周围组织中的局部神经元并向大脑发送信号,和/或从肠道吸收并通过循环到达大脑。例如:单胺类、短链脂肪酸(SCFA)、γ-氨基丁酸(GABA)、β-甲胺基-L-丙氨酸、脑源性神经营养因子、血清素和多巴胺。

Kincaid HJ, et al., Ann Nutr Metab,2021

MCI和AD患者中饮食与微生物组相互作用与大脑和认知健康之间的假定联系的示意图。

AD患者和/或患有轻度认知障碍(MCI)的受试者存在明显的微生物群模式。

随着自然衰老相关的肠道营养不良开始发展并削弱肠道上皮,已经存在的微生物群营养不良会进一步影响大脑的衰老,从而导致肠道渗漏和炎症

全身性炎症的加剧促使免疫功能受损,使大脑中的β-淀粉样蛋白堆积。这表明,患者通常要到老年时发展为AD,即使在生命早期就存在存在危险因素,如基因突变。

患有MCI和AD的患者在脑脊液中还显示出较高水平的肠道微生物来源的三甲胺N-氧化物(TMAO),这与AD生物标志物(包括pTau,总Tau和Aβ42)相关。

TMAO治疗可通过改善神经元衰老线粒体功能障碍降低小鼠的认知功能和衰老迹象。尽管TMAO在AD中的作用机制尚不清楚,但TMAO及其前体炎症生物标志物,可能与AD相关的肠道渗漏有关

西方饮食低纤维、高脂肪和高蛋白食物组成,通常吃富含TMA和胆碱的高脂肪红肉和鸡蛋,从而增加TMAO的产生。这可能部分解释了西方国家AD发病率较高的原因。

此外,TMAO相关的脑损伤认知缺陷可能由氧化应激增加介导。因为大脑消耗大量的氧气,而且神经元的新陈代谢率很高,所以一般人大脑中的神经元面临更高的氧化应激风险。然而,氧化应激可能是AD病理的原因和后果。

炎症引发氧化应激,从而导致β pTau的积累;然而,在一个破坏性的循环中,反之亦然也是可能的。

此外,氧化应激可导致线粒体功能障碍,肠道微生物源性代谢产物影响线粒体功能。饮食可以调节氧化应激,如高果蔬饮食可以提高认知能力,这与老年人氧化应激的降低有关;而西方饮食不富含水果和蔬菜,这也可能解释了在西方国家AD患病率较高的原因。

04 肠道菌群在AD中的意义

肠道微生物群对我们的新陈代谢、免疫和大脑健康至关重要。在健康的稳态条件下,肠道微生物群与宿主保持共生关系,对宿主营养和代谢、对病原体的定植抗性、肠道屏障完整性和免疫调节发挥重要作用。

肠道微生物群对脑部疾病有影响,包括抑郁症、焦虑症、高血压和帕金森病。最近的研究也将肠道微生物群与AD联系起来;然而,值得注意的是,这些研究大多是横断面调查,因此,需要更多的纵向干预研究来确定微生物群和AD病理学之间的偶然联系。

美国北卡罗来纳州科学团队最近报道了MCI患者拟杆菌丰度较低,厚壁菌和变形杆菌(肠杆菌科)丰度较高,此外在属水平上也存在一些差异。其他研究也报道了AD受试者的多样性较低厚壁菌与拟杆菌比率较低,痴呆患者的拟杆菌比率较低,而与MCI患者和正常受试者相比,AD患者的多样性较低,厚壁菌和变形杆菌比率较高

一项研究表明,丁酸盐产生菌参与认知功能。有趣的是,该团队还发现MD生酮饮食改善了AD生物标志物,即。MCI患者脑脊液中的淀粉样蛋白和tau蛋白,其中这些变化与肠丁酸盐增加有关。

已经研究了Aβ积累与微生物群的关系。 例如,APP-PS1小鼠是使用最广泛的AD模型,它以年龄依赖的方式展示了Aβ在大脑中的蓄积; 然而,它的微生物群不同于野生型小鼠。 此外,移植有AD微生物群的小鼠倾向于具有更高的Aβ积累。 此外,Aβ聚集可以被微生物群衍生的戊酸酯和丁酸酯抑制

此外,细菌内毒素也可能与AD-淀粉样变性相关的炎症有关。 例如,脂多糖(LPS)革兰氏阴性细菌的外细胞壁成分,具有高度促炎性,可以增强大脑中Aβ的积累并引起认知功能障碍

AD患者的血浆LPS水平较高,新皮质和海马较高。  LPS还可能导致慢性神经发炎,内嗅皮质神经细胞死亡以及海马神经元的突触可塑性受损。 特定的细菌,例如大肠杆菌Escherichia coli,枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis,鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)和肠沙门氏菌 (Salmonella enterica也可以产生淀粉样蛋白。 然而,这些并不是人类肠道微生物的典型且一致的’居民’。

此外,AD相关淀粉样变性与细菌淀粉样变性之间的关系仍不清楚。 尽管如此,细菌淀粉样蛋白可能会激活与AD发病机制有关的特定信号通路,这提示肠道菌群可能会加剧与淀粉样变性病相关的炎症。 这些研究通过微生物细胞外成分,促炎因子,毒素,SCFA,淀粉样蛋白和神经递质将微生物群与淀粉样蛋白的积累联系起来。 考虑到迅速兴起的研究,可以预见的是,AD预防和治疗将绕不开针对微生物群的影响。

05 饮食-微生物群相互作用在AD改善中的作用

鉴于AD患者与健康受试者之间微生物群差异的新数据,研究人员已经开始探索调节微生物群的方法,希望能够改善AD病理学

尽管肠道微生物群可以通过多种方法进行调控,包括使用益生菌、益生元、合生元和抗生素或改变饮食,但饮食是肠道微生物群的最高级调节剂

不饱和脂肪、水果和蔬菜以及全谷类为重点的饮食调节可以给AD相关的认知健康带来好处(上图)。例如,MD通过增加血浆类胡萝卜素降低C-反应蛋白水平,与AD关键区域的脑萎缩减少相关(表明对AD病理学有积极影响)。

此外,炎症减少也是AD的主要症状。食用富含二十二碳六烯酸(一种n-3多不饱和脂肪酸)的鱼制品与降低AD风险有关。富含维生素D3的鱼和富含维生素D的奶制品促进神经生长因子蛋白的分泌,这种蛋白可以防止大脑发炎和衰老

由于MD对AD的这些改善作用,一项人体试验研究了MD-DASH干预对神经退行性延迟(MIND)饮食的影响,该饮食是MD与DASH饮食(阻止高血压的饮食方法)的结合,富含 水果,蔬菜,全谷类,低脂乳制品和瘦肉蛋白证明,MIND饮食比单独使用MD或DASH更为有效,尽管所有3种饮食均显示出降低AD病理学的益处。

除了某些饮食生活方式外,个别食物还可以带来抗AD病理学的益处。 例如,在小鼠模型中,饮用红酒可防止Aβ肽生成并降低AD风险。具体而言,据报道,适度饮酒减少轴突末端的GABA能发芽,这可能是AD中神经退行性变的部分原因。 富含类黄酮的食物,例如黑加仑子,葡萄,柑橘和绿茶,已显示出抑制Aβ沉积并防止tau蛋白过度磷酸化的作用,同时改善了AD的其他生物标志物。

具体而言,据报道,适量饮酒可减少轴突终末的GABA能发芽,这可能是AD中发现的神经退行性变的部分原因。富含类黄酮的食物,如黑加仑、葡萄、柑橘和绿茶,已被证明能抑制β 沉积和阻止tau蛋白的过度磷酸化,同时改善AD的其他生物标志物。

虽然大多数研究都在研究健康饮食对改善AD病理的影响,几项研究探讨了直接针对AD肠道细菌的补充剂的使用。

一项随机双盲对照人体试验,研究了12周食用嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus)、干酪乳杆菌Lactobacillus casei)、双歧杆菌 Bifidobacterium bifidum)和发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum),的益生菌组合的效果,据报道,对认知功能有显著的积极影响,但对氧化应激或炎症没有影响

一项小鼠实验研究了生物素丁酸钠对早期AD小鼠Aβ水平和行为症状的影响,发现补充丁酸钠12周后Aβ水平显着降低,行为反应增加

益生菌和益生元的组合合生元也显示出对AD的益处。一项人类研究观察到,AD患者食用开菲尔谷物发酵的牛奶(形成共生物质)90天后,精神能力得到改善炎症和氧化应激减少

综上所述,目前有关饮食和补充剂影响肠道微生物群和改善AD是有希望的,但更多的研究是也非常需要。

此外,研究已经通过测试Tramiprosate(一种GABA的类似物)来靶向GABA,并发现它有望增加AD模型和临床试验中Aβ抑制的长期增强作用。5-羟色胺激动剂和再摄取抑制剂曲唑酮(trazodone)也表明,与延缓AD患者认知障碍的相关性是非曲唑酮使用者的2.6倍。

结 

AD在世界范围内迅速增长,但是迄今为止尚无治愈方法,这强调了需要有效的策略,例如饮食因素来调节AD相关的神经炎症并预防或减慢AD的进展。

目前的证据表明,饮食成分促炎抗炎能力都可能在AD管理中发挥作用。

富含单糖,饱和/反式脂肪,高级糖基化终产物和加工肉的饮食可能对AD患者的大脑产生促炎性影响,同时可能加速肥胖症,高血压,血脂异常,动脉粥样硬化和2型糖尿病

相反,富含蔬菜,水果,沙拉,坚果,豆类,浆果,多不饱和脂肪酸,维生素,类黄酮,多酚,益生菌/益生元和全谷物的复杂饮食模式例如,MD,DASH和MIND)可能有助于预防或减缓认知能力下降和AD进展

研究表明,肠道菌群通过肠脑轴参与了AD病理。饮食会强烈调节和塑造肠道菌群,这可能是这些饮食模式改善肠道脑轴与AD相关的摄动的潜在机制之一。 对生活方式因素与AD相互作用的机械理解可以阐明生活方式模式的改变与AD患病率增加之间的联系,同时包括微生物群等对于宿主生活方式与健康之间的相互作用至关重要的因素

饮食,微生物群,生活方式和痴呆症之间的联系进行解码,将有助于揭示AD病理的潜在机制,同时有助于发现预防/治疗AD和相关痴呆及认知能力下降的新策略。

附录:关于延缓阿尔茨海默病程的补充方式

虽然该疾病目前无法得到根治,也无法逆转,但如果在早期就介入治疗,是可以有效延缓疾病的进程。

音乐

有观察表明,音乐疗法可以极大地帮助许多患有阿尔茨海默氏病的人,2019年3月发表在《神经科学前沿》上的一篇评论发现,音乐疗法可以改善行为,认知和社交功能-帮助缓解焦虑症和抑郁症。

对于许多患有阿尔茨海默氏症的人来说,正确的音乐疗法可以在恐惧和孤独的时候提供安慰快乐

“以某种方式、形式对音乐做出反应,无论是身体反应、情感反应、社会反应,还是认知反应”,来自伯克利音乐学院音乐治疗系主任乔伊认为,“我们知道痴呆患者的大脑受损,但对音乐作出反应的那部分似乎是最后消失的部分。”

音乐的镇静作用可以减少日常生活中产生焦虑的事件中的躁动,并使阿尔茨海默症患者及其护理者的过渡不那么令人焦虑。

精油

梅奥诊所称,当吸入精油时,它会刺激嗅觉感受器,嗅觉感受器通过中枢神经系统向边缘系统传递正(或负)信息。边缘系统是大脑控制情绪的部分。

梅奥诊所的从业者不会将精油涂抹在患者身上,而是用于供阿尔茨海默患者吸入

当然吸入太多也不好。如果周围有太多的气味,就像用扩散器一样,使嗅觉系统饱和,甚至再也认不出这种气味了。所以不能过量使用。

几项小型研究表明,薰衣草精油可帮助改善痴呆症患者的行为并改善睡眠。柠檬香脂可以按摩到皮肤或吸入,在减轻压力和焦虑方面显示出优势。生姜精油缓解恶心症状。

但不推荐使用薄荷精油,较刺激,许多人会对它产生不良反应。

瑜伽

关于瑜伽及其对阿尔茨海默氏病的影响的研究在某种程度上是有限的,还远没有定论,但在阿尔茨海默氏症的护理中加入诸如瑜伽之类的补充方法,可能会有助于缓解该疾病的某些症状。

2018年2月发表在《神经生物学的压力》杂志上的一项研究综述指出,越来越多的证据表明,压力可能会对像阿尔茨海默氏症这样的神经退行性疾病的发展产生有害影响。

瑜伽具有潜在的好处,可以帮助减轻压力,平息躁动并改善整体情绪

大多数针对阿兹海默症患者的瑜伽都是以缓慢,轻松的方式进行轻柔运动。上课时间通常比一般的瑜伽课短,一般持续10至30分钟。根据个人体能定制,老师从不强迫运动,并鼓励参与者做自己想做的事情。

一篇文章发表在2019年的《大脑可塑性》杂志上,发现瑜伽似乎对负责记忆和信息处理以及情绪调节的大脑关键区域具有积极作用。

游戏

大多数专家似乎都同意游戏本身并不能真正改变疾病的生物学或阻止阿尔茨海默氏症对大脑的破坏性作用。

但有研究人员认为,这使他们增加了进行更多社交互动的机会,这比游戏本身更重要,可以提高生活质量,并可能减少认知能力下降。

发表在2019年8月6日《神经病学》上的一项研究发现,精神刺激活动(例如使用计算机,玩游戏,制作手工艺品和参加社交活动)与年龄相关的记忆力丧失的风险较低或延迟有关。

研究发现,在中老年人参加社交活动,例如去看电影或与朋友外出,或玩填字游戏或纸牌游戏等游戏,发展轻度认知障碍的风险降低了20%。

当然也可能是因为有轻度认知障碍的人没有能力经常降低参加这些活动的机会,因此,需要进一步的研究来调查这些发现。

不同人喜欢玩不同游戏,同一款游戏多次重复也会无聊,以下多款游戏可供参考:

填字、拼图、数独、西蒙、Risk、Azul、Lumosity等。

肠道菌群检测

定期进行肠道菌群健康检测,可以了解该疾病风险,如果能在非常早期的时候及时发现,结合肠道菌群进行多种方式针对性干预(如饮食,益生菌,生活方式的调整等),可能会大大延缓病程。

主要参考文献

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Bhattacharjee S, Lukiw WJ. Alzheimer’s disease and the microbiome. Front Cell Neurosci. 2013;7:153.

微生物防晒?

谷禾健康

 “ 要美白,要抗老,先防晒… ” 

“ 护肤中最重要的是防晒… ”

“ 防晒,一年四季都需要… ”

在各大美妆博主的科普下,你可能已经对防晒已经做足了攻略,甚至囤货满满,然而,你可能不知道还有这样一种防晒——“微生物防晒”。

最近,化妆品和皮肤病学领域将其研究重点放在皮肤微生物群及其与皮肤和环境的相互作用上。

现已有研究证明了细菌分子可以阻挡紫外线或逆转它们的有害影响。

为什么细菌可以阻挡紫外线?

在回答这个问题之前,首先我们来认识一下皮肤微生物群。

01 人类皮肤微生物群

皮肤是一个复杂的分层器官,提供了非常多样的生态条件。该生态系统是人体最大的生态系统之一,包括细菌、真菌、酵母、古生菌、病毒,甚至螨虫等。

 皮肤微生物群如何形成?

从出生开始,一个人的皮肤微生物群是通过分娩后阴道菌群的转移形成的,或者是通过剖腹产分娩时的环境菌群形成的。

 皮肤微生物群有什么作用?

皮肤共生菌群对病原体具有几个关键的防御功能,并作为(生物)化学和物理攻击的屏障,以及皮肤先天(通过抗菌肽合成)和适应性免疫系统的调节器。它的成分对免疫稳态至关重要。这种平衡的破坏可能导致疾病,如特应性皮炎,牛皮癣,酒渣鼻,过敏等。

 皮肤微生物群主要有哪些菌属构成?

成人皮肤微生物群的组成和分布受皮肤局部参数的调节,且湿润、干燥和皮脂腺皮肤微生物群的数量差异显著。从20多个皮肤部位采集的样本来看:

每个类群的丰度强烈地依赖于适当生态位的特征。例如,亲脂性菌群,如痤疮杆菌Cutibacterium acnes,在皮脂腺部位发现,而葡萄球菌主要在潮湿部位发展。

葡萄球菌和痤疮杆菌在人体皮肤上的分布

Souak Djouharet al., Microorganisms,2021

 皮肤真菌

关于真菌的研究比较有限,但已经确定马拉色菌是身体和手臂上的主要微生物。其他微生物,包括在足弓上存在曲霉Aspergillus, 隐球菌Cryptococcus, 红酵母Rhodotorula,附球菌Epicoccum.

在人类皮肤上共鉴定出17种马拉色菌:

M. restricta、M. globosa 、 M. sympodialis为主。

 皮肤古细菌

人类皮肤微生物群中也有古细菌,2013年出现了关于古细菌的研究,发现古细菌在躯干等特定区域可以代表4.2%的微生物群。已鉴定的物种包括土壤类群古菌、产甲烷菌和嗜盐菌。

在大致了解皮肤微生物群的基本构成之后,我们再来看紫外线对皮肤微生物群的影响。

02 紫外线对皮肤及其微生物群的影响

紫外线对皮肤的影响

阳光照射会影响皮肤表面的不同比例,这取决于季节,但它仍然是皮肤环境压力最强大和最持久的来源之一。

紫外线辐射对皮肤的影响因其能量和穿透潜力而异(图2)。

Souak Djouharet al., Microorganisms,2021

太阳紫外光谱本身根据辐射的波长和能量分为三个部分:

UVC(200-290nm);

UVB(280–315 nm);

UVA(315–400 nm)

UVA分为UVA1(315–340 nm)和UVA2(340–400 nm)

辐射波长越长,穿透皮肤的深度就越深,也就是UVA的穿透力最强。平流层中的臭氧能有效地吸收紫外线。在海平面上,人类主要暴露于UVB和UVA。

穿透皮肤的紫外线占阳光辐射的5-8%,相当于约5-10%的UVB和90-95%的UVA。这些数值随太阳高度、海拔高度、臭氧、云量和地面反射而变化。

UVA:晒黑、晒老(皮肤光老化)

UVB:晒伤、晒红、晒出水泡

在皮肤中,紫外线辐射被皮肤发色团以及不同的分子吸收,包括DNA、膜脂和反式尿氨酸。这种靶点的多样性解释了大量已知的生物反应。

紫外线对皮肤微生物群的影响

间接影响

紫外线对皮肤的影响可以间接影响皮肤的微生物群,细菌本身已经发展出对紫外线辐射的抵抗力。

已经证明,紫外线辐射影响皮肤微生物群的组成和活性,但其后果是不明确的。

积极影响:导致金黄色葡萄球菌等条件致病菌的减少

消极影响:出现慢性炎症

紫外线辐射可以通过刺激角质形成细胞产生抗菌肽,如hbD2、hbD3、RNase7、psoriasin或S100A12,从而上调皮肤保护性天然免疫机制。

最近,在一个由6名志愿者组成的小组中研究了UVA和UVB对皮肤微生物群的影响。暴露于UVA和UVB后,观察到其皮肤微生物群的组成发生改变。

蓝藻门细菌Cyanobacteria增加的趋势,而乳酸杆菌科和假单胞菌科有减少的趋势。蓝藻门的增加归因于它们对紫外线辐射的高内在抗性

蓝藻门细菌发展了多种防御机制,包括紫外线吸收/筛选化合物的生物合成,如类菌胞素氨基酸(MAAs)和酶,包括超氧化物歧化酶(SOD),它们可以对抗氧化应激。

直接影响

紫外线也直接影响皮肤细菌,如痤疮表皮菌,减少其卟啉的生产。

紫外线也作用于另一种常见的皮肤细菌,藤黄微球菌Micrococcus luteus。该菌株具有显著的特性,能够通过逆转紫外线在皮肤暴露过程中产生的顺式尿氨酸来对抗紫外线对免疫系统的有害影响。

这使得化妆品行业在开发用于防晒产品时考虑到了皮肤微生物群。

03 防晒措施

随着年龄增长,皮肤的自然老化是不可避免的,但是光老化却是可以通过防晒措施来缓解的。

防晒

经典防晒措施:

穿防晒衣(由防紫外线布料制成的衣服)。紫外线可以穿透一般夏天穿的薄棉质衣服。

现代防晒:包括一级保护和二级保护两种手段。

防晒霜能够吸收或反射紫外线。

抗氧化剂、渗透剂和DNA修复酶有助于减少皮肤损伤。

更准确地说,防晒霜可以根据其作用机制分为物理阻挡紫外线、化学吸收紫外线和混合紫外线过滤。

物理紫外线过滤器反射和散射光,特别是UVA和UVB。这些过滤器包括有色化合物和微粉化颜料。在后者中,我们发现了钛氧化物(TiO2)和氧化锌(ZnO ex Z-Cote®-BASF Care Creations)。

化学紫外线过滤剂(如Tinosorb®M-BASF Care Creations, MexorylTM XL-L’Oréal, Triasorb™-Pierre Fabre)能够吸收高能紫外线并释放较低的能量辐射,这得益于一个发色团,该发色团通常是一个芳香族分子,或与羰基结合或不结合。

这些过滤器既不能穿透皮肤屏障,也不能进入细胞,在细胞中它们会导致变异,也不能进入体循环。

然而,仅仅保护皮肤不受紫外线照射是不够的

紫外线空气污染物的结合已被证明会协同加剧皮肤损伤,加速皮肤老化

最近的研究显示,紫外线大气污染物(如香烟烟雾和多环芳烃)之间可以存在协同效应。这些污染物具有内在的皮肤氧化特性,其作用可以增强紫外线的作用。这在UVA和B[a]P(苯并芘)中得到了特别的证明,这是最有害的光反应性多环芳烃之一,通过增加脂质过氧化DNA损伤导致细胞活力下降

作为对紫外线过滤器的补充,基于对环境协同损害的内源性保护的策略已经通过刺激天然抗氧化途径添加例如修复酶抗氧化剂、肽、天然或生物技术提取物来实现(表1)。

根据其作用机理与防晒相关的市售化妆品成分的非详尽清单。

Souak Djouharet al., Microorganisms,2021

INCI:化妆品成分的国际命名法

抗氧化剂,如维生素C、维生素E、类胡萝卜素、多酚和类黄酮可以减少紫外线产生的活性氧

“微生物防晒剂”——MAAs

如前所述,类菌胞素氨基酸(MAAs)是地衣、真菌和蓝藻在太阳紫外线照射下产生的天然光稳定次生代谢产物紫外线吸收化合物

MAAs通常被称为“微生物防晒剂”,它能以热的形式散发紫外线能量而不产生自由基,还能阻止紫外线诱导的嘧啶酮光产物(6-4光产物)和嘧啶二聚体的形成。这些UVs光产物导致突变、细胞转化和细胞死亡。

MAAs是一种多功能化合物,具有抗紫外线辐射损伤、抗氧化、渗透和热应激等作用。这些分子吸收光的带宽很宽,最大吸收率在310-362nm之间(UVA和UVB范围),摩尔消光系数很高(e=28100–50000 M−1厘米−1).

因此,MAAs可作为化妆品的活性成分,以抵消紫外线辐射的负面影响。

MAAs是典型的小化合物(<400 Da),无色,水溶性。已鉴定出20种形式的MMAs,研究最多的是Porphyra-334、shinorine和mycsporin-glycine.

这些化合物具有类似的结构,由含有环己酮或环己烯胺环的4-脱氧戊醇组成,环己烯胺环与氨基酸或亚氨基醇的氮取代基共轭。

许多研究表明,MAAs是抗氧化剂,因为它们通过防止脂质过氧化超氧自由基活性来对抗氧化损伤。例如,红藻紫菜提取物,商品名为Helioguard 365a(瑞士Mibelle AG Biochemistry),据称是一种天然防晒霜,含有脂质体MAAs、shinorine和紫菜-334的混合物(表1)。这种化合物对UVA引起的DNA损伤的光保护作用已在体外HaCaT细胞中得到证实。

表皮葡萄球菌——抑制紫外线诱导的新生细胞生长

最近的研究强调了皮肤细菌的一种新功能,它可以保护皮肤免受外部攻击,比如紫外线辐射。表皮葡萄球菌产生一种化合物6-HAP(6-N-羟基氨基嘌呤),具有预防肿瘤的保护活性。该分子能抑制DNA合成,选择性地阻止肿瘤细胞的增殖,抑制紫外线诱导的新生细胞生长

藤黄微球菌——减轻紫外线辐射

众所周知,UVB辐射通过反式尿氨酸(trans-UCA)到顺式尿氨酸(cis-UCA)的光异构化来降低细胞介导的免疫。研究还表明,皮肤共生的藤黄微球菌 micrococcus luteus 能够将顺式UCA降解为反式异构体,从而可能降低UVB的免疫抑制作用。因此,这种细菌可以减轻紫外线辐射的有害影响。

此外,藤黄微球菌特别产生一种有趣的酶,一种核酸内切酶,它有能力提高DNA修复酶复合物的效率。这种核酸内切酶可以被包裹在磷脂包被膜中,以促进其进入细胞。

光裂解酶——抵消紫外线产生的DNA光产物形成

为了限制DNA损伤,另一类酶,光裂解酶,是光破坏防御领域的主要研究对象。这些酶由许多自然暴露于紫外线辐射下的动物物种、植物和细菌产生,但在包括人类在内的胎盘哺乳动物中不编码。

光裂解酶属于一类50-60kDa的黄蛋白,被可见光谱的蓝光或紫外光激活。如前所述,它们能够抵消紫外线产生的DNA光产物的形成,如环丁烷嘧啶二聚体(CDPs)和6–4光产物。

光裂解酶是一种特定的产物,但其作用机制尚不清楚。不过作者已经证明,用脂质体局部治疗人类皮肤,脂质体中含有一种从蓝藻中分离出来的光裂解酶,即Anacystis nidulans,能够降解40%的紫外线照射产生的CDP,并减少红斑。同时,表皮细胞间粘附分子-1(ICAM-1)减少,对免疫和炎症起作用。此外,光解酶似乎能有效降低UVB的有害作用并产生免疫保护。

痤疮表皮杆菌——分泌抗氧化酶

最近的一项研究表明,皮肤共生细菌,痤疮表皮杆菌,能够分泌一种抗氧化酶。这种被称为RoxP的蛋白质是痤疮丙酸杆菌的自由基加氧酶,在体外促进有氧细菌的生长

另一项研究表明,RoxP积极影响单核细胞和角质形成细胞的活力暴露于氧化应激。这种酶可能有助于减少与紫外线暴露有关的氧化应激

放线菌——抑制紫外线诱导的新细胞生长

放线菌(Actinobacteria),特别是链霉菌(Streptomyces)是具有光保护活性的代谢物的来源,如抗氧化抗炎化合物以及吸收紫外线的分子。这些分子包括酰胺类化合物,通常与抗炎活性和生物碱显示更具体的抗氧化活性。这些化合物现在被用作化学成分来开发保护产品。

防止紫外线损伤的细菌营养方法

现在大家都知道各种各样的膳食补充剂对皮肤健康有好处。最近,口服补充抗氧化剂(如抗坏血酸、类胡萝卜素或多酚)和益生菌被提议保护皮肤免受紫外线辐射引起的损害。

“益生菌”一词于1989年被定义为”活的微生物,如果摄入足量,就会对宿主的健康产生影响”。乳酸菌的特定菌株可能会对肠道微生物群的组成和代谢产生有益的影响,在某些情况下还会抑制肠道病原菌的生长

许多研究表明肠道免疫轴皮肤有关,食用含有益生菌的食物可以改善皮肤健康,维持皮肤稳态,调节皮肤免疫系统。

Lactobacillus johnsonii NCC 533 (约氏乳杆菌NCC 533)

对于紫外线辐射引起的皮肤损伤,益生菌如约氏乳杆菌NCC 533 (La1)的功效已被证实。

研究表明,约氏乳杆菌的吸收可以通过防止紫外线产生的白细胞介素-10的增加来增强皮肤免疫系统稳态,并减少表皮朗格汉斯细胞的募集。

鼠李糖乳杆菌

以同样的方式,一种益生菌鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus GG, LGG)的施用被证明可以防止皮肤肿瘤的发生,这是由于其脂磷壁酸(lipoteichoic acid, LTA)的活性,LTA是革兰氏阳性菌细胞壁的一种成分。

在小鼠模型中,LTA降低了紫外线诱导的皮肤免疫抑制,从而显著降低了紫外线诱导的皮肤肿瘤生长。

还可以考虑其他的光保护候选种,如植物乳杆菌HY7714、短双歧杆菌和长双歧杆菌。这些观察结果是很有希望的,但还需要在人类身上得到证实。

04 结  语  

目前的防晒策略多种多样。优化策略可以使用改善紫外线内源性保护反应的成分和/或修复或抗氧化酶,对紫外线暴露后的皮肤恢复具有积极作用。

本文中的提到的皮肤微生物群是具有间接防晒特性的化合物的来源。皮肤微生物群中的一些细菌甚至具有直接的紫外线辐射阻断或吸收作用,以及抗炎抗氧化活性

此外,一些临床研究也强化了某些益生菌具有预防或逆转紫外线辐射有害影响的有益活性的观点。内源性和外源性细菌不仅是分子的来源,也是开发新的自然防晒措施的灵感来源。

附录:  防晒常识

#01 化学防晒和物理防晒有什么区别?

化学防晒霜的作用就像海绵一样吸收阳光。它们包含以下一种或多种活性成分:氧苯甲酮,阿伏苯宗,辛酸盐,辛二烯,高渗酸盐和辛氧酸盐。这些配方往往更容易擦入皮肤,而不会留下白色残留物。

物理防晒霜的作用就像护盾一样在皮肤表面,使太阳光线偏转。它们包含活性成分氧化锌和/或二氧化钛。皮肤敏感者或小朋友,请尽量选择物理防晒霜。

#02 什么人需要防晒?

任何人,不论年龄,性别或种族,都需要防晒。

(6个月以下的婴儿尽量避免使用防晒霜,可以选择戴帽子,穿长袖等方式。)

#03 如果使用防晒霜需要多少量?

如果只涂脸的情况下,需要一个一元硬币或以上的量。涂身体需要在这个基础上增加相应的量,如果是在海边沙滩上,按照AAD(美国皮肤学会年会)的规定,至少要涂满1盎司的防晒霜才能完全覆盖身体。

#04 防晒霜上SPF和PA代表什么?

SPF值(Sun Protection Factor),也就是我们平常说的防晒系数,指紫外线照射到不伤害肌肤的一个时间范围。假设不涂防晒时15分钟后晒伤,那么SPF30的意思是15(分钟)*30=450分钟,也就是可以保护皮肤7.5小时。【实际上在很多因素下,并不能有效保护这么久,需要补涂】

PA值是衡量防晒产品UVA的防护能力,美国产的和部分欧洲产的防晒霜并没有标有PA,市面上一般有PA+,PA++,PA+++三个等级。PA+:有效;   PA++:相当有效;   PA+++:非常有效

#05 多久补涂?

在户外时,请大约每两个小时后补涂,或在游泳或出汗后补上。

#06 防晒霜多久失效?

如果每天以正确的量使用防晒霜,那么一瓶不会使用太久。

FDA要求所有防晒霜保持其原始强度至少三年。如果已过期,请扔掉防晒霜。

#07 防晒霜的成分安全吗?

FDA提议的规则对防晒成分进行了分类。FDA提议将两种成分“普遍认为是安全有效的”(GRASE):

二氧化钛、氧化锌 

FDA提议不要添加其他两种成分:

聚氨基甲酸乙酯、甲苯胺水杨酸酯 

#08 防晒喷雾如何?

FDA还在评估喷雾防晒霜的安全性和有效性。使用防晒喷雾的挑战在于,你很难知道是否使用了足够的防晒霜来遮盖身体所有暴露在阳光下的区域,有可能会导致覆盖范围不足。使用喷涂防晒霜时,请确保喷涂足够量并擦拭以确保均匀覆盖。

为避免吸入喷雾防晒霜,切勿将其喷涂在脸部或嘴部周围或附近。或者喷的时候应避开人群,注意风向,以免自己或他人吸入。

#09 含有驱虫剂的防晒霜值得买吗?

AAD不建议购买标签上注明含有驱虫剂的防晒霜。

建议购买单独的产品,因为:

防晒霜应自由使用,并经常使用

驱虫剂应少用,且应比防晒霜少使用

参考文献:

Yokoyama, H.; Mizutani, R. Structural biology of DNA (6-4) photoproducts formed by ultraviolet radiation and interactions with their binding proteins. Int. J. Mol. Sci. 2014, 15, 20321–20338.

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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。

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双歧杆菌:长双歧杆菌

谷禾健康

你知道吗?有一种菌群可改善人体免疫反应并有助于预防肠道疾病。还具有抑制过敏,降低胆固醇并改善皮肤健康的作用。它就是——长双歧杆菌Bifidobacterium longum

接下来带你探索它的秘密……

01 什么是长双歧杆菌?

定义发现

双歧杆菌是从六个不同的生态位中分离出来的,其中三个与人类和动物的肠道环境直接相关。例如:人、动物的肠道(牛,兔,鼠,鸡和昆虫)和口腔,而其他的则是污水,血液和食物,也可能是胃肠道污染的结果。

双歧杆菌广泛分布在为它们的后代提供有父母进行照料的活生物体中,例如:哺乳动物,鸟类和社交昆虫。到目前为止,尚未从其他动物(如爬行动物和鱼类)中分离出双歧杆菌。因此,它们的生态分布的重要原因可能是由亲代/照护者直接将双歧杆菌细胞传给后代。

长双歧杆菌是自然存在于人类胃肠道中的革兰氏阳性棒状细菌,是最早在婴儿通过产道时在肠道内定殖的细菌之一。这些细菌也被称为益生菌。婴儿双歧杆菌Bifidobacterium infantis猪双歧杆菌Bifidobacterium suis 是长双歧杆菌的亚种。

结构代谢

双歧杆菌是革兰氏阳性厌氧性和分支杆状细菌。它们也是非运动的和非孢子形成的。

双歧杆菌通过磷酸酮醇酶途径产生己糖代谢。果糖-6-磷酸磷酸酮醇酶(F6PPK)是其重要组成部分。

长双歧杆菌将糖发酵成乳酸,这有助于降低肠道的pH值。“它具有修复氧化损伤的酶的同系物,例如NADH氧化酶和NADH过氧化物酶。它还含有逆转氧化损伤的蛋白质和脂质,如:硫醇过氧化物酶,烷基过氧化氢还原酶(ahp C),肽甲硫氨酸亚砜还原酶。”

长双歧杆菌基因组存在编码各种专门用于分解寡糖的蛋白质。该菌在结肠中长期存在,是因为它能代谢宿主或其他肠道菌群吸收不良的底物

02 长双歧杆菌的潜在好处?

1  增强免疫力

一项针对婴儿双歧杆菌的小型研究表明,婴儿双歧杆菌可起到预防脊髓灰质炎病毒的作用。婴儿双歧杆菌改善了实验志愿者的免疫反应。

我们知道从婴儿期开始肠道健康就关系到未来生活中与健康相关的状况和疾病危险因素。研究已将肠道菌群的改变与多种疾病联系起来,包括自身免疫性疾病,如腹腔疾病和1型糖尿病,代谢综合征过敏,哮喘和炎症性肠病等

多种因素可以促进肠道健康。健康的肠道菌群是支持肠道健康,改善免疫功能并可能降低某些疾病风险的因素之一。

研究人员认为,双歧杆菌对早期生命疾病的保护能力是通过产生短链脂肪酸(SCFA)和乳酸,通过特定的免疫刺激肠道环境酸化来发挥作用。

长双歧杆菌还激发了45名接受过流感疫苗的住院的年迈患者的免疫功能。与其他知名的菌株相比,婴儿双歧杆菌在老年患者的血液中具有较强免疫调节作用。

2  降低传染病

实验表明,长双歧杆菌通过微调炎症反应加快肺恢复来保护小鼠免受肺炎诱发的死亡。婴儿双歧杆菌可以抑制小鼠轮状病毒感染,口服长双歧杆菌可以保护小鼠免受铜绿假单胞菌引起的肠道败血症的侵害,且大大提高了伤寒沙门氏菌感染小鼠的存活率

用长双歧杆菌喂养的婴儿显示出呼吸道感染的比率较少。在27名接受流感疫苗的老年受试者中,长双歧杆菌补充剂减少了流感和发烧率

3  减轻和治疗胃肠道感染

益生菌通常与抗生素结合使用,以降低胃肠道感染的风险并防止有益菌的死亡。此外,一些研究表明,用含有双歧杆菌的益生菌进行治疗可以通过减少腹泻来帮助治疗类似艰难梭菌的感染。

4  改善腹泻和便秘

肠易激综合征(IBS)通常以腹痛或不适为特征,并伴有大便次数和/或稠度变化,可能导致腹泻和/或便秘

关于IBS的临床实践指南得出结论,根据一些随机临床对照试验,长双歧杆菌可以改善IBS患者的总体症状。

婴儿长双歧杆菌可以改善腹部疼痛/不适,腹胀,排便困难

长双歧杆菌还降低了IBS小鼠的内脏超敏性,显著降低大鼠第一疼痛行为和总疼痛行为的内脏痛阈压。

美国家庭医师学会指出,“益生菌可减少抗生素相关性腹泻的发病率,减少所有因感染性腹泻的持续时间和疼痛的严重程度和患者腹胀。” 作用的有益程度取决于所使用的类型,配方和给定的量。

5  预防湿疹

许多研究表明,使用含有双歧杆菌菌株的益生菌在妊娠和哺乳期给予母亲以及婴儿,可以预防婴儿和儿童的湿疹。但当涉及湿疹治疗时,益生菌的有益用途是多样的,所以需要更多的研究来确定其益处。当给孩子进行任何补充之前,请应该先进行肠道菌群检测或咨询医生的建议。

6  减轻过敏

在柳杉花粉过敏患者中,摄入添加长双歧杆菌的酸奶或粉末可减轻主观症状影响过敏的血液标志物。鼻症状,如瘙痒,鼻漏,堵塞以及喉咙症状往往可以得到缓解。

实验表明,双歧杆菌菌株减轻了小鼠的过敏性气道炎症和食物过敏症状。口服长双歧杆菌可抑制IgE水平并改善IgG2a / IgG1比例。它也增加了小鼠的Th1细胞因子并降低了Th2细胞因子的产生。长双歧杆菌平衡了Th1 / Th2反应并减轻了小鼠的β-乳球蛋白过敏性炎症

7  减少胆固醇

长双歧杆菌降低了总胆固醇,特别是在中度高胆固醇血症患者中。长双歧杆菌补充剂可明显降低高胆固醇血症大鼠的总胆固醇肝脂质沉积脂肪细胞大小,并积极影响肝肾功能。

给大鼠喂食富含胆固醇的食物,并补充长双歧杆菌,结果发现,甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、超低密度脂蛋白(VLDL)胆固醇和丙二醛显著降低

8  减轻精神分裂症

每天服用长双歧杆菌可减轻小鼠的精神分裂症饲养行为,降低静息时的血浆皮质酮水平以及犬尿氨酸与色氨酸的比率。

9  治疗焦虑和抑郁症

长双歧杆菌可以使感染性结肠炎小鼠焦虑样行为和海马脑源性神经营养因子(BDNF)正常化。

服用婴儿双歧杆菌可逆转抑郁症。长期服用婴儿双歧杆菌可保护大鼠免于因母体分离引起的压力而导致的抑郁症状。

03 长双歧杆菌有哪些作用机理?

目前已经有研究了长双歧杆菌对细胞水平的影响。这些可能反映长双歧杆菌在人体中的作用机制。

以下列举的均有研究文献支持。

炎性条件

● 降低的Th1相关的细胞因子(T-bet的,IL-2 ,和IFN-γ)和Th17相关的细胞因子(IL-12p40的,RORγt,IL-17A,IL-21,和IL-23),并增加了调节性T细胞-相关分子(Foxp3的,IL-10 ,和TGF-β)。

● 降低IL-1α,IL-1β,IL-6,IL-18,TNF-α的表达。

● IL-27升高。

● 降低CD80,CD40,CXCL1 ,CRP,iNOS的和抗微生物肽Reg3b和Reg3g 。

传染性条件

● 增加天然杀伤(NK)细胞活性。

● 血清IgA增加和IgG2a产生减少。

● IL-2,IL-1 2和IL-18升高。

● 降低IL-6和IL-8。

● TNF-α降低。

● 既增加了和减少IL-10,并降低和增加的IFN-γ

变态反应

● 减少IgE和改进了的IgG2a / IgG1的比。

● IgA增加。

● Th1细胞因子增加而Th2细胞因子产生减少。

● 降低IL-4和IL-5。

● 增加IL-10,IL-12和TGF-β。

● 增加或降低的IFN-γ。

● 抑制了MDC和TARC。

● CD4 + CD25 + Foxp3 + Treg细胞增加。

乳糜泻

● 降低TNF-α。

● NFκB增加。

● IL-10升高。

● 减少的CD3+ T,CD4+和CD4+ / Foxp3+细胞和增加的CD8+ T。

● MIP-1β升高。

下面具体以长双歧杆菌BB536为例,对长双歧杆菌的缓解过敏感染,调节代谢,调节免疫等作用进行详细阐述。

长双歧杆菌BB536与肠道微生物群协同作用,改善胃肠健康,调节宿主免疫稳态,缓解过敏性疾病和感染状况

Wong C B, et al., Journal of Functional Foods, 2019

长双歧杆菌BB536通过与人体肠道微生物群串扰调节肠道代谢。

Wong C B, et al., Journal of Functional Foods, 2019

(A) BB536通过促进前体庚二酸的产生调节生物素的生物合成,并使Bacteroides caccae将其进一步代谢为生物素,从而促进宿主肠道内稳态

(B) BB536通过交叉喂养机制影响共生丁酸生产菌(如直肠真杆菌)的代谢活性。BB536在碳水化合物发酵过程中产生的乙酸盐作为底物,维持Eu. rectale的生长,刺激丁酸盐的产生

长双歧杆菌BB536的免疫调节作用

Wong C B, et al., Journal of Functional Foods, 2019

(A) 肠道微生物群的波动,特别是脆弱拟杆菌的过量,有助于干扰宿主免疫和发展过敏性疾病。在过敏反应中,一种过敏原被树突状细胞吸收,呈现给初始型T细胞(Th0),然后转化为辅助性T细胞2型(Th2)。Th2细胞分泌白细胞介素-4和白细胞介素-5,随后刺激记忆B细胞转换为过敏原特异性体液反应,主要由产生免疫球蛋白E(IgE)抗体。这些IgE抗体附着于肥大细胞和嗜碱性粒细胞,从而使它们对随后的暴露和过敏症状的发展敏感。

(B) BB536通过间接和直接机制调节宿主-微生物相互作用中的免疫稳态并减轻过敏性疾病。

(i) BB536通过纠正脆弱拟杆菌的流行,从而恢复Th1/Th2平衡,减轻过敏症状,促进肠道微生物群的稳定。

(ii)BB536通过其细菌成分直接影响抗原诱导的IgE介导的Th2倾斜免疫平衡。

04 如何摄取长双歧杆菌?

1  剂量与特征

在使用双歧杆菌之前,请咨询医生。如果有某些慢病,可能无法使用双歧杆菌。

双歧杆菌有胶囊,片剂,散剂和咀嚼片形式。在没有医疗建议的情况下,请勿同时使用不同的配方。

以下情况需咨询是否可以安全使用该产品:

● 牛奶过敏乳糖不耐症

● 正在服用抗生素药物期间

孕妇母乳喂养期间

应该如何判断益生菌的质量?

益生菌根据菌落形成单位(CFU)进行标记。这表明活细菌的密度或强度。益生菌中CFU的数量越高,就意味着它对肠道菌群中有益细菌的生长产生更大的影响。现在市面上很多产品把CFU的数量作为一种活菌标识。

有研究人员认为,关于CFU的特定剂量研究较少,可能不太重要。更重要的是找到一种经过适当加工和存储的高质量产品,这样就可以得到一种含有大量活细菌的产品。

未正确准备和存储的产品可能会导致细菌死亡,从而导致没有效果或者浪费。为了防止这种情况的发生,一些公司封装了他们的产品。

有效益生菌满足什么样的条件?

1. 它一定不能有毒或致病的。

2. 它必须保留已被证明对宿主(使用它的人)有益的特征。

3. 每单位必须包含足够数量的活微生物。

4. 它必须能够生长并在制造过程中存活,并能够通过胃和小肠运输

5. 在存储和使用期间,它要保持活的状态。

如果需要开始补充,请尽量缓慢并逐渐增加。剂量范围很广,太高的剂量可能会引起胃部不适

2  获取方法

每天食用富含有益菌的食物。发酵的食品和饮料,如酸菜,泡菜,开菲尔,康普茶,酸奶和人工培养的蔬菜,都是活益生菌和活性益生菌的绝佳来源。

* 开菲尔是一种发酵的乳制品,可以在酸奶和牛奶之间混合使用,可以作为早餐的不错选择。

如果想服用补充剂,请记住,益生菌菌株有很多不同的类型,每种类型的作用都略有不同。当寻找双歧杆菌时,请寻找完整的名称,包括属,种菌株

例如,在“Bifidobacterium adolescentis. 22L”中,“Bifidobacterium” 代表双歧杆菌属,种类是adolescentis,菌株为22L。

以正确的比例选择正确的活细菌类型非常重要。

冻干益生菌补充剂要特别小心。可以选择,但是,“它们暴露在湿气中会迅速降解,因此可能无法长期保持稳定” 。

3  如何储存

益生菌对光,热和水分敏感。优质的益生菌应保存在黑暗的玻璃瓶中,以防止细菌死亡。大多数类型的益生菌都需要冷藏。尽可能遵循厂商的说明进行最佳存储。

05 常见的问题

1 服用双歧杆菌时应避免什么?

请勿将口服粉与热液体或食物混合。

错过服用怎么办?

跳过错过的时间,并在常规时间使用下一个剂量。不要一下子服用两次的剂量。

服用过量怎么办?

咨询医生,寻求紧急医疗救护。

有可能出现的副作用?

如果你有过敏反应的迹象需就医: 

荨麻疹; 呼吸困难;脸,嘴唇,舌头或喉咙肿胀。

常见的副作用可能包括:胃腹胀或不适。也可能会发生其他副作用。

是否一定要服用?

不一定。首先确定体内是否缺少益生菌,尤其是双歧杆菌。结合长双歧杆菌的健康益处和每个人的健康状况,可以在进行肠道菌群检测后,发现双歧杆菌(尤其长双歧杆菌)缺少的情况下进行服用,或遵医嘱。这样可以更加有针对性地改善某些症状,从而达到更好的效果。

附录:双歧杆菌的历史演变

自1900年,亨利·蒂西埃从新生婴儿的粪便中发现了双歧杆菌,蒂西埃便称他为革兰氏阳性弯曲和分叉(裂开,X形或Y形)杆状细胞双歧杆菌。现如今,蒂西埃的原始分离株被称为双歧双歧杆菌。

不久之后,作为诺贝尔奖获得者,蒂西埃研究所的同事——梅契尼科夫(Elie Metchnikoff)将蒂西埃的杆菌加入了他所研究的一份关于活力和长寿理论中。虽然早期有关于发酵乳的报道已经隐含说出关于发酵乳对于健康的益处,但梅契尼科夫是率先将其作为科学依据的。

梅契尼科夫的理论,从摄入的乳酸杆菌含量对健康和长寿的影响进行分析,目前酸奶是最有益的食品,其他如酸牛奶,纯牛奶等也含有。梅契尼科夫这一言论导致了20年以来公众对酸牛奶产品的需求逐增。梅契尼科夫不仅提出并延续了该理论——即肠道微生物群不仅可以控制肠道病原体感染的结果,还可以调节自然的慢性毒血症,这在降低衰老和死亡率中起着重要作用。

虽然由于第一次世界大战的爆发以及梅契尼科夫在71岁的时候去世,导致了人们对细菌疗法的兴趣大幅度降低。但是,关于在饮食中使用乳酸菌的研究一直持续了一个世纪,并在现今依然流行着。在健康的母乳所喂养的婴儿中发现了大量的双歧杆菌以及双歧杆菌的发酵/酸化性质,以此来暗示着双歧杆菌对人类营养方面和胃肠道健康有很大的益处。

如今,随着研究逐步扩大,双歧杆菌不仅通过食用益生菌培养物对人类进行了有益效果评估,还对家畜和其他动物进行了评估。

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