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肠道菌群与产后康复:从体重管理到情绪调节的整体解决方案

谷禾健康

分娩标志着孩子和母亲的一个相当大的变化,对于母亲来说,分娩是一个转折点,过去我们常常将关注点集中在宝宝的成长发育上,却往往忽视了产后妈妈的身体恢复,如激素急剧变化、在营养补充维持身材之间难以取舍、代谢异常睡眠减少等困扰。

更隐秘的危机在精神领域悄然蔓延。世卫组织2023年的报告显示,全球每5位产妇就有1位陷入产后抑郁的泥沼,这些被激素风暴与育儿压力双重撕扯的母亲,往往在”为母则刚”的社会期待中被迫沉默。当一位母亲在产后面临身体不适时,对孩子的照料家庭的和睦乃至整个社会都带来深远影响。

分娩后,女性体内发生着一系列显著的激素变化:雌激素和孕激素的急剧下降,催产素的波动,皮质醇等应激激素的起伏。激素变化会直接影响肠道菌群的组成和功能,而这些变化又与产后女性的代谢状态、食欲调节和营养吸收密切相关。

一方面,产妇需要充足的营养支持身体恢复和维持母乳喂养;另一方面,也希望逐渐恢复孕前体重。在这种情况下,找到产后营养补充与健康体重管理之间的平衡点变得尤为重要。理解肠道菌群与营养的双向互动关系,可以制定更有效的产后恢复策略,这一点在产后体重管理中尤为重要。

而当产后激素波动导致肠道菌群失衡时,不仅会影响营养物质的吸收和能量代谢,还可能通过炎症因子和神经递质的变化影响情绪,与产后抑郁等心理问题密切相关。

针对产后抑郁倾向的女性,菌群检测可与传统量表评估相结合,构建多模态评估体系,推动产后心理健康管理从单纯症状评估向生物标志物预警转变,提供更精准的个性化干预方案,有效支持产后女性的全面康复过程。

本文将重点探讨肠道菌群在产后女性健康中的关键作用,以及如何通过调节肠道菌群,为这群被忽视的重要人群提供更全面的关怀与支持。

01
产后康复为何如此艰难?

疼痛修复期的身心挑战

产后女性经历着人类生物学中剧烈的生理重构,其变化涵盖内分泌、代谢、免疫等多个系统,并与肠道菌群形成复杂的双向调控网络。

生理层面——连锁效应

“肚子阵阵拧着疼”

很多女性在产后2-3天,下腹持续出现类似痛经的阵发性绞痛哺乳时疼痛加剧,甚至需要咬牙忍耐。

子宫通过强烈收缩恢复孕前大小,宫底每日下降1-2厘米,约6周完成复旧。肌纤维缩短压迫血管止血。伴随这一过程,子宫内膜脱落形成恶露,初期为血性(持续3-4天),逐渐转为浆液性(持续约10天),最后为白色恶露(持续3周),全程4-6周。

哺乳时婴儿吸吮刺激催产素分泌,进一步强化宫缩。这种疼痛虽难熬,却是子宫复旧的积极信号。

“打个喷嚏就漏尿”

咳嗽、大笑时突然漏尿,尴尬又无奈。孕期增大的子宫压迫盆底肌长达数月,分娩时肌肉和神经被过度拉伸甚至断裂。松弛的盆底肌无法有效支撑尿道,导致腹压增加时尿液失控。

本文后面章节有介绍盆底肌修复的相关干预措施。

心理层面——从甜蜜到崩溃

“前一秒笑着哄娃,下一秒突然崩溃大哭”

分娩后24小时内,雌激素水平暴跌至孕前1/10,直接影响大脑5-羟色胺分泌,导致情绪调节功能紊乱。同时,睡眠剥夺(平均每天仅4小时碎片化睡眠)加剧前额叶皮层代谢异常。

“镜子里的我像个陌生人”——身材焦虑爆发

妊娠纹、松垮的肚皮下垂的乳房引发强烈外貌焦虑。产后体内脂联素水平持续偏低,导致脂肪代谢减缓,而镜像神经元对体像改变的过度关注会激活杏仁核恐惧回路。

以上是产后康复涉及身体的方方面面,产后生理层面的变化是产后康复研究与实践的核心关注点。这些变化涉及多个系统,包括泌尿系统、体重管理、疼痛感知以及心理健康等方面,需要综合考虑各系统的代谢机制。

产后康复对于保障母婴健康、提升产妇生活质量具有关键意义。接下来们将聚焦于产后营养与体重管理这一关键领域,探讨如何通过科学的饮食策略来支持身体恢复并维持健康体重。

02
如何平衡产后营养和体重管理?

产后女性面临着双重挑战:一方面需要充足的营养来恢复体力、促进伤口愈合并支持母乳喂养;另一方面又期望逐渐恢复孕前体态


产后体重的主要影响因素有哪些?

产后超重一方面源于孕前超重或孕期增重过多,另一方面与产后体重滞留有关。

什么是产后体重滞留?

产后体重滞留(Postpartum Weight Retention, PPWR)是女性产后普遍面临的代谢失衡问题,定义为产后一年内体重较孕前增加≥5kg的状态

主要以产后42天(产后6~8周)、产后6个月和产后12个月作为产后体重监测时点。

能量代谢重构与激素波动

脂肪储备与能量失衡

孕期母体脂肪储备量增加约3-4 kg,主要分布于腹部和臀部,用于支持胎儿发育及哺乳。

产后能量消耗模式改变:哺乳期基础代谢率较孕前提高15%-20%,但若能量摄入(尤其是高脂高糖饮食)超过哺乳消耗(约650 kcal/天),脂肪持续堆积

激素与代谢调节紊乱

雌激素骤降:产后雌激素水平下降50%-70%,导致脂蛋白酶活性降低,脂肪分解受阻

胰岛素抵抗:妊娠期胎盘分泌的激素(如胎盘催乳素)诱导胰岛素抵抗,产后恢复期若糖代谢未正常化,易引发脂肪合成亢进

初始体重减轻幅度‌

分娩后,产妇体重平均减少约5-10斤(胎儿、胎盘、羊水等重量),但仍有60%-80%的增重需通过后续干预消除‌

2013年中国不同产后时间和地区的乳母体重滞留量比较

  • 中国乳母产后0-3个月平均体重滞留5.3 kg,12个月后仍滞留2.8 kg。
  • 美国50%-75%产妇产后12个月体重未恢复至孕前。

产后女性的肠道菌群变化

门水平

厚壁菌门(Firmicutes)是产后早期(<6周)和晚期(6周至1年)的优势菌门,部分研究还发现放线菌门(Actinobacteria)在产后期间的比例显著增加

属水平

拟杆菌属在产后早期具有主导地位,也有研究发现Clostridiales在分娩后和产后4-6周内占优势。研究中常见的丰富菌属还包括:

  • 双歧杆菌属 (Bifidobacterium)
  • 链球菌属 (Streptococcus)
  • 乳杆菌属 (Lactobacillus)
  • 粪杆菌属 (Faecalibacterium)
  • 罗氏菌属 (Roseburia)
  • 葡萄球菌属 (Staphylococcus)
  • 普雷沃菌属 (Prevotella)
  • 埃希氏菌属 (Escherichia)
  • Alloprevotella

为什么产后有些人很容易瘦,有些不容易?

产后肠道菌群组成的变化不仅仅是微生物学现象,更是体重调节与代谢健康的关键因素。肠道微生物组直接参与能量提取、内分泌代谢与脂肪分解过程,充当产后女性代谢调节网络中的核心枢纽。

当然,体重也会涉及其他方面因素,这里我们从肠道菌群的角度来分析:

★ 基线菌群组成不同

每个产妇初始肠道菌群组成存在个体差异;不同菌群组成可影响从相同食物中提取的能量总量,具有特定微生物组特征的人在相同热量摄入条件下,体重变化轨迹可能完全不同

那些具有”瘦菌群”特征的产妇(如双歧杆菌、阿克曼氏菌丰度高,F/B比值低)更容易恢复体重;菌群多样性的产后女性通常代谢恢复更为理想。

妊娠期遗留的菌群变化

妊娠期激素水平和代谢变化会改变肠道菌群,这些变化可能在产后持续存在,影响能量提取效率和代谢调节;菌群变化的恢复速度存在个体差异,检测肠道菌群的变化可以了解其恢复程度。

菌群对能量平衡、激素的调节

基于菌群特征,有些产妇从相同食物中获取更多能量,肠道菌群影响短链脂肪酸产生,进而影响脂肪燃烧和储存。

短链脂肪酸通过多种机制影响脂肪组织代谢:

  • 刺激肠内分泌L细胞表面的受体,促进GLP-1和PYY等饱腹激素的分泌
  • 在脂肪细胞中激活相关受体,调节脂质代谢和胰岛素敏感性
  • 丁酸盐特别影响脂肪细胞分化和功能

特定菌群可促进脂肪组织褐变,增加能量消耗。

某些肠道菌如Dysosmobacter welbionis产生的12,13-diHOME能促进脂肪酸转运至棕色脂肪组织,增加能量消耗。

阿克曼氏菌被证明能增加褐变、脂肪酸氧化和棕色脂肪组织(BAT)活性,这一转化对能量消耗和代谢健康至关重要。

肠道菌群还通过影响胆汁酸代谢,间接影响激素水平,菌群可能影响产后激素敏感性,进而影响脂肪分解和糖代谢。

肠道屏障与炎症

肠道屏障功能受损时,细菌内毒素LPS可进入循环系统,激活炎症途径;LPS暴露改变脂肪因子分泌,与脂肪组织中巨噬细胞积累和促炎状态相关。

总之,产后体重恢复的个体差异在很大程度上取决于肠道菌群的组成与代谢功能,这些因素通过影响能量提取、脂肪储存、激素调节和炎症状态等多种机制,共同决定了产后女性体重恢复的难易程度和速度。了解和调节个人肠道菌群可能是未来产后体重管理的关键策略。

基于这一认识,产后营养补充不再是简单的能量与宏量营养素摄入,而应转向”营养-微生物-代谢”的整体观念。


如何科学地进行产后体重管理?

产后营养

合理的产后营养不仅关乎体重管理,更是整体康复过程的基石。适当的营养摄入能够提升免疫功能,加速产后恢复,调节激素平衡,甚至对缓解产后抑郁情绪也有积极作用。

产后体重管理的重要时间窗口

产后1年内是体重恢复的关键时期,产后6个月左右恢复到孕前体重的女性,其后续10年超重风险会较低

因此,理解产后身体的特殊需求,并据此制定个性化的饮食策略,是帮助产后妈妈顺利度过产后恢复期的重要支持手段。

首先,产后的营养需求有什么特点?

产后女性对食物的吸收利用率往往有所变化,激素波动会影响消化系统功能,影响营养素吸收。

◆ 能量需求增加哺乳期每天额外需要约500卡路里能量以支持乳汁分泌。

《美国膳食指南(2020-2025)》建议,与哺乳期的孕前需求相比,哺乳期妇女在产后前6个月额外摄入330卡路里,6-12个月额外摄入400卡路里。

我国传统月子餐文化源远流长,”坐月子”被视为产后恢复的关键。传统观念认为产后女性处于特殊”虚弱”状态,需通过特定食物”补”回元气。传统月子餐通常以高能量、高蛋白、温热食物为主,如猪蹄、鸡汤、鲫鱼汤等。这些食物含有丰富蛋白质和胶原蛋白,有助于伤口愈合和组织修复

然而,传统月子餐也存在局限性:过度强调高油高糖食物,食用红糖、米酒等”温补”食物可能导致血糖波动;单一食谱导致营养素摄入不均衡等。

◆ 蛋白质需求提高 乳汁分泌和身体组织修复都需要优质蛋白质支持。膳食蛋白质不仅是宿主营养的来源,也是肠道微生物的关键营养底物。

肠道菌群在蛋白质代谢中发挥着重要作用,特定菌群如拟杆菌属、梭状芽胞杆菌属和乳酸杆菌属有效分解未消化的蛋白质,生成短链脂肪酸和多种氨基酸。产后如果肠道菌群紊乱,可能导致菌群分解能力下降,从而引起蛋白质消化不良,影响营养吸收效率。

适量优质蛋白摄入可促进双歧杆菌和乳杆菌等有益菌生长,形成良性循环,而过高或过低的蛋白质摄入都可能导致菌群失衡,影响产后恢复。此外,一些肠道菌群还能从头合成赖氨酸等必需氨基酸,并将其整合到宿主蛋白质中,为产后女性提供额外的营养支持。

◆ 微量营养素需求钙、铁、锌等微量元素与多种维生素的需求量也显著增加,比如铁、钙流失和骨质疏松风险上升,微量营养素缺乏对产后女性健康恢复造成显著影响。单纯补充有时并不有效,甚至可能产生不良副作用(如补铁引起的消化问题)。

肠道菌群在微量营养素代谢中扮演着关键角色,它们能够合成、转化和影响多种微量营养素的吸收与利用。

例如,特定的乳杆菌如Latilactobacillus sakei能产生叶酸(维生素B9),帮助改善宿主叶酸状态,同时增加短链脂肪酸产生;研究发现,维生素A的摄入与肠道微生物多样性呈正相关,特别是在孕期和产后,类胡萝卜素摄入充足的女性肠道微生物α多样性更高。

铁是许多细菌生长必需的营养素,但铁补充不当可能导致条件致病菌增殖,产生肠道不适。同时,某些菌群可提高微量营养素的生物利用度,如乳酸乳球菌N8和布拉酵母菌可将发酵食品中的核黄素和叶酸浓度提高40%-90%。

在这其中,肠道菌群与微量营养素之间存在重要的双向相互作用,在营养补充策略中需要加以考虑。

母乳喂养

美国儿科学会 (American Academy of Pediatrics) 推荐前 6 个月进行纯母乳喂养,然后继续母乳喂养并辅食至少 2 年。哺乳是一种能量密集型状态,理论上可以引起净负平衡,从而使产后体重减轻。

《美国膳食指南(2020-2025)》建议,与哺乳期的孕前需求相比,哺乳期妇女在产后前6个月额外摄入330卡路里,6-12个月额外摄入400卡路里。有稳定乳汁且想减重的女性可每天减少500卡路里摄入(相当于哺乳消耗的能量),但每天至少保持1800卡路里。这样可以每周减重1磅,4个月后可恢复孕前体重而不影响婴儿生长。

在哺乳期,坚持均衡的饮食,包括所有类别的常量营养素,对于维持母乳的成分和产量至关重要。一些流行的几种时尚饮食(例如,极低碳水化合物、旧石器时代、极低脂肪)可能会导致哺乳期妇女营养缺乏,应该避免。

膳食计划应强调营养丰富的全食物,如水果、蔬菜、豆类、全谷物和健康脂肪。选择纯素饮食的患者应评估并补充叶酸、维生素B12、铁、锌、胆碱、碘和EPA/DHA。

运动干预

剖宫产后,建议早期下床活动作为促进剖宫产后恢复(ERAC)方案的一部分。早期行走可缩短肠功能恢复时间、血栓形成风险和产后住院时间。

NICE指南:建议所有产后女性在6-8周后进行体重管理。

分期渐进:产后0-6周以低强度恢复性训练为主(如凯格尔运动、腹式呼吸),6周后逐步增加有氧与抗阻训练强度。

产后2天起:产褥期保健操(每1-2天增加1节,每节8-16次)。

产后6周后:逐步引入有氧运动(如散步、瑜伽),每周≥150分钟中等强度运动,分4-5次完成。

力量训练:针对核心肌群,改善基础代谢率。

为了安全起见,避免过早负重或高强度运动,运动强度以心率<140次/分钟为宜。

个体化:剖宫产者需延迟腹部加压训练至伤口愈合(通常8-12周),重点关注多裂肌与膈肌协同。

有效运动模式:

高强度间歇训练(HIIT)

RCT显示,每周3次、每次20分钟的HIIT(如自行车+深蹲组合)在12周内显著降低体脂率(-3.2% vs对照组-1.1%),且不影响母乳产量。

抗阻-有氧联合训练

对比静态核心训练与瑞士球训练,发现两者均能改善腰围(平均减少4.3cm)和内脏脂肪面积,但需结合饮食控制才能实现体重下降。

注:以上需结合自身状况,避免盲目锻炼。

中药调理

中药调理通过使用具有健脾祛湿功效的中药材,改善体内湿气过重。产后体虚、气血不足时,可在医生指导下服用补血益气类中药。

产后体重管理与全面康复是产后女性身体健康的一个方面,心理健康同样不容忽视,而肠道菌群失衡不仅影响代谢和体重,也直接参与情绪调节。产后激素波动引起的菌群变化,可能形成生理-心理-微生物的复杂互动网络。

当产后女性面临身体恢复压力的同时,还可能经历产后抑郁的困扰。这种情绪障碍影响产后妈妈健康的同时,也有可能传递给婴儿,影响下一代发育。因此,我们需要将产后照护视角从单纯的体重恢复拓展至情绪健康领域,探索肠道菌群在产后抑郁中的关键作用。

03
产后抑郁

神经系统

产后抑郁症(PPD)是女性分娩后的常见疾病,症状包括情绪低落、易怒、睡眠障碍,严重时还会出现自杀或自杀意念。与产后抑郁相关的自杀是产后妇女死亡的主要原因,仅次于其他原因。

产后抑郁的发生率因地理位置而异,在经济发达国家为6.9%~12.9%,在经济欠发达或发展中国家超过20%


产后抑郁的相关危险因素

近年来,社会和生活压力的增加与产后抑郁发病率的上升有关,这对患者的生活质量和身心健康产生了负面影响。病理机制很复杂,目前还不完全清楚。大多数学者认为,产后抑郁的发展可能是多因素的,受遗传、生理、心理、社会和家庭因素的影响。

一项荟萃分析显示,以下危险因素与产后抑郁相关:

• 妊娠糖尿病(OR = 2.71, 95%CI 1.78-4.14, I2 = 0.0%)

• 妊娠期抑郁(OR = 2.40, 95%CI 1.96-2.93, I= 96.7%)

• 孕妇生男孩 (OR = 1.62;95% CI 1.28-2.05;I2 = 0.0%)

• 妊娠期抑郁病史 (OR = 4.82,95%CI 1.32-17.54,I2 = 74.9%)

• 抑郁病史 (OR = 3.09,95%CI 1.62-5.93,I2 = 86.5%)

• 分娩时硬膜外麻醉 (OR = .81,95%CI .13-4.87,I2 = 90.1%)


母婴双重危机:抑郁改写两代人的人生轨迹

产后抑郁症不仅影响母亲的身心健康家庭关系,还通过多种途径传递给宝宝,影响宝宝的大脑发育。

抑郁状态下的妈妈往往缺乏与宝宝的积极互动,减少了皮肤接触和情感交流,这也会影响婴儿的神经系统发育

可能通过喂养习惯的改变和照料质量下降影响宝宝,也可能通过母乳微生物群影响宝宝的肠道菌群定植,进而影响宝宝的认知发展和情绪调节能力。

产后一个月的这段时期对婴儿肠道菌群建立至关重要,而这正是大多数婴儿完全依赖母乳的阶段。一项研究发现,产后母亲压力与母乳微生物组成之间存在关联,研究发现,高压力组母亲的乳汁中链球菌、Gemella、Veillonella含量显著降低,而葡萄球菌、棒状菌和不动杆菌的含量升高,这些部分是条件致病菌。母亲的压力状态会影响乳汁的微生物组成,这可能会进一步影响婴儿肠道菌群的定植和后续的健康发展。

doi.org/10.1016/j.bbi.2024.11.020

链球菌和Veillonella减少可能通过影响短链脂肪酸(SCFAs)的产生影响大脑发育,短链脂肪酸可穿过血脑屏障,对神经发育至关重要。

这种情况如果得不到及时干预,宝宝发育问题可能让产后妈妈的情绪雪上加霜,陷入恶性循环,导致抑郁症状加重,而对宝宝的影响也将长时间持续。

这种早期的微生物群失衡可能对宝宝的神经发育产生长期影响。研究发现,早期肠道菌群不健康与儿童期注意力缺陷、认知障碍、情绪调节问题甚至自闭症谱系障碍风险增加相关。由于大脑发育的关键期正是生命最初几年,这种影响可能会一直持续到青少年甚至成年期,形成跨代际的健康问题传递。

一文涵盖:宝宝大脑发育差异背后肠道菌群的故事

因此,针对产后抑郁的早期识别和干预至关重要。

产后抑郁治疗的困境

目前产后抑郁的治疗通常包括抗抑郁药、心理干预和激素补充。然而,这些方法经常出现副作用,表现出不一致的长期有效性并可能在母乳中积聚,可能影响婴儿,从而限制其临床效用。

*** 

科学界开始逐渐认识到产后期女性不仅经历着激素的剧烈波动,也同时面临着肠道微生物生态的显著变化。这种变化并非独立存在,而是通过”肠-脑轴“与产后情绪密切相关。研究表明,肠道微生物通过产生多种神经递质和生物活性物质,如血清素(5-HT)、γ-氨基丁酸(GABA)、多巴胺等,直接影响中枢神经系统功能。

Sorboni SG, et al.,Clin Microbiol Rev. 2022

关于肠-脑轴详见我们之前的文章:

肠道微生物组在人类神经系统疾病中的作用

深度解读 | 肠道菌群和中枢神经系统的关系

特别值得注意的是,血清素的合成受到肠道微生物群的显著调节,而血清素水平的异常抑郁症状密切相关。肠道微生物还通过产生短链脂肪酸等代谢物,调节免疫系统功能,改善肠道屏障完整性,减少炎症反应。

这些发现为我们打开了理解产后抑郁的新视角——肠道微生物群的失衡可能是连接激素波动、免疫功能改变和情绪障碍的关键环节


肠道菌群失衡与产后抑郁的关联

一项孟德尔随机化分析研究表明,产后抑郁患者的厚壁菌门与拟杆菌门之比(F/B)显著增加,这种菌群失衡与促炎状态相关。

α-变形杆菌属(属于变形杆菌门)、Clostridialesvadin BB60(属于拟杆菌属)和韦荣球菌科(属于厚壁菌门)与抑郁症风险的发展有关。

菌群“守护者”与“破坏者”的博弈

韦荣菌科(Veillonellaceae)通过代谢短链脂肪酸和脂多糖,增强肠道通透性,并激活Toll样受体通路,促进炎症因子释放,进而影响神经可塑性,这可能解释其在抑郁风险中的双重作用。

人类肠道核心菌属——韦荣氏球菌属(Veillonella)

Clostridiales vadin BB60的保护作用可能通过调节F/B比值实现,与5-HT水平呈正相关,可能通过维持色氨酸代谢稳态发挥保护效应,但其具体机制需结合其对色氨酸代谢的影响进一步阐明。

RuminococcaceaeUCG011(保护性菌群)丰度下降会直接削弱其对5-HT的正向调节作用,5-羟色胺是一种与积极情绪相关的神经递质。

在产后抑郁大鼠模型中,该菌属的减少导致5-羟色胺合成酶(TPH)表达降低,从而引起5-羟色胺水平下降,可能导致情绪和行为调节障碍

doi: 10.1186/s12884-025-07304-w

炎症——连接肠道菌群与产后抑郁的另一关键

血清趋化因子CCL5(OR=0.878)和CCL3(OR=0.898)水平升高产后抑郁风险降低显著相关,但其作用机制独立于Family XIII AD3011属的致病效应。

动物实验证实,LPS诱导的神经炎症可导致海马神经元损伤和下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴过度激活,最终引发皮质醇水平持续升高及突触可塑性受损。

通过对炎症介质的调节,可能能够降低产后抑郁的风险。这一理论为寻找新的干预手段提供了可能的方向。例如,益生菌或其他饮食干预策略被认为能够改善肠道菌群组成,并且有潜力减轻与产后相关的情绪障碍。


如何判别产后抑郁?

目前临床主要通过量表筛查进行初步判断,例如爱丁堡产后抑郁量表(EPDS),然而,量表评估依赖主观感受,可能存在漏诊延迟干预的风险。近年来科研领域开始关注肠道菌群等相对客观生物标志物与产后抑郁的关联。

纵向研究表明,不同抑郁症状强度的孕产妇肠道菌群存在差异。

产后早期:在产后住院期间(产后1-3天)

中重度抑郁症中Enterobacteriaceae

中重度抑郁症状组(MG组) Enterobacteriaceae细菌相对丰度显著高于轻度/无抑郁症状组(4.9%vs1.0%,p<0.05)。

doi.org/10.47626/1516-4446-2024-3721

肠杆菌科细菌由革兰氏阴性菌组成,这些细菌可以转移到循环和淋巴系统,促进免疫反应的增加炎性细胞因子的释放,如IL-1、IL-6等,这些细胞因子可以穿过血脑屏障并导致神经炎症,这是抑郁症女性的常见情况。

双歧杆菌属增加与抑郁症状评分(EPDS)降低存在相关趋势(p=0.2, cor= -0.19);Enterobacteriaceae与双歧杆菌属之间存在负相关趋势(cor:-0.14, p=0.2)。在接受精神治疗的中重度抑郁组中,双歧杆菌属的丰度随着时间的推移而增加。轻度/无症状组产后Faecalibacterium属丰度较高

这项研究突显了将肠杆菌科(Enterobacteriaceae)视为妊娠晚期和产后恢复期间母体抑郁症状发作的合理生物标志物促成因素的重要性。

识别出具有潜在预防或治疗意义的生物标志物,将有助于早期干预和个体化的治疗方案制定,最终减轻产后抑郁对母婴健康的影响。

临床应用思路

像上述研究证据,可以构建多模态评估体系:

  • 量表筛查:采用EPDS量表进行症状初筛;
  • 肠道菌群辅助判别:对临界值人群进行肠道菌群检测,重点分析肠杆菌科/双歧杆菌比值及Faecalibacterium丰度;对于肠杆菌科明显较高的人群采取相关干预措施。


基于肠道菌群的干预

通用益生菌、益生元等干预方式

编辑​

——直接干预:产后母亲补充益生菌

鼠李糖乳杆菌HN001

针对438名孕妇的双盲试验显示,补充HN001组产后6个月抑郁评分(EPDS)降低(Slykerman et al., 2017)。结果显示,焦虑评分(STAI-6)降低34%抑郁风险减少50%(p=0.037)。

复合菌株干预

超重孕妇补充鼠李糖乳杆菌HN001+动物双歧杆菌420,产后12个月抑郁症状减轻(Hulkkonen et al., 2021)。

局限性:需联合鱼油使用,单独益生菌效果未达统计学显著。

doi: 10.3390/healthcare10060970

——间接干预:婴儿补充益生菌

罗伊氏乳杆菌DSM 17938

42名肠绞痛婴儿补充该菌株28天,母亲EPDS评分较安慰剂组降低2.3分(p<0.01)(Mi et al., 2015)。减少婴儿哭闹时长,缓解母亲育儿压力

doi: 10.3390/healthcare10060970

个性化干预

基于上述纵向研究,如果产后女性情绪波动较大,量表评分趋于临界值,肠道菌群检测报告中有上述特征,肠杆菌较高,双歧杆菌较低,则可以针对性补充双歧杆菌来平衡肠道微生态,或者补充相关益生元为肠道有益菌提供养分,或者针对肠杆菌较高的情况进行饮食干预,吃西兰花、菠菜、胡萝卜等,具体情况因人而异。

有时候并不是简单地通过一个菌的高低来判别,而是要看个人肠道生态平衡状态,谷禾肠道菌群检测报告提供了更为精准的个体化干预方案。报告通常包含肠道菌群多样性评估、关键菌种分析以及代谢功能预测,尤其可以关注与情绪调节相关的微生物组成变化,如果偏高或者偏低,则有相关饮食、生活方式等干预措施,为产后女性提供个性化的调整建议。

产后女性可以在传统治疗方法之外,获得一种安全有效的补充干预途径,帮助她们更好地度过产后适应期,降低产后抑郁的风险。


产后抑郁与营养因子的多维度关联

维生素D

维生素D通过调节下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)和促进神经递质合成发挥抗抑郁作用。

伊朗一项病例对照研究发现,维生素 D 水平低的妇女在分娩后 6-8 周患抑郁症的风险更大

一项荟萃分析研究表明,低水平的维生素 D(低于 50 nmol/l)与产后抑郁的风险增加 3.67 倍相关。

从肠道菌群的角度,补充维生素D增加肠道菌群多样性,普氏菌属丰度增加,而嗜血杆菌和韦荣氏球菌丰度降低促进双歧杆菌等益生菌生长,这些菌群参与血清素合成。维持肠道屏障完整性,减少促炎因子释放,调节免疫系统,改善Th17/Treg平衡。

一项研究发现,在怀孕的最后 2 周和分娩后的前 8 周每天服用 2,000 单位维生素 D 可以降低患产后抑郁的风险

一项临床研究还发现,服用 2000 IU/d 的维生素 D 可以减轻抑郁症状。

B族维生素

维生素 B1 (硫胺素)

硫胺素是一种水溶性维生素,不会储存在体内,必须每天从牛肉、鸡肉、谷物、坚果和豆类等来源摄入。孕妇和哺乳期妇女每日需求量为 1.4 毫克。它对神经递质合成和能量产生至关重要,其缺乏会导致脑干变化和抑郁症状。补充硫胺素可以改善这些症状。

维生素 B2 (核黄素)

核黄素常见于乳制品、瘦肉、肝脏、绿叶蔬菜和酵母中,一项队列研究表明,适量摄入维生素 B2 有助于降低患产后抑郁的风险。

维生素 B6 (吡哆醇)

维生素 B6 或吡哆醇可以来自肉类、家禽、鱼、蛋、白土豆和淀粉类蔬菜。这种维生素对于血清素和多巴胺等必需神经递质的生物合成至关重要,这些神经递质可以改善情绪和认知功能。

抑郁症患者的同型半胱氨酸水平通常较高,而叶酸和维生素 B6 水平较低。同型半胱氨酸是一种非必需的硫氨基酸,对血管有毒并导致氧化应激和细胞死亡。 一项研究表明,服用维生素 B6 可以独立降低产后抑郁的发病率。

维生素 B12

血液中维生素B 的正常水平在147.6~664.2 pmol/L 之间。VB12 缺乏导致同型半胱氨酸水平增加以及叶酸和 VB12 效率降低,因为它被困在 5-甲基四氢叶酸循环中,而不是四氢叶酸的活性形式。

叶酸和VB12 在中枢神经系统的几种代谢途径中起着至关重要的作用。血清同型半胱氨酸水平升高表明VB12 和叶酸缺乏,见于抑郁症患者。

也有一项系统评价发现血清VB12、叶酸、铁蛋白水平与产后抑郁风险之间没有关联。

补充VB12 和叶酸可能在一定程度上提供保护作用,降低这些疾病的发病风险。

关于B族维生素和肠道菌群的关联,在我们之前的文章中有详细阐述:

B族维生素与肠道菌群互作

红肉、肝脏、种子、豆类和牡蛎等食物是铁的丰富来源。各种研究表明,与其他母亲相比,患有贫血的女性往往会经历更严重的产后抑郁。妊娠期贫血的诊断和治疗有助于降低患产后抑郁的风险。此外产后低铁蛋白水平也会导致产后抑郁。

中国一项涉及 1,592 名女性的队列研究表明,从怀孕期间开始摄入铁超过 6 个月有助于降低分娩后 6 个月和 12 个月患抑郁症的风险。

然而,另一项研究发现母体血清铁与产后抑郁症状之间没有关联。

一项对 649121 样本进行的 10 年高质量队列研究表明,在分娩后第一年,贫血和抑郁症之间存在显著关联。

人与菌对铁的竞争吸收 | 塑造并控制肠道潜在病原菌的生长

维生素 C

维生素 C 在防止氧化应激方面起着至关重要的作用。它还充当一组酶的辅助因子,这些酶负责调节和合成整个身体的重要功能。

一项研究表明,高剂量的维生素 C(每天 3 克)可以降低 PPD 的严重程度。然而,另一项研究发现,压缩的橙皮滴剂对 PPD 或焦虑没有任何影响。

维生素C的功能、吸收代谢、与肠道菌群的关联

锌是一种稀有金属离子,是人体中仅次于钙的第二大元素。它在免疫和内分泌系统中都起着至关重要的作用。锌负责刺激和抑制中枢神经系统中的化学介质。

根据一项全面的荟萃分析,抑郁症女性的血锌水平(1.85 μmoll/L)低于非抑郁症女性。

此外,一项系统评价发现,低锌水平与产后抑郁风险较高有关。然而,几项研究表明血清锌水平与产后忧郁综合征之间没有相关性。

此外,一项临床试验发现,锌对减轻产后焦虑和抑郁症状没有显着影响。

必需脂肪酸

必需不饱和脂肪酸,也称为多不饱和脂肪酸 (PUFA),分为两大类:n-6 和 n-3

Omega-3 是一种亚麻酸,来自三个脂肪组,即 α-亚麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)。n-3 多不饱和脂肪酸摄入量与产后抑郁之间的显著正相关

研究表明,低水平的 omega-3 脂肪酸与产后抑郁高风险之间存在联系。其中,DHA 的作用更为明显。怀孕和哺乳自然会降低 DHA 水平。

然而,DHA 和产后抑郁之间的联系并不一致。在一项干预研究中,即使血清水平较低的女性每天摄入 200 毫克 DHA,产后前 4 个月内产后抑郁的患病率也没有变化。

一些研究发现鱼类摄入量或 omega-3 补充剂与产后抑郁之间没有相关性。一般来说,系统评价无法在omega-3脂肪酸和产后抑郁之间建立有效的关系。然而,素食中产后抑郁的患病率高于杂食性饮食。

探索Omega-3脂肪酸:健康益处与营养补充

碳水化合物

碳水化合物在能量产生中起着至关重要的作用,会影响情绪。研究表明,怀孕会导致胰岛素抵抗,这会使女性更容易患抑郁症和葡萄糖耐量受损。

一项队列研究发现,患有妊娠糖尿病的女性在怀孕和产后患抑郁的风险明显更高。此外,据推测,分娩后胰岛素水平降低,会降低血清素水平并导致抑郁症。血糖水平的波动也会导致炎症和脂肪因子标志物的分泌,例如白细胞介素IL-6,这些标志物与产后抑郁有关。

一项队列研究发现血糖指数与产后抑郁之间没有关联。

最后,低碳水化合物饮食往往会增加患抑郁症的风险,因为它们会减少大脑中血清素的产生。然而,富含碳水化合物的食物通过触发色氨酸的产生来促进幸福感。

掌握饮食健康:了解你的宏量营养素摄入

临床实践中,产后女性补充维生素可以结合肠道菌群检测报告,针对个体差异制定个性化补充方案,以达到改善肠道菌群结构、提升情绪状态的最佳效果。

整合检测与干预

基线评估:产后进行首次肠道菌群检测与心理健康评估,建立个体基准数据。

分层干预:

  • 无抑郁风险组:基础营养补充+菌群维护方案
  • 轻度风险组:针对性维生素调整+温和益生菌干预
  • 中高风险组:强化维生素方案+特定菌株干预+心理支持

动态监测:3个月左右复查肠道菌群和情绪状态,及时调整干预方案。

通过”检测-干预-评估-调整”的模式,产后女性可以获得高度个性化的维生素补充方案,靶向调节肠道菌群生态,有效支持情绪调节系统,实现身心健康的协同优化。

04
特殊人群的产后管理

产后便秘、高血糖


产后便秘

产后便秘在新妈妈中较为常见,据相关研究显示,产后便秘的发生率在不同地区和人群中有所差异,但总体上可达到 20% – 40%。顺产和剖宫产的产妇均可能出现便秘问题,但剖宫产产妇由于手术和卧床休息等因素,便秘的发生率相对更高。长期便秘还可能增加患肠道疾病的风险

分娩过程中抗生素使用应激反应以及生理变化都会扰乱原有的肠道菌群平衡。特别是剖宫产女性抗生素使用可能导致肠道菌群短期内显著改变,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减少,影响肠道蠕动

产后盆底肌肉松弱或损伤会影响排便功能,而肠道运动减慢进一步导致粪便在肠道停留时间延长。关于盆底肌康复在下一章节介绍。

产后女性饮食习惯改变(如纤维摄入不足)、活动减少、水分摄入不足等因素,直接影响肠道菌群组成。

干预措施

饮食

增加膳食纤维的摄入是缓解产后便秘的重要方法。产妇应多吃蔬菜、水果、全麦面包等富含膳食纤维的食物,以增加粪便体积,促进肠道蠕动。同时,保持充足的水分摄入也很重要,每天至少饮用1500-2000毫升水,有助于软化粪便,使其更容易排出。

生活方式

适当运动可以促进肠道蠕动,缓解便秘症状。产后身体条件允许的情况下,新妈妈可以进行一些简单的运动,如散步、产后瑜伽等。

每天坚持 30 分钟左右的运动,有助于增强腹肌力量,促进排便。

定时排便训练

晨起或餐后2小时内尝试排便,利用生理性肠蠕动高峰(胃结肠反射)建立规律。

药物辅助

在医生指导下使用开塞露等药物,但不宜长期使用,以免形成依赖。乳果糖口服溶液也可在医生指导下使用,增加大便体积,缓解便秘。

中药如黄连上清丸、枳实导滞丸等,具有健脾消食、通腑泻下的作用,适用于产后气血虚弱所致的便秘。

腹部按摩

顺时针方向轻柔地按压下腹部,每次持续5-10分钟,有助于促进肠胃蠕动,缓解便秘症状。

以上是普适性的干预方式,我们也了解到,产后便秘的发生与肠道菌群失调密切相关,每个人肠道菌群不一样,便秘的原因也可能不一样。通过专业的肠道菌群检测,可以了解产后女性肠道微生物组成的具体情况,比如产丁酸菌的丰度、双歧杆菌和乳杆菌等有益菌的数量,以及潜在致病菌如艰难梭菌的水平。

如果是菌群紊乱的原因,那么结合菌群检测结果进行精准干预效果会更为显著。例如,对双歧杆菌缺乏的产妇可重点补充特定双歧杆菌株;对产丁酸菌不足者,可增加膳食纤维和低聚果糖等益生元摄入。

谷禾肠道菌群检测报告有便秘相关菌群过多或过少的提示,根据个人菌群报告可以有针对性地干预。

<来源:谷禾健康肠道菌群检测数据库>

这种个性化的微生物干预策略,不仅能更有效缓解便秘症状,还能从根本上改善肠道微生态环境,促进产后整体健康恢复。


产后血糖升高

一小部分女性产后出现血糖调节能力异常的状况,更有甚者这些女性可能会在产后5-10年内发展为2型糖尿病。

产后高血糖的常见表现

餐后异常疲劳感、口渴增加、排尿频繁、视力模糊、伤口愈合缓慢,以及无法解释的体重变化。

为什么产后会出现血糖波动?

分娩后胎盘激素急剧下降,理论上有利于胰岛素敏感性恢复,但实际情况更为复杂。

产后激素变化剧烈,催乳素和皮质醇水平波动可直接影响血糖;激素变化也会改变肠道菌群组成。

研究表明妊娠期糖尿病患者的肠道菌群失调在产后8个月仍然存在,拟杆菌减少,厚壁菌增加,这种菌群失衡直接影响肠道产生的短链脂肪酸水平,进一步影响胰岛素敏感性。

睡眠不足和作息紊乱会增加应激激素分泌,干扰胰岛素功能;这些因素也会改变肠道微生态环境,导致肠道通透性增加,使细菌代谢产物和内毒素进入血液循环,引发低度炎症反应。

产后恢复期能量消耗模式变化,哺乳消耗增加而活动量可能减少;

产后子宫收缩、伤口愈合和组织修复过程会导致代谢状态波动。同时,身体组成变化如脂肪分布调整也会影响葡萄糖代谢。这些生理变化通过改变肠道微环境pH值、氧气含量和营养物质分布,进一步影响肠道微生物组成

这些因素共同作用,使产后血糖波动大且不可预测,特别是在产后头三个月。

产后阶段是女性身体快速恢复和调整的关键期,尤其对于妊娠期糖尿病的新妈妈,这一时期的营养管理更为重要,直接关系到恢复质量和未来健康风险。

肠道菌群检测帮助早期风险预警,辅助干预

相比传统血糖检测,菌群变化可能是代谢异常的更早期信号,为高风险人群提供预防性干预的时间窗口

通过肠道菌群检测识别个体特异性的菌群失衡模式,结合临床指标(如炎症因子IL-6、皮质醇水平)建立个人”菌群-代谢”关联模型

跟踪干预措施对肠道菌群的调节效果,为调整干预方案提供客观依据

相关产后康复中心或临床营养或健康管理机构,可以根据菌群结构设计低血糖指数的膳食模式,针对特定菌群不足,选择相应的益生元食物。基于个体菌群特性,调整蛋白质、脂肪和碳水化合物的比例。

这种微生态层面的干预不仅能帮助产妇更有效地管理血糖,还能从根本上改善代谢健康,降低未来发展为2型糖尿病的风险。

05
盆底肌修复

盆底肌损伤

产后盆底肌损伤是许多产妇面临的常见问题。盆底肌损伤会引发尿失禁、漏尿、性生活质量下降、盆腔器官脱垂、衰老等问题。研究表明,产后妇女盆底功能异常发生率为50-64%。

什么是盆底肌?

盆底肌是指位于骨盆底部的一组肌肉和筋膜组织,像一张“吊网”一样支撑着盆腔内的器官,包括膀胱、子宫、阴道和直肠等。盆底肌在维持盆腔器官正常位置、控制排尿和排便、支持性功能以及保持盆腔稳定等方面发挥着重要作用。

编辑​

盆底肌损伤的原因

分娩压力:分娩过程中,胎儿通过产道时会对盆底肌肉施加巨大压力,导致肌肉损伤或拉伸,同时阴部神经牵拉导致神经传导功能下降,引发肌肉失用性萎缩。

激素变化:妊娠期孕激素和松弛素水平升高,抑制胶原蛋白合成,降低盆底肌的承托能力;产后雌激素骤降则延缓肌肉修复进程。

体重增加:怀孕期间体重的增加也会对盆底肌肉造成额外负担。

产后盆底肌修复

盆底肌训练(PFMT)

盆底肌训练是预防和治疗产后尿失禁的有效方法。训练通常包括收缩和放松盆底肌肉的动作,如凯格尔运动(Kegel exercises),并建议在专业理疗师或护理护士的指导下进行。

具体做法是找到盆底肌肉,在排尿时尝试中断尿流,然后收紧并上提盆底肌,保持5秒钟,然后放松10秒钟,每天进行3次,每次10-15分钟。

注:美国妇产科医生 Dr. Arnold Kegel 于 1948 年创建了盆底肌锻炼法,简称 Kegel 法,即指导患者做提肛运动。通过自主的、反复的盆底肌肉群的收缩和舒张,增强支持尿道、膀胱、子宫和直肠等脏器的盆底肌张力,恢复盆底肌功能。

生物反馈疗法

生物反馈疗法通过监测盆底肌肉的活动,让产妇直观了解自身肌肉收缩情况,帮助患者正确执行训练动作,提高康复效果。

电刺激疗法

电刺激疗法则通过特定频率和强度的电流刺激盆底肌肉或腹部肌肉,促进肌肉收缩,增强肌力。

一般来说,一周 3-5 次治疗,一疗程 10 次,每次 20-30 分钟,2-3 疗程。

但电刺激治疗需要专业设备和技术支持,且治疗过程可能会给产妇带来不适感。

中医调理

补肾固涩类方剂:如四神丸、金匮肾气丸等,用于调节内分泌系统,缓解压力性尿失禁。

健脾利水类中药:适用于气血虚弱导致的尿失禁及漏尿。

针灸疗法:通过在特定穴位如百会穴、关元穴等进行针刺,促进血液循环,帮助盆底肌修复。

手术治疗

对于严重的盆底肌损伤,如盆腔器官脱垂,严重尿失禁,影响日常生活,可能需要手术治疗。

尿道中段悬吊术(TVT/TOT):治愈率达85%-90%,但5年内复发率约10%-15%,且可能引发膀胱穿孔。

其他

使用盆底康复仪进行训练,可以帮助患者更有效地进行盆底肌锻炼。

针对性训练如腹式呼吸、脚趾叩击等也有助于增强盆底肌肉的力量。

多模式康复方法

多模式康复方法通过综合多种手段,以达到最佳康复效果。

Wang 等人的研究中,48 名产后腰骶骨盆疼痛女性参与随机对照试验,干预组接受为期 12 周的盆底肌训练结合腰背部肌肉神经肌肉电刺激,对照组仅接受神经肌肉电刺激。结果显示,干预组在 6 周和 12 周时疼痛、功能障碍和生活质量的身体领域均有显著改善。

进一步的研究由 Bhat 等人完成,比较了结合性唤起的凯格尔训练与单独凯格尔训练对产后盆底肌力和性功能的提升效果,涉及性活跃的初产阴道分娩女性。结果显示,结合性唤起的组别在每月评估中盆底肌力和性功能均有显著提升。这进一步证实了多模式康复方法的有效性,为产后康复提供了更多选择和可能性。

总的来说,骨盆底训练成为最常见的方法,躯干稳定练习和电刺激也强调恢复骨盆和核心力量。此外,创新技术,如脊椎按摩疗法,针灸等也是不断发展的产后护理方式。

这些产后康复方法不仅关乎生理恢复,更与产妇心理健康密切相关。研究表明,身体不适与心理健康之间存在双向互动关系。当产后女性遭受尿失禁、便秘或持续疼痛等困扰时,往往伴随着自尊心降低社交回避倾向

随着症状改善,产后女性对身体恢复的信心增强,减轻对永久性损伤的焦虑;其次,运动本身促进内啡肽分泌,天然调节情绪;运动通过影响肠道菌群组成间接改善了与情绪调节相关的神经递质平衡。

每一位母亲的产后康复都应被视为身心一体的整体康复过程。专业机构在设计产后康复方案时,如果超越传统的身体功能修复视角,整合肠道菌群调节的微生态方法,则能建立更全面、更有效的产后健康支持体系,帮助每位妈妈在迎接新生命的同时,也能守护自己的身心健康。

06
结 语

产后女性经历剧烈的生理重构,从激素波动到代谢变化,这些变化直接影响肠道微生态,而肠道菌群失衡又反过来影响产后恢复质量,形成复杂的双向调控网络。正是这种复杂的生理重构过程,使得产后康复面临独特挑战。

肠道菌群作为人体最大的微生态系统,不仅参与营养物质代谢和免疫调节,还通过肠-脑轴直接影响情绪和认知功能,是连接产后各种健康问题的核心纽带。通过解析产后女性独特的菌群变化特征,可以更精准地把握康复关键,从根本上促进身体各系统协调恢复。

目前,在临床应用中,肠道菌群检测不仅可辅助诊断产后抑郁、便秘和血糖异常等问题,更能通过”菌群-疾病”关联模型指导个性化治疗方案设计,减少药物依赖,缩短治疗周期。

月子中心可基于菌群检测结果定制营养餐,调节双歧杆菌、产丁酸菌等关键菌群,同时通过环境菌群优化降低感染风险,为母婴健康奠定微生态基础。

对健身机构而言,菌群检测结合训练能显著提升燃脂效率,使腰围减少更显著。健康管理机构通过菌群监测预警代谢风险,实施早期干预,避免产后5-10年内发展为2型糖尿病的风险。

未来,肠道菌群检测将与数字技术深度融合,推动产后康复服务从”经验型”向”精准型”转变。菌群检测+AI分析将实现健康异常早期预警;功能性菌株筛选与应用将催生新一代产后康复产品;母婴菌群联动管理将形成全新的家庭健康解决方案。

临床-科研-产业-政策四维联动机制,可以共同构建如”产后菌群健康分级评估指南”,制定产后菌群健康指导标准,推动产后菌群药物和营养品开发,为产后康复提供科学指导。

注:本账号内容仅供学习和交流,不构成任何形式的医疗建议。

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多糖——肠菌的能量来源,如何调控菌与我们身体

谷禾健康

让食物成为你的药物,让药物成为你的食物

随着现代生活节奏的加快,疲劳、压力、不均衡的饮食,都在悄悄侵蚀着我们的健康。多糖,这些来自植物、真菌乃至海洋生物天然赠礼,正以其独特的方式,为我们提供了一种全新的健康支持。

多糖由单糖通过糖苷键结合而成的高分子碳水化合物。研究表明,多糖具有多种生物活性,包括调节免疫功能、降低血脂和血糖、抗癌、抗病毒、抗肥胖、抗精神病、抗氧化、抗炎、抗凝血、止吐、抗辐射等作用。因此,多糖已成为最重要的天然成分之一,并引起了世界上越来越多研究者的关注。

虽然部分多糖如淀粉可以在人体胃和小肠中被消化吸收,但仍有许多特殊结构的多糖不能在这两个部位分解。对于那些不能被宿主消化的多糖,它们可以进入结肠,而结肠是大多数肠道菌群居住的地方。在结肠中,多糖可以与肠道菌群相互作用,从而发挥营养或药理作用。

多糖与肠道菌群之间相互作用可以影响健康,同时也通过肠道菌群的代谢作用,转化为有益的代谢产物,如短链脂肪酸,这些产物对维持肠道屏障的完整性、调节免疫反应发挥着至关重要的作用,甚至扩展到了全身的健康状况,可以影响我们的精力水平、情绪状态,对疾病的抵抗力等方方面面。

本文将深入探讨多糖,了解其在人体内的消化过程与肠道菌群的相互作用,以及它们如何通过调节肠道菌群代谢物影响健康,如短链脂肪酸、三甲胺、色氨酸,还讨论了多糖在疾病预防和治疗中的应用,包括它们在改善代谢性疾病、炎症性肠病、缓解疲劳、改善肿瘤,神经系统疾病等方面的潜在效果。这为靶向肠道菌群开发新型的营养补充剂和药物提供了新的思路。

本文目录

01 多糖

02 多糖调节肠道菌群的组成

为什么多糖可以调节肠道菌群的组成?

多糖促进或抑制肠道微生物群

多糖分子量、糖苷键影响其细菌调节活性

03 肠道微生物将多糖代谢为短链脂肪酸

短链脂肪酸的生物学效应

人体内的多糖代谢

多糖补充与短链脂肪酸的生成

04 多糖调节其他肠道微菌群代谢物

三甲胺和氧化三甲胺(TMAO)

色氨酸及其代谢产物

胆汁酸、脂多糖、胃肠道气体

05 多糖调节肠道菌群修复肠道屏障

06 多糖通过肠道菌群改善疾病

2型糖尿病、非酒精性脂肪肝、肥胖、高血脂症

炎症性肠病、其他肠胃疾病、肿瘤

疲劳、神经系统疾病(认知障碍、抑郁等)

07 部分多糖营养与菌群调节

路易波士茶多糖、地黄多糖、五指毛桃根多糖

大蒜多糖、槐耳多糖、黄芩多糖、枸杞多糖

岩藻多糖、桑叶多糖、沙棘多糖、蘑菇多糖

08 结语

01
多糖

,这个小小的分子,是能量的源泉,是细胞的加油站。除了我们熟知的葡萄糖以外,还有一种叫做多糖,由许多糖分子手拉手组成,从植物的根茎到海洋生物的细胞壁,它们以复杂多样的形态存在。


糖分类

根据糖单元的数量,碳水化合物可分为几类:

  • a)单糖含有一个糖分子;
  • b)双糖含有两个糖分子;
  • c)寡糖含有三至十个糖单元,可通过分解多糖产生;
  • d)多糖是含有十个以上单元的单糖大分子


什么是多糖

多糖是由多个单糖分子通过糖苷键连接而成的聚合物,属于高分子碳水化合物。它们广泛存在于自然界中,包括植物、真菌和海藻等生物体内。根据其来源和结构特性,多糖具有多种生物活性,如免疫调节、抗氧化、抗肿瘤等。

多糖是由10个以上相同或不同的单糖通过α或β糖苷键连接而成的大分子化合物,分子量从几万到数百万。

多糖的空间构象非常复杂,具有一级、二级、三级和四级结构。研究表明,多糖的活性与其结构密切相关。此外,通过分子修饰,如乙酰化、硫酸化、羧甲基化、硒化、磷酸化和磺化等可显著提高多糖的生物活性


多糖的主要来源及分类

根据来源和结构的不同,多糖可以分为天然多糖合成多糖,其中天然多糖又可根据其在自然界中的分布分为植物多糖、动物多糖、微生物多糖等。

例如,透明质酸和硫酸软骨素属于动物多糖,而纤维素、淀粉和糖原是常见的植物多糖

淀粉

由大量葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键α-1,6-糖苷键连接而成,形成直链淀粉和支链淀粉两种结构。广泛存在于谷物(如大米、小麦、玉米)、薯类(如土豆、红薯)等食物中。在人体消化过程中,被淀粉酶逐步分解为葡萄糖,为身体提供能量。

纤维素

由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成,形成长而直的链状结构。是植物细胞壁的主要成分,在蔬菜(如芹菜、菠菜)、水果(如苹果)中含量丰富。由于人体缺乏分解β-1,4-糖苷键的酶,纤维素难以被人体消化吸收,但对促进肠道蠕动、预防便秘等具有重要作用。

果胶

是一种复杂的多糖,由半乳糖醛酸等组成。常见于水果(如柑橘、苹果)中。在食品工业中,常用于制作果酱、果冻等,增加其黏稠度和稳定性。


多糖提取

尽管功能性糖因其在健康和疾病预防中的潜在作用而受到越来越多的关注,但它们的天然可用性相对较小。这意味着,为了充分利用这些有益的分子,需要采用特定的提取方法来增加它们的可获得性,多糖提取常用的方法有热水提取、酸提取、碱提取和酶水解等。

近年来,一些新的方法,如超声波提取、微波提取、超滤、高压电场法、超临界流体萃取、亚临界水萃取等也用于多糖的提取。这些方法不仅能够提高多糖的提取率,还能够在一定程度上保护多糖的结构完整性,从而保留其生物活性。

02
多糖调节肠道菌群的组成

通常,人体分泌的消化酶只能分解几种多糖,而纤维等许多多糖不能被吸收和直接使用。因此,多糖可以通过小肠进入结肠,这是大多数肠道细菌居住的地方,然后与肠道微生物群相互作用

细菌在肠道中通过发酵降解多糖

doi.org/10.3390/nu14194116


为什么多糖可以调节肠道菌群的组成?

多糖转化为短链脂肪酸

首先与多糖能够发酵生成酸性的短链脂肪酸密切相关。未电离的短链脂肪酸能够穿过细菌细胞膜,对肠道细菌产生一系列影响,例如改变DNA合成氨基酸摄取

短链脂肪酸对肠道细菌的影响

例如,短链脂肪酸能够通过调节侵袭基因的表达,抑制沙门氏菌(一种常见的食源性病原体)的生长。因此,短链脂肪酸的增加可以改变肠道菌群的功能,进而影响其组成。

肠道pH值的变化

短链脂肪酸的增加还会导致肠道pH值下降,影响细菌的适应能力。每种细菌都有其适宜的pH范围,不同细菌在特定pH条件下的适应能力各异。

  • 例如,一项体外研究表明,金针菇多糖(Flammulina velutipes)在发酵6小时后,可以将pH值从6.8降至6.1。同时,体内研究也证实了金针菇多糖对pH值的降低效果,并且这一过程与肠道菌群组成的显著变化相关。

多糖的降解产物作为能量来源

多糖对肠道菌群组成的调节作用还与其降解产物有关。一些肠道细菌能够利用多糖的降解产物作为碳源和能量来源,而另一些细菌则不能。

  • 例如,在添加了木聚糖的基础培养基中,测试的所有双歧杆菌种类均无法生长,而两种拟杆菌属的种类却能够生长。

综上所述,多糖通过影响肠道菌群的代谢功能,直接调节了肠道菌群的组成。这些发现为我们理解多糖如何通过肠道菌群影响宿主健康提供了新的视角。


多糖促进或抑制肠道微生物群

多糖的益生元效应

具有选择性刺激有益微生物生长能力的多糖被称为益生元,例如果聚糖,它能丰富乳酸菌和/或双歧杆菌。这些有益细菌的减少与糖耐量受损密切相关。一些多糖能够丰富这些细菌,因此可以用来改善糖尿病表型。

  • 来自天麻的多糖可显著促进Akkermansia muciniphila、Lacticaseibacillus paracasei的生长。
  • 褐藻糖胶作为益生元调节剂,选择性地增加拟杆菌属、Akkermansia muciniphila、Blautia、Alloprevotella 的比例,以改善小鼠的代谢综合征和肠道营养不良。
  • 来自山楂多糖可以显著促进拟杆菌的生长,例如多形拟杆菌(Bacteroides thetaiotamicron),卵形拟杆菌(Bacteroides ovatus)和长双歧杆菌。

多糖抑制病原菌

病原菌在胃肠道中的定植和增加会导致一系列疾病,而抑制它们可以控制疾病的严重程度。例如,致病性 Sutterella、Desulfovibrionaceae、Streptococcaceae 、Clostridium 的比例较高肥胖发展呈正相关

  • 虎杖多糖可以抑制梭菌、梭状芽孢杆菌、肠球菌、多杆菌和乳球菌的生长,以减轻肥胖。大肠杆菌与克罗恩病和结肠癌有关。
  • 可溶性车前草非淀粉多糖具有抑制大肠杆菌凝集和粘附以改善炎症性肠病的能力。对于家禽,来自车前草香蕉(Musa spp.)的可溶性非淀粉多糖可以抑制鸡中鼠伤寒沙门氏菌的肠道侵袭和粘附。

多糖的双向调节作用

疾病的发生是一个复杂的过程,涉及不同的微生物,包括有害细菌和有益细菌。例如:

  • 精神分裂症伴随着有益细菌Rhodocyclales的减少和Deltaproteobacteria的增加。
  • 在非酒精性脂肪肝病患者中,链球菌属(Streptococcus)、Escherichia_Shigella、毛螺菌科(Lachnospiraceae_Incertae_Sedis)和经黏液真杆菌属(Blautia)的丰度增加,而普氏菌属(Prevotella)、Faecalibacterium的丰度减少。

多糖能够对肠道微生物发挥双向调节作用,即促进有益细菌的同时抑制有害细菌。

例如,口服灰树花多糖(GFHP)对非酒精性脂肪肝病的积极作用与调节肠道菌群有关。

  • 在门水平上,GFHP显著增加了拟杆菌门并显著减少了厚壁菌门;
  • 在属水平上,增加了Allobaculum、拟杆菌属、双歧杆菌属、Blautia、Coprococcus、Phascolarctobacterium、普雷沃氏菌属、Roseburia的相对丰度,而减少了Acetatifactor、Alistipes、Flavonifractor、Paraprevotella、Oscillibacter的相对丰度。


多糖分子量、糖苷键影响其细菌调节活性

在分子量方面,不同分子量的魔芋葡聚糖(KGM)对2型糖尿病(T2DM)大鼠的降血糖作用研究表明,中等分子量的KGM显著增加Muribaculaceae减少RomboutsiaKlebsiella,但高分子量和低分子量的KGM对这些细菌的影响不显著。

灵芝的低分子量多糖(<10 kDa)具有更好的发酵和更高的产气能力,刺激肠道细菌快速生长。另一方面,高分子量多糖(>100 kDa)更难被肠道细菌发酵,并且在肠道中的停留时间更长,导致对肠道微生物群的影响更长

高分子量的黄芪多糖具有一定的生物活性,但其相对分子量较大,溶解性差,生物利用度限制了其功效的发挥。低分子量的黄芪多糖具有较好的水溶性,能够在更大程度上刺激巨噬细胞摄取中性红、NK细胞增殖,发挥免疫活性

多糖由各种通过糖苷键连接的单糖组成,糖苷键的类型和位置导致肠道微生物群的选择性发酵存在差异。

多糖的单糖组成越复杂,调节细菌的活性越强

一项关于龙眼多糖和燕麦多糖的研究表明,龙眼多糖显著促进干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、粪肠球菌的增殖,但燕麦多糖的作用并不明显。原因是龙眼多糖由葡萄糖、甘露糖和阿拉伯糖组成,而燕麦多糖的单糖主要是葡萄糖

03
肠道微生物将多糖代谢为短链脂肪酸

短链脂肪酸(SCFA)是一组含有少于六个碳的脂肪酸,包括甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、戊酸盐。

乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐是肠道中的主要SCFA,约占所有SCFA的95%,三者的比例约为3:1:1

作为肠道微生物群和宿主的重要能量来源,短链脂肪酸通过不同的作用模式在健康和疾病中发挥着重要作用。


短链脂肪酸的生物学效应

作用机制

  • G蛋白偶联受体(GPRs)的配体
  • 组蛋白脱乙酰酶(HDAC)抑制剂

与GPRs的相互作用

  • 促进胰岛素分泌SCFAs通过与GPR41和GPR43相互作用,可以调节GLP-1和PYY的释放,促进胰岛素的分泌
  • 改善胰岛素敏感性
  • 减少糖异生

抗炎作用

  • GPR109a信号传导丁酸盐激活的GPR109a信号传导在肠道的抗炎作用中起着重要作用

免疫调节

  • 激活NLRP3SCFA可作用于GPR43和GPR109a,激活结节样受体家族pyrin结构域3(NLRP3)
  • 降低促炎标志物
  • 增加抗炎细胞因子产生

HDAC抑制作用

  • 调节免疫基因作为HDAC抑制剂,SCFA主要调节多种肿瘤抑制剂和免疫调节基因的转录活性
  • 降低炎症和癌症风险
  • 对葡萄糖稳态的影响

丁酸盐的作用

  • 丁酸盐可以通过抑制HDAC的活性和促进胰腺β细胞的增殖来改善葡萄糖稳态

与疾病的关系

  • SCFA异常与疾病SCFA异常可能影响许多疾病的发病机制,如过敏、癌症、自身免疫性疾病、代谢性疾病、神经系统疾病等

多糖对SCFA的调节及其对靶标的影响

doi.org/10.1016/j.foodres.2022.111653


人体内的多糖代谢

人体内消化酶的局限

在人体消化系统中,我们自身分泌的消化酶往往难以分解复杂的多糖。这些多糖分子,因其结构复杂,通常在我们体内无法被有效代谢。

肠道菌群的代谢作用

我们的肠道菌群拥有破解这些复杂多糖的秘密武器——一系列的,统称为碳水化合物酶(CAZymes)。这些酶能够分解多糖,将其转化为对人体健康有益的短链脂肪酸。

碳水化合物酶的种类

  • 多糖裂解酶:能够切断多糖链。
  • 糖苷水解酶:进一步分解糖苷键。
  • 碳水化合物酯酶:参与多糖的酯化反应。

肠道菌群中的“专家”与“通才”

在肠道菌群中,拟杆菌门厚壁菌门是编码CAZymes的两大主力。

  • “通才”——拟杆菌门因其能够编码多种降解多糖的基因;
  • “专家”——厚壁菌门因其专精于特定类型的多糖降解。

多糖的初步降解

在属的水平上,多糖最初可以由某些微生物降解,例如双歧杆菌属、真杆菌属、梭菌属、罗氏菌属(Roseburia spp.)。

SCFAs的生成途径

  • 乙酸盐:通过乙酰辅酶A和Wood-Ljungdahl途径产生。
  • 丙酸盐:主要通过琥珀酸途径、丙烯酸途径和丙二醇途径生成。
  • 丁酸盐:首先需要两个乙酰辅酶A分子缩合,形成丁酰辅酶A,然后通过两条不同的途径合成丁酸:1. 传统的丁酸激酶途径2. 通过丁酰辅酶A:乙酰辅酶A转移酶途径

尽管人体自身无法分解复杂的多糖,但我们的肠道菌群却具备了这一能力,它们通过一系列特殊的酶,将多糖转化为对人体健康有益的短链脂肪酸。


多糖补充与短链脂肪酸(SCFAs)的生成

多糖对SCFAs生成的促进作用

饮食补充多糖可以为产生SCFAs的细菌提供有利的生长环境,从而促进SCFAs的生成。例如,沙棘多糖(CCPP)通过调节肠道菌群和SCFAs,能够缓解2型糖尿病。

沙棘多糖调节肠道菌群和SCFAs,缓解2型糖尿病

  • 经过沙棘多糖处理的链脲佐剂(STZ)诱导的2型糖尿病大鼠,其结肠中产SCFAs菌的数量增加。
  • SCFAs水平(包括乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸)及其衍生物(D-3-羟丁酸、D(-)-β-羟丁酸和3-羟基癸酸)也有所提高
  • 在健康人的粪便样本中添加沙棘多糖后,同样观察到乙酸、丙酸、丁酸和戊酸的显著增加,这表明沙棘多糖在体内外都能增加SCFAs的产生。
  • 沙棘多糖的补充还显著刺激了SCFAs受体相关mRNA的表达,包括GPR41、GPR43和GPR109a,并伴随着GLP-1和PYY的上调。

枸杞多糖调节肠道菌群,提高SCFAs

  • 枸杞多糖(ZMP)对由致癌物质氮甲烷和硫酸葡聚糖(DSS)诱导的雄性C57BL/6小鼠结肠炎相关结肠癌的影响。ZMP的摄入减轻了结肠组织的损伤,降低结肠癌的风险,同时增加了双歧杆菌、拟杆菌和乳酸杆菌的数量,并且显著提高了SCFAs的产生水平,尤其是丁酸和乙酸。

多糖结构对短链脂肪酸生成的影响

不同的多糖因其分子结构的不同,对SCFAs的调节作用也不尽相同。

  • 香菇多糖的不同单糖组成比例,可以通过主要增加产丁酸菌如乳酸菌科和瘤胃菌科,来提高总SCFAs、异丁酸和丁酸的水平。
  • 相反,另一种香菇多糖通过增加Akkermansia和减少乳酸杆菌,增加了总SCFAs、乙酸、丙酸和丁酸的水平。

多糖的疗效与SCFAs的非直接关联

尽管大多数多糖可以被代谢成SCFAs,但它们的疗效并不一定与SCFAs直接相关。

  • 从冬虫夏草菌丝体中分离的多糖(PHS)在实验中显示出显著的抗肥胖、抗糖尿病和抗炎效果,但并未影响盲肠或结肠中SCFAs的水平,表明其抗肥胖效果与SCFAs无关。

多糖通过调节肠道菌群和促进SCFAs的产生,对健康具有多方面的益处。然而,多糖的结构与它们对SCFAs生成的调节作用之间的关系仍需进一步研究。此外,多糖的疗效可能不仅限于SCFAs的产生,还可能涉及肠道菌群产生的其他分子。

04
多糖调节其他肠道微菌群代谢物

在肠道微生物群的作用下,脂质和蛋白质等饮食成分可以代谢为一系列代谢产物,如三甲胺-N-氧化物(TMAO)、色氨酸、脂多糖(LPS)等。此外,肠道微生物群还可以与宿主合成和释放的化合物相互作用。例如,肠道微生物群可以将初级胆汁酸(BA)转化为次级胆汁酸。由于肠道微生物群的组成与肠道微生物群代谢物的产生直接相关,因此可以推断,除了SCFAs,多糖还可以调节其他肠道微生物群代谢产物,如BA。


三甲胺和氧化三甲胺(TMAO)

三甲胺和TMAO的代谢过程

在肠道中,饮食中的四胺类物质如胆碱、L-肉碱和卵磷脂(来自红肉、鸡蛋、鱼、海鲜)首先被微生物胆碱三甲胺裂解酶分解成三甲胺(TMA)。随后,TMA被吸收进入门脉循环,并运输到肝脏,在黄素单加氧酶1和黄素单加氧酶3的作用下转化为三甲胺-N-氧化物(TMAO)。

TMAO的潜在危害

值得注意的是,TMAO是一种潜在的有害代谢产物。多项研究指出,TMAO水平的增加与多种疾病的发生和发展呈正相关。例如,TMAO可以直接增强血小板的反应性,促进血栓形成,并通过激活核因子κB(NF-κB)和NLRP3炎症体影响血管炎症

多糖对TMA和TMAO代谢的影响

最近的研究表明,TMA和TMAO在理解多糖的作用机制中扮演重要角色。例如:

  • 灵芝孢子多糖处理后,可以减少放线菌门和Tenericutes的丰度,同时增加厚壁菌门和变形菌门的丰度,从而进一步影响TMA的生物转化,降低TMAO水平,减少心血管疾病的风险,保护心脏功能。

不同多糖对肠道菌群的调节作用

不同的多糖可以通过调节相同的肠道细菌来降低TMA和TMAO的代谢,例如变形菌门。研究表明,变形菌门负责TMA的转化,增加变形菌门可能导致TMA增加。然而,也有研究表明TMAO与变形菌门呈负相关,这表明多糖调节变形菌门与TMA产生的效应之间的关系需要进一步研究。

多糖通过调节肠道菌群,影响TMA和TMAO的代谢,从而可能对人体健康产生积极影响。然而,多糖与TMAO之间的关系复杂,需要更多的研究来阐明这些相互作用的确切机制。


多糖调节色氨酸及其代谢产物

色氨酸代谢的重要性

色氨酸(Trp)是人体必需的氨基酸。它的代谢可以分为内源性代谢细菌性代谢。内源性代谢主要通过犬尿氨酸途径(KP)和5-羟色氨酸途径进行,前者产生犬尿氨酸(KYN)、犬尿酸(KA)、烟酸、黄嘌呤酸等,后者转化为5-羟色氨酸(5-HT)和褪黑素。

色氨酸代谢物的生理功能

增强免疫:色氨酸可加强免疫力,减少炎症。

神经保护:KA作为谷氨酸受体拮抗剂,具有神经保护和抗惊厥作用,还能调节能量代谢。

情绪调节:5-HT作为神经递质,可调节情绪、肠道通透性和肠道蠕动。

肠道菌群在色氨酸代谢中的作用

肠道细菌代谢色氨酸产生吲哚及其衍生物,如吲哚丙酸、吲哚乙酸等,这些物质可以缓解炎症促进肠道上皮屏障功能。肠道菌群的色氨酸代谢异常与肠易激综合症、代谢综合症和结肠癌等疾病有关。例如,结肠癌患者常伴有色氨酸水平下降KP代谢物水平升高

多糖影响肠道微生物色氨酸代谢,从而改善疾病

吲哚是硫酸吲哚酚的前体,是一种蛋白结合尿毒症毒素,是心血管疾病的危险因素。对于患有终末期肾病心血管疾病的患者,吲哚水平升高,患者粪便中产吲哚细菌丰富

  • 菊粉型果聚糖治疗可以通过抑制产吲哚的多形拟杆菌来降低吲哚水平。
  • 姜黄多糖的研究表明,它通过显著增加乳杆菌、梭菌和拟杆菌的水平来恢复DSS引起的微生物失衡,而这一过程与吲哚-3-乙醛 (IAld) 和吲哚-3-乙酸 (IAA) 水平的增加有关。
  • 银杏叶多糖能上调乳杆菌种群的丰度,增加5-HT,从而产生抗抑郁作用。

总的来说,多糖可以通过调节肠道菌群来改变色氨酸代谢,最常见的是增加乳杆菌和阿克曼菌,从而缓解疾病。


多糖调节胆汁酸

胆汁酸的生物合成与功能

胆汁酸(BAs)是一类由肝脏产生的特殊类固醇分子,经过肠道菌群转化。肝脏中存在两种BA生物合成途径:

  • 一种是经典途径,胆固醇通过CYP7A1转化为7α-羟胆固醇,再由固醇12α-羟化酶和CYP27A1催化生成CA和CDCA;
  • 另一种是替代途径,胆固醇由CYP27A1氧化,再由氧固醇7α-羟化酶进一步羟化生成CDCA。

CA和CDCA是体内的主要胆汁酸。经过肠道菌群的改造,CA转化为脱氧胆酸(DCA),CDCA转化为鹅去氧胆酸(LCA)。

胆汁酸受体及其作用

胆汁酸受体包括细胞表面受体和细胞内受体。细胞表面受体包括TGR5,细胞内受体包括法尼酰X受体FXR、孕烷X受体、维生素D3受体(VDR)和组成型雄烷受体。胆汁酸通过激活相应的受体调节脂质、葡萄糖和能量代谢。例如,TGR5和VDR的激活导致GLP-1和FGF19分泌,GLP-1可以改善胰岛素敏感性,FGF19可以通过抑制脂肪生成减少肝脏脂肪变性

多糖对胆汁酸代谢的调节作用

近年来的研究表明,多糖可以通过恢复胆汁酸的代谢来缓解疾病

  • 在大鼠粪便菌群的体外培养中,莲子抗性淀粉的加入影响了牛磺结合物的转化率,特别是通过增加Bifidobacterium和Escherichia_Shigella,提高了BSH和羟固醇脱氢酶的水平,从而促进了牛磺胆酸的的水解,减少了牛磺去氧胆酸的转化。
  • 在高脂饮食建立的血脂异常小鼠模型中,岩藻聚糖减少了Clostridium、Corynebacterium、Staphylococcus、Lactobacillus的丰度,同时增加了Bacillus、Ruminococcus、Adlercreutzia、Prevotella、Oscillospira、Desulfovibrio,这些细菌的变化增加了未结合BAs,从而调节了血脂异常。

多糖对胆汁酸代谢影响的总结

多糖通过调节肠道菌群的组成,特别是Bacteroides、Lactobacillus、Clostridium、Ruminococcus、Bifidobacteria,影响胆汁酸的代谢。

某些多糖如岩藻聚糖灰树花多糖减少Clostridium的水平,这与文献报道的促进胆汁酸转化的作用似乎矛盾,需要进一步研究确认这些肠道细菌与多糖之间的关系。


多糖调节脂多糖(LPS)

脂多糖的危害

脂多糖(LPS)是由革兰氏阴性细菌(如大肠杆菌)产生的内毒素。持续暴露于LPS或LPS异常增加,可通过减少肠道上皮细胞活性、降低肠道细胞增殖、抑制肠道细胞迁移和导肠道细胞凋亡等方式,导致肠道损伤

LPS的转移还能损伤肠道,并可能通过与多种受体的相互作用,如LPS结合蛋白、簇分化14、髓样分化2和Toll样受体4,引发糖尿病、非酒精性脂肪肝病、肥胖、动脉粥样硬化等一系列疾病。

多糖对LPS产生菌的抑制作用

许多多糖能够抑制产生LPS的细菌。例如,在链脲佐素(STZ)诱导的糖尿病肾病模型中:

  • 蝉花多糖(CCP)抑制了能够引起肠道紊乱的LPS产生菌——变形菌门。蝉花多糖还能提升拟杆菌门、乳酸杆菌属、双歧杆菌属和阿克曼菌属的水平。
  • 牛蒡中的碱溶性多糖通过抑制变形菌门、葡萄球菌属和拟杆菌门来抑制LPS。
  • 菊粉通过增加Allobaculum和乳杆菌并抑制Parasturtella来抑制LPS

多糖调节肠道菌群的矛盾效应

尽管多糖可以通过调节肠道细菌来抑制LPS,但对特定细菌的调节作用可能存在矛盾。例如,作为LPS产生菌的拟杆菌门,在多糖处理后的水平变化并不一致。有研究表明,黄精多糖蝉花多糖增加了拟杆菌门的水平,而竹荪多糖降低了它。这些研究表明,多糖对肠道菌群的调节效应有时可能相互矛盾,需要进一步研究以确认结果。


多糖对胃肠道气体产生的调节作用

胃肠道气体的生成

胃肠道内通过细菌发酵食物,会产生一系列气体,包括氢气(H2)、甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)和一氧化氮(NO)。这些气体在胃肠道中发挥着调节作用,例如影响结肠蠕动、神经通讯、血管功能和免疫反应等。

气体产生的部位和作用

CO2 主要在中产生,而其他气体如 H2、CH4、CO2 和 H2S 主要在小肠和结肠中产生。

这些气体对人体健康至关重要,它们可以调节肠道功能,影响营养物质的吸收和疾病的发生。

多糖对气体产生的调节

  • 木聚糖和果胶能够增加健康男性H2产生。
  • 两种纯化的纤维木聚糖和果胶可以增加CH4的水平,在乳果糖上没有这种影响

尽管多糖对 H2、CH4 和 CO2 的产生有明显影响,但关于多糖结构与气体产生之间具体关系的研究会相对较少。需要更多的研究来明确这些关系,以及多糖如何通过影响肠道菌群来调节气体的产生。


多糖同时调节不同的代谢物

肠道菌群是一个复杂的微生物群落,具有显著的组成和功能多样性。不同的微生物可以介导相同不同的代谢物的产生,相同的微生物也有助于不同代谢物的生产。

例如,持续的研究表明:

拟杆菌门(特别是Bacteroides thetaiotaomicron、Bacteroides fragilis)、厚壁菌门(如Clostridiaceae、Erysipelotrichia)、以及变形菌门可以促进TMA的产生。

放线菌门(如Bifidobacteria)、厚壁菌门(如Lactobacillus、Clostridium、Peptostreptococcus)、拟杆菌门(如Bacteroides)可以促进色氨酸(Trp)的转化。

双歧杆菌、乳酸菌、梭菌、Peptostreptococcus、拟杆菌也有助于次级胆汁酸(BAs)的产生

因此,就像肠道菌群组成的调节一样,多糖对特定肠道菌群代谢物功能的调节作用不是孤立的。

05
多糖调节肠道菌群修复肠道屏障


肠道屏障的基本构成与作用

肠道是我们抵御外界有害物质和病原体侵袭的第一道防线。它由多个层次的子屏障构成:

生物屏障:由肠道细菌和病毒组成;

化学屏障:包含免疫球蛋白A(IgA)、抗菌肽(AMPs)和粘液(MUC);

物理屏障:由肠道上皮细胞构成;

免疫屏障:含有T细胞、B细胞、巨噬细胞和树突细胞等免疫细胞。

这些子屏障协同工作,限制病原体与肠道的接触,维持肠道稳定。肠道屏障的损伤与多种疾病正相关,包括肠易激综合症(IBS)、代谢综合征、过敏、肝脏炎症等。


肠道菌群及其代谢物对肠道屏障的影响

肠道菌群及其代谢物可以直接或间接影响肠道屏障:

  • 肠道菌群通过竞争肠道粘膜位点,形成细菌屏障,抵抗致病细菌的侵袭。
  • 肠道菌群产生的代谢物,如短链脂肪酸和胆汁酸,可以维持肠道屏障功能。例如,短链脂肪酸通过调节肠道菌群组成,促进AMPs、紧密连接蛋白(TJs)和MUC的表达,调节细胞因子的分泌,抑制脂多糖的产生,从而保护肠道屏障。而某些BAs,如脱氧胆酸(DCA),则可能引起炎症并降低TJs和IgA的表达。


多糖通过调节肠道菌群修复肠道屏障

越来越多的证据表明,多糖通过调节肠道菌群对肠道屏障有益。正常的肠道菌群组成可以通过竞争性排除,通过消耗营养源占据附着位点,作为抵御外界病原体的屏障。

多糖→ 调节肠道菌群→ 修复肠道屏障

肠道菌群可以刺激宿主产生抗菌化合物,如IgA和AMPs,这些是化学屏障的关键组成部分。

例如,菊粉型果聚糖可以促进乳杆菌的丰度和IgA的分泌。在DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠模型中,金银花多糖通过增加双歧杆菌和乳杆菌增加了分泌型IgA含量,从而调节肠道屏障。

在DSS诱导的结肠炎小鼠中,海蜇皮多糖增加AkkermansiaAkkermansia muciniphila作为粘液的降解者,可以增强肠道屏障的完整性,减少炎症。同时海蜇皮多糖增加结肠中TJs和MUC2的表达,保护了肠道屏障。

多糖→ 短链脂肪酸→ 修复肠道屏障

短链脂肪酸胆汁酸等肠道菌群代谢物在调节肠道屏障功能中也扮演重要角色。

  • 黄柏多糖在STZ诱导的糖尿病模型中,通过增加产短链脂肪酸的菌如Roseburia、Prevotella,增强了肠道屏障。
  • 菊苣纤维可通过增加拟杆菌属、Prevotellaceae_NK3B31_group、Ruminiclostridium_5、Lachnoclostridium、Flavonifractor、Anaerostipes、Subdoligranulum、SCFAs来改善肠道屏障

多糖→ 色氨酸和胆汁酸代谢→ 修复肠道屏障

  • 茯砖茶多糖可增加乳杆菌属、IAld和IAA,从而改善肠道屏障。
  • 在高脂高胆固醇饮食建立的高脂血症小鼠模型中,龙须菜硫酸多糖通过提高Roseburia和Lachnospiraceae_NK4A136_group来增加亲水性胆汁酸 UDCA和TUDCA,并通过提高Prevotellaceae_UCG-001、Corprococcus_1、Alistipes来降低疏水性胆汁酸 CDCA和DCA,从而减轻肠道屏障损伤。

这些研究表明,多糖可以通过调节肠道菌群及其代谢物,维护肠道屏障的完整性。

06
多糖通过肠道菌群改善疾病

代谢性疾病包括一组因碳水化合物、脂质和蛋白质代谢错误而导致的疾病。2 型糖尿病 (T2DM)、非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 和肥胖是常见的代谢性疾病。

生活方式干预、全身药物治疗和外科手术等多种方法被用于预防和治疗代谢性疾病。尽管代谢性疾病的药物治疗取得了最新进展,但潜在的不良反应仍然是关键挑战。

使用天然物质的药物治疗被认为是改善代谢疾病的一种有前途且可行的方法。

doi.org/10.1016/j.biopha.2023.114538


2型糖尿病

多糖通过多种机制在治疗2型糖尿病方面表现出良好的效果,比如:

  • 改善β细胞功能障碍
  • 促进胰岛素分泌
  • 改善胰岛素抵抗
  • 维持血糖稳态
  • 改善血脂异常
  • 抑制关键酶活性
  • 减轻炎症和氧化应激
  • 调节肠道菌群

肠道菌群在代谢紊乱,特别是 2 型糖尿病的发展中起着重要作用。

◤车前子多糖 对 STZ 诱导的 2 型糖尿病大鼠有抗糖尿病作用,这可能与其调节肠道菌群增加短链脂肪酸水平有关。车前子多糖可显著增加糖尿病大鼠粪便中Bacteroides vulgatus、发酵乳杆菌、Prevotella loescheii、Bacteroides vulgates等结肠细菌的多样性和丰度,以及短链脂肪酸的浓度。

◤桑果多糖 可以丰富糖尿病小鼠的功能菌并调节微生物多样性。具体而言,该多糖显著富集了一些有益细菌(拟杆菌目、乳杆菌属、Allobaculum、拟杆菌属、阿克曼菌属),同时减少了一些致病菌(葡萄球菌、棒状杆菌属、Jeotgalicoccus、Aerococcus、Enterococcus、Facklamia)。

◤罗布麻叶的两种富含多糖的提取物改善了糖尿病小鼠的肠道微生物群失调,包括增加Odoribacter、Anaeroplasma、Parasutterella、Muribaculum的丰度,并降低了肠球菌属、克雷伯菌属、Aerococcus的丰度。这可能有助于它们的抗糖尿病作用。

◤菊粉补充增加了双歧杆菌的丰度并增强了肠道屏障的完整性,这与2型糖尿病呈负相关。

青钱柳叶中分离的多糖通过增加 SCFAs 含量和有益的肠道细菌瘤胃球菌科来减轻 HFD/STZ 诱导的 2 型糖尿病大鼠的糖尿病症状。

◤苦瓜中的天然多糖通过增加 SCFAs 含量和Prevotella loescheii、Lactococcus laudensis 的丰度来改善 HFD/STZ 诱导的 2 型糖尿病大鼠的高血糖、高脂血症、高胰岛素血症。

◤天然南瓜多糖通过增加阿克曼氏菌和减少丹毒丝菌科(Erysipelotrichaceae)来显示出对 HFD/STZ 诱导的 2 型糖尿病的降血糖作用。此外,南瓜多糖还能增加 2 型糖尿病模型中肠道短链脂肪酸的产生。

◤灵芝多糖(GLP)通过恢复HFD/STZ诱导的肠道微生物群失调,特别是通过增加Blautia、拟杆菌、Dehalobacterium、Parabacteroides,以及减少有害的肠道细菌Aerococcus、Corynebacterium、Ruminococcus、Proteus,显示出抗糖尿病作用。

◤薏苡仁多糖通过降低厚壁菌门/拟杆菌门的比例和增加SCFAs的含量,在HFD/STZ诱导的T2DM小鼠模型中表现出降血糖活性。

◤葡甘聚糖作为铁皮石斛、芦荟和魔芋的天然多糖,通过增加厚壁菌门的丰度和减少拟杆菌门、变形杆菌的丰度,改善HFD/STZ喂养大鼠的T2DM代谢紊乱。


非酒精性脂肪性肝病

多糖对改善NAFLD具有有益作用,比如:

  • 减轻肝脏脂质蓄积和脂肪变性
  • 保护肝线粒体功能
  • 缓解肝脏氧化应激
  • 减轻肝脏炎症
  • 改善肠道菌群失调

多糖可以改善肠道菌群失调并保护非酒精性脂肪性肝动物的肠道屏障完整性

◤枸杞多糖结合有氧运动通过改善肠道菌群失调改善 NAFLD,包括调节肠道菌群的丰度和多样性,增加微生物代谢产物 SCFA 的水平,减少变形菌厚壁菌门/拟杆菌门的比例。厚壁菌门和拟杆菌门是参与宿主代谢和脂肪积累的关键细菌。

◤麦冬多糖可以通过调节肠-肝轴显著保护 NAFLD。具体来说,这种多糖显著降低了一些有害细菌的相对丰度,包括乳球菌、肠杆菌、Turicibacter、Clostridium- sensu-stricto -1、Tyzzerella、Oscillibacter,并增加一些有益的相对丰度,如Alistipes、Ruminiclostridium、Rikenella。这种多糖还显著增加了两种产SCFAs菌( Butyricimonas、Roseburia )的丰度以及乙酸和戊酸的水平,从而改善了炎症反应和肝脏脂质代谢。

◤灰树花杂多糖可通过调节肠道菌群来改善高脂饮食诱导的NAFLD,包括显著增加Allobaculum、拟杆菌属和双歧杆菌属丰度,减少Acetatifactor、Alistipes、Flavonifractor、Paraprevotella、Oscillibacter的丰度。

◤黄芪多糖可减轻HFD喂养小鼠的NAFLD,丰富脱硫弧菌属,尤其是作为SCFAs、乙酸的产生者的Desulfovibrio vulgaris减轻肝脂肪变性。

◤诺尼果多糖来源于辣木,通过促进短链脂肪酸的产生缓解HFD喂养小鼠的NAFLD,并通过改善肠道微生物群的多样性和组成逆转HFD诱导的肠道微生态失调。

◤核桃青皮多糖通过提高肠微生物群(包括普氏菌科、Allobaculum)的SCFAs含量和丰度,预防HFD喂养大鼠的肥胖和NAFLD。

从贻贝中提取的贻贝多糖,α-D-葡聚糖(MPA)可保护HFD喂养的大鼠的NAFLD,补充MPA可逆转HFD抑制的微生物微生态失调和SCFAs。

◤海带可溶性多糖通过降低厚壁菌门/拟杆菌门的比例,促进Verrucomirobia和丙酸盐产生菌拟杆菌和阿克曼菌,减轻高脂饮食喂养小鼠的NAFLD。


肥 胖

多糖通过多种机制表现出良好的抗肥胖作用,作用机制如:

  • 减缓体重增加
  • 刺激棕色脂肪组织的产热作用
  • 抑制肥胖动物的脂肪生成
  • 抑制肥胖动物的炎症
  • 改善肥胖者肠道菌群失调

◤枸杞多糖补充剂可降低厚壁菌门与拟杆菌门的比例增加产短链脂肪酸菌,如Lacticigenium、Butyricicoccus、Lachnospiraceae_NK4A136_group数量,从而改善肥胖小鼠的肠道菌群失调。

◤桑叶多糖治疗可调节肥胖小鼠肠道菌群的组成和功能,这与增加Allobaculum、Parabacteroides、Porphyromonadaceae、Butyricimonas、Ruminococcus 的水平有关。

◤黄精多糖调节HFD喂养的肥胖大鼠的肠道微生物群结构,包括降低梭菌、肠球菌、Coprobacillus、乳球菌、Sutterella的相对丰度。

◤沙蒿多糖给药8周显著上调了屏障完整性的结肠基因,并通过增加有益细菌(双歧杆菌和Olsenella)和抑制有害细菌(Mucispirillum和幽门螺杆菌)改善了肥胖小鼠的肠道微生物微生态失调。同时,它显著富集了与促进SCFAs产生相关的碳水化合物代谢,同时显著抑制了与肥胖和肠道微生态失调相关的氨基酸代谢。

海带中提取的天然多糖可通过使肠道菌群正常化来缓解小鼠HFD引起的肥胖,特别是通过增加拟杆菌目和Rikenellaceae的丰度。

中分离出的蘑菇多糖通过增加产生 SCFA 的肠道细菌AnaerostipesClostridium 的数量,在高脂饮食喂养的小鼠中表现出抗肥胖作用。

◤茶树菇多糖对HFD诱导的小鼠脂肪堆积和减肥的影响,发现脱硫弧菌减少副拟杆菌增加,从而显著降低肥胖相关的TNF-α 和 IL-6 的水平。

苦瓜中获得的多糖通过增加有益细菌(如放线菌、Coprococcus、乳酸杆菌)和减少有害细菌(变形菌和幽门螺杆菌)来改善HFD诱导的小鼠肥胖。

◤日本刺参的硫酸多糖通过富集益生菌Akkermansia减少携带内毒素的变形杆菌和提高SCFAs含量来预防HFD诱导的小鼠肥胖。

◤ 破壁灵芝孢子多糖逆转 HFD 喂养小鼠中许多细菌的相对丰度,特别是一些潜在的益生菌,包括Allobaculum双歧杆菌,这与抗肥胖呈正相关。双歧杆菌、乳杆菌和阿克曼菌可促进SCFAs的产生,并抑制梭菌科、脱硫弧菌和肠球菌的丰度,这将有助于减少体重和脂质积累。

总的来说,多糖可通过作用于多个环节、调控多个疾病相关靶点来改善这三种代谢性疾病。

doi.org/10.3389/fmicb.2022.859206


高脂血症

高脂血症是指脂质代谢紊乱,其特征是甘油三酯 (TG)、总胆固醇 (TC) 和低密度脂蛋白浓度升高,同时高密度脂蛋白水平降低。

◤果胶多糖(高支链 RG-I,531.5 kDa)显著改善了 HFD 引起的脂质代谢异常,TG、TC、LDL-C 和游离脂肪酸水平降低。它还通过增加Roseburia、Clostridium等产生 SCFA 的细菌的数量来恢复肠道菌群失衡。

◤裙带菜多糖 ( Undaria pinnatifida )修复了高脂饮食引起的肠道微生物群改变,特别是Prevotellaceae_UCG-001,发现这与脂质代谢紊乱有关。

◤鲍鱼性腺多糖显著增加丁酸水平,丁酸是一种重要的短链脂肪酸,它通过GPR依赖性途径抑制脂质相关基因的表达。

◤龙须菜多糖调节拟杆菌、瘤胃球菌_1和乳酸杆菌的相对丰度来增强胆固醇向BAs的转化。在遗传水平上,有人认为BA代谢的调节主要涉及CYP39A1和CYP7B1。


炎症性肠病

炎症性肠病 (IBD) 包括溃疡性结肠炎 (UC) 和克罗恩病 (CD),其特点是胃肠道持续炎症。IBD 的症状包括腹泻、腹胀、腹痛、便血、体重减轻和不适。

◤银耳多糖(TPs)通过多途径调节肠道菌群及其代谢物,改善了DSS诱导的溃疡性结肠炎。TPs可以增加Lactobacillus的丰度,从而改善色氨酸的分解代谢。这导致黄嘌呤酸、KA和吲哚衍生物(如5-羟吲哚、5-羟吲哚-3-乙酸、5-羟吲哚乙酰酸)的增加。

TPs还可以增加Romboutsia的水平,促进DCA的产生。因此,TPs可以通过影响色氨酸代谢和胆汁酸代谢来保护小鼠免受结肠炎的侵害

◤金针菇多糖已被证明可以通过控制结肠微生物失调、增加短链脂肪酸和抑制 TLR4-NF-κB 信号通路来缓解结肠炎。能促进益生菌的生长,抑制致病菌的生长,恢复肠道稳态,缓解IBD症状。

◤竹荪多糖由59.84%的葡萄糖、23.55%的甘露糖和12.95%的半乳糖组成,已被证明可以通过增加粘蛋白和紧密连接蛋白的表达,抑制有害细菌(如γ-变形菌、变形菌、拟杆菌科、拟杆菌科和肠杆菌科)并增强有益细菌(如嗜酸乳杆菌)来改善肠道菌群组成和肠道屏障功能。

◤坛紫菜多糖通过上调紧密连接蛋白,增加粘液层及其分泌,调节肠道微生物群落,富集有益细菌,如拟杆菌、Muribaculum和乳酸杆菌,从而减轻DSS诱导的结肠损伤,从而改善结肠粘膜屏障的完整性。

◤白术多糖可以缓解在DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠模型炎症。白术多糖可以增加Butybacterium、Lactobacillus,同时减少Actinomyces、Akkermansia、Faecalibaculum、Verrucomicrobia、Bifidobacterium等。

肠道菌群的变化逆转了DSS引起的短链脂肪酸的减少以及色氨酸和色氨酸相关代谢物5-羟基-N-甲酰基犬尿氨酸和吲哚-3-乙酸的减少。白术多糖还剂量依赖性地逆转了LCA、DCA、缬氨酸、亮氨酸等的异常变化。

天然植物多糖治疗IBD的机制

doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.126799

◤甘草多糖GPS上调乳杆菌科、S24–7、Turicibacteraceae、Verrucomicrobiaceae和双歧杆菌科的丰度,下调脱硫弧菌科、瘤胃球菌科、毛螺菌科、肠杆菌科、丹毒丝菌科的丰度。GPS能促进乳杆菌、拟杆菌和产SCFAs菌的生长繁殖,起到减轻炎症、升高IL-10水平、抑制TLR4活化、降低血浆LPS水平的作用,从而保护肠道免受LPS诱导的炎症。

◤何首乌多糖(TSG)的给药显著增加了厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度,同时也降低了幽门螺杆菌和拟杆菌门的属水平,改善了肠道菌群,起到治疗IBD的作用。

doi.org/10.3390/nu15153321


其他肠胃疾病

◤乳果糖通过重塑肠道菌群组成和代谢物,改善了由洛哌丁胺引起的便秘小鼠模型中的肠道水和盐代谢。具体来说,乳果糖上调Bacteroides的丰度,并显著降低了厚壁菌门和Verrucomicrobia的水平。

此外,乳果糖减少了胆汁酸(包括CA、DCA等)、粪便中高浓度的吲哚(高浓度吲哚对细胞有毒)并增加了丙酸

◤西洋参多糖(WQP) 可增强大鼠肠道结构的恢复,降低炎性细胞因子水平,改善短链脂肪酸 (SCFA) 水平,促进肠道菌群和肠黏膜屏障的恢复,并减轻盐酸林可霉素引起的腹泻和菌群失调等抗生素相关副作用。

◤葛根多糖( PPL )可缓解抗生素相关性腹泻引起的结肠病理改变和肠道菌群失调。

◤紫菜中提取的多糖(Nemacystus decipiens)能显著缓解小鼠抗生素相关性腹泻(AAD)的症状,并且显著增加了 Muribaculum、Lactobacillus 和 Bifidobacterium 的丰度,降低Enterobacter 、Clostridioides 的丰度。

◤茯苓多糖(PCP)通过恢复7种肠道菌菌缓解了抗生素相关性腹泻小鼠的症状,包括:Parabacteroides distasonis、Akkermansia muciniphila、Clostridium saccharolyticum、Ruminococcus gnavus、Lactobacillus salivarius、Salmonella enterica、Mucispirillum schaedleri.


肿 瘤

适当调节免疫反应可以降低炎症反应引起的病原体入侵的风险。

结直肠癌

◤灵芝多糖在缓解结直肠癌症状方面比瓜尔胶更有效,因为它们能增加Akkermansia、结肠长度,并下调直肠癌相关基因。灵芝多糖通过动态调节肠道菌群和宿主免疫反应,已证明具有预防和治疗癌症的功能。

灵芝多糖通过调节乳酸杆菌、双歧杆菌等有益菌的相对丰度,诱导SCFAs的产生,改善肠道屏障损伤,抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,从而降低结肠炎和致癌风险。

◤绞股蓝与灵芝多糖联合使用显著提高了SCFAs产生菌的丰度,提高了丁酸和异丁酸水平,抑制了硫酸盐还原菌的丰度。

乳腺癌

来自灵芝破壁孢子(分子量为 3659 Da)的多糖可作为乳腺癌治疗的天然佐剂,增加细胞毒性 T 细胞和辅助性 T 细胞的数量。

灵芝孢子提取物(ESG)重塑了4T1荷瘤小鼠的肠道菌群:厚壁菌门和变形菌门的相对丰度增加,放线菌、拟杆菌门和蓝藻的相对丰度降低。

◤灵芝多糖联合紫杉醇对4T1乳腺荷瘤小鼠有抗肿瘤作用。联合治疗能显著富集拟杆菌、瘤胃球菌等5个菌属,降低脱硫弧菌和Odoribacter的丰度,平衡肠道菌群,抑制肿瘤代谢。


疲 劳

疲劳是一种普遍的不适感,表现为极度疲倦和力竭,通常在生理、病理或心理失衡时出现。体力劳动、心理压力、高原缺氧和长期疾病都可能引发疲劳。疲劳不仅影响日常生活,还可能导致内分泌、免疫、代谢等系统功能受损,甚至与癌症、糖尿病等重疾病相关。此外,疲劳还与焦虑、抑郁和神经系统疾病有关。

近年来,天然多糖因其在缓解运动性疲劳中的潜在效果和较少的副作用而受到关注。研究表明,肌肉功能与肠道菌群的多样性和组成密切相关,而天然多糖如决明子、灵芝、枸杞和冬虫夏草等可通过不同机制发挥抗疲劳作用。

doi.org/10.3390/foods12163083

多糖抗疲劳机制如下:

  • 影响能量代谢
  • 减少代谢物的积累
  • 提高免疫功能
  • 增强抗氧化活性
  • 抑制炎症反应
  • 干扰自主神经调节
  • 调节内分泌系统
  • 调节肠道菌群

抗疲劳多糖干预后肠道菌群的变化

doi.org/10.3390/foods12163083

肠道-肌肉轴是肌肉与消化道之间的双向沟通,微生物可以通过微生物-肠道-肌肉轴作用于全身的肌肉。肠道微生物在膳食多糖的作用下,产生一些代谢产物(短链脂肪酸等),有些代谢产物会直接穿过肠道上皮细胞,通过血液循环直接或间接作用于肌肉组织和细胞,引起细胞发生生理生化反应,对疲劳产生一定的影响。

补充膳食多糖通过作用于肠道菌群及其代谢产物,间接激活AMPK/PGC-1α、PI3K/AKT、NF-κB、Nrf2/Keap1信号通路,调节能量代谢,降低炎症水平,增强线粒体功能和抗氧化能力,进一步维持肌肉质量和功能,从而缓解疲劳

扩展阅读:

优化肠道菌群——对抗肌肉减少和骨质流失


神经系统疾病

◤银杏叶中的一种水溶性多糖(GPS)可减轻压力引起的抑郁症并逆转肠道菌群失调。GPS 治疗可以缓解压力引起的血清素阳性和多巴胺阳性细胞密度降低。GPS 逆转了与抑郁相关的肠道菌群失调,并增加了乳杆菌的丰度,而乳杆菌已被证明是缓解抑郁的途径。

秋葵中提取的多糖,发现它对抑郁小鼠的肠道菌群有明显的恢复作用,表现为厚壁菌门比例上调,拟杆菌门和放线菌门相对比例下调。这种调节有助于强化肠黏膜屏障,维持肠道免疫系统正常功能,减少肠道炎症反应,对抗抑郁有效,抑郁症小鼠的抑郁症状有所改善。用秋葵多糖治疗的小鼠体内的SCFAs显著增加,而SCFAs作为重要的通讯介质,对抗抑郁障碍有积极的影响。

接受金针菇多糖 (FVP)治疗的小鼠的肠道微生物组成发生显著改变,放线菌、丹毒菌和拟杆菌的丰度增加,梭菌的丰度降低,并且接受FVP治疗的小鼠的学习和记忆能力得到改善

◤肉苁蓉多糖可以通过恢复小鼠模型中D-半乳糖诱导的衰老引起的肠道菌群稳态来抑制氧化应激和外周炎症,从而改善小鼠的认知功能。

黄芪中提取的一种多糖已被证明可以通过改变糖尿病小鼠的肠道菌群来改善认知障碍

扩展阅读:

抑郁症与肠道微生物群有何关联

阿尔茨海默病de饮食-微生物-脑轴

肠道微生物与帕金森以及相关影响因素

07
部分多糖营养与菌群调节

以下是关于一些多糖的详细介绍,包括其功效,与肠道菌群的关联等,更深入地了解多糖在人体中的重要作用。


路易波士茶多糖

路易波士茶是什么?

路易波士茶(Rooibos)又名Aspalathus linearis,中文也有译作“路易博士茶”,取自原产于南非的一种豆科植物的茎叶。虽然带有一个茶字,但路易波士茶并不是传统意义上的茶叶。

路易波士茶因不含咖啡因单宁含量低而受到南非人的喜爱,并在全球范围内进行商业化种植和销售。2014年,中国卫生和计划生育委员会批准路易波士茶作为新的食品原料,丰富了中国的食品和药物资源。

路易波士茶具有良好的抗氧化、抗过敏、解痉和降血糖作用。也可以预防心血管疾病、神经退行性疾病、各种癌症、骨质疏松症等。

路易波士茶多糖

一项研究从路易波士茶中分离得到均一酸性多糖(ALPs) ,水溶性多糖ALP由β-糖苷键连接,含有吡喃糖环,主要由岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖组成。

结合RT-PCR结果推测,ALP可能通过降低Cyp2e1和Keap1的mRNA表达,增加Nrf2和HO-1的mRNA表达,激活Cyp2e1/Keap1-Nrf2-HO-1信号通路,调控下游抗氧化酶活性和炎症因子表达,减轻氧化应激损伤和炎症反应造成的损伤,从而改善急性酒精性肝损伤

路易波士茶多糖对肠道菌群的影响

多样性

急性酒精性肝病模型对照组(MC)的物种多样性和丰富度显著降低(p≤0.05)。高剂量和低剂量ALP处理组的物种多样性和丰富度有所增加,其中高剂量组的增加更为显著。

干预后改善的菌群

ALP 干预后疣微菌丰度显著升高(p≤0.01),而脱硫杆菌丰度及F / B值降低,但差异不显著。

肠道菌群中乳酸杆菌科的丰度与肝脏 AST 和 ALT 水平呈负相关。小鼠ALP干预后,乳酸杆菌科的丰度显著增加(p ≤ 0.05),而Rikenellaceae的丰度显著降低(p ≤ 0.05)。

ALP 显著改善了小鼠急性酒精性肝损伤中AlloprevotellaAlistipes丰度显著降低的情况( p ≤ 0.05)。

肠-肝轴途径

对属级别排名前20位的菌种进行了 Spearman 相关性分析。

  • 拟杆菌属与IL-10、SOD呈负相关
  • 乳酸杆菌属与IL-10呈反比关系,与IL-1β呈正比关系
  • 副拟杆菌属与IL-1β呈正相关
  • 瘤胃球菌的存在与IL-10水平呈负相关,与IL-1β水平呈正相关。

推测ALP可能通过“肠-肝轴”通路促进肠道菌群与抗氧化酶炎症因子相互作用,从而减轻酒精性肝损伤,而上述菌群与酒精损伤标志物、抗氧化酶及炎症因子的表达均密切相关。

酒精及其代谢产物会影响肠道菌群的平衡和组成,导致肠道功能受损。这反过来又会影响肝脏健康,而肝脏健康与肠道菌群稳态密切相关。肠道和肝脏之间的相互作用被称为“肠-肝轴”通路。


地黄多糖

地黄是玄参科地黄属植物,在我国拥有久远的药用历史,作为滋阴补肾的传统中药,也被《神农本草经》列为上品。

多糖是地黄中的主要活性成分之一。地黄多糖具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等多种生物活性。

迄今为止,从地黄中分离纯化了20多种多糖,主要由阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、木糖、岩藻糖和半乳糖酸组成。

地黄多糖能增加DSS诱发小鼠的体质量指数和结肠长度、降低DAI评分,改善组织病理学损伤。同时,地黄多糖能阻断NF-κB信号通路,降低细胞内促炎因子表达,减轻炎症,增加紧密连接蛋白表达,维持肠道上皮屏障。

地黄多糖可能在肠道微生物作用下发酵转化为SCFAs,增加肠道中乙酸、丙酸和丁酸的含量,起到缓解IBD的作用。

拟杆菌属、乳酸杆菌属、Alistipes是导致DSS结肠炎组肠道微生物组失衡的关键细菌类型,而补充地黄多糖可以逆转这种有害变化。


五指毛桃根多糖

五指毛桃,又叫粗叶榕(Ficus hirta Vahl),常被用作滋补品的草药成分,以其丰富的多糖含量和生物活性而闻名。

一项研究发现,FHVP-3 对肠道微生物群产生影响:

下列菌群富集

  • Faecalibacterium
  • Bifidobacterium
  • Bacteroides
  • Phascolarctobacterium
  • Blautia

FHVP-3 抑制了下列机会性致病菌属的丰度:

  • Dorea
  • Clostridium XIVa
  • Desulfovibrio

作为可发酵底物,FHVP-3 还增加了短链脂肪酸的浓度,包括乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐。FHVP-3 对脂多糖 (LPS) 诱导的 RAW 264.7 巨噬细胞表现出显着的抗氧化活性和显着的抗炎作用。

doi.org/10.1021/acsfoodscitech.3c00626


大蒜多糖

大蒜多糖 (GP) 占大蒜干重的 75% 以上。它们的特征是具有 2,1- β – d -Fruf 主链和 2,6- β – d -Fruf 分支的果聚糖。

研究表明,大蒜多糖在调节肠道微生物群方面发挥着作用,但它们是否具有维持肠道健康的全面功能并可作为有效的益生元仍不清楚。

为了探索这一点,通过管饲法给昆明小鼠施用不同剂量的大蒜多糖(1.25-5.0g/kg 体重)和菊粉(作为阳性对照),并评估它们对肠道上皮、化学和生物屏障的影响。还使用洛哌丁胺建立了便秘模型,以研究大蒜多糖对缓解便秘的潜在影响。

施用大蒜多糖显著上调昆明小鼠小肠组织中紧密连接蛋白和粘蛋白的表达。大蒜多糖提高了盲肠丁酸含量,降低了脱硫杆菌的丰度,并降低了厚壁菌门与拟杆菌门的比例(F/B)。大蒜多糖还促进了 Bacteroides acidifaciens、Clostridium saccharogumia的生长。

Tax4Fun 功能预测表明,大蒜多糖具有预防人类疾病的潜力,可降低胰岛素抵抗、传染病和耐药性的风险。

大蒜多糖还通过增强小肠转运、软化粪便稠度、加速排便促进兴奋性神经递质的释放,在缓解洛哌丁胺引起的便秘症状方面表现出有益作用。


槐耳多糖

多年来,槐耳 (Trametes robiniophila Murr) 一直被用于药物治疗。槐耳含有多种成分,包括多糖、蛋白质、酮和生物碱,其中蛋白聚糖和多糖是主要的生物活性成分。

槐耳提取物具有免疫调节活性,并可通过激活自噬、抑制铁死亡、抑制内质网应激等过程对细胞发挥保护作用。研究表明,槐耳水提取物可通过抑制NLRP3炎症囊泡活化,减轻肠道屏障损伤炎症反应,并抑制DSS和氧化偶氮甲烷 (AOM) 联合诱导的结肠肿瘤形成。

可缓解 DSS 引起的肠道菌群紊乱

一项小鼠研究显示,槐耳多糖干预显著逆转了 DSS 引起的Muribaculaceae_unclassified、Anaerotruncus、Ruminococcaceae_unclassified丰度的下降以及Escherichia-Shigella丰度的增加( p < 0.05)。

其中,Muribaculaceae_unclassified是健康人中发现的肠道微生物,参与丁酸代谢和色氨酸代谢,可产生对人体有益的短链脂肪酸。

相关性分析,Muribaculaceae_unclassified与结肠长度、SOD 和 T-AOC 呈正相关,而与 DAI 评分以及炎症和氧化指标呈负相关

Anaerotruncus与结肠长度、SOD 和 T-AOC 呈正相关,但与炎症标志物 LPS、MDA 和 MPO 呈负相关


黄芩多糖

黄芩的根通常用作药物,用于清热利湿、泻火解毒。多糖是黄芩的最重要成分之一。

一种来自黄芩的多糖通过抑制 NF-κB 信号传导和NLRP3 炎症小体活化来改善溃疡性结肠炎。在多糖的分离和纯化过程中,研究人员还获得了另一种名为 SP2-1 的均质多糖。SP2-1由甘露糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和岩藻糖组成。

研究人员发现其对肠道菌群紊乱、肠道屏障改善以及短链脂肪酸产生影响。

在UC患者中,SP2-1显著抑制了促炎性细胞因子IL-6,IL-1β和TNF-α。

溃疡性结肠炎患者的屏障完整性被破坏,TJ 蛋白的表达发生改变,SP2-1增加小鼠TJ蛋白的表达,修复肠道屏障。

SP2-1对肠道菌群的影响

SP2-1组的粪便微生物群多样性明显高于DSS组。

临床上,溃疡性结肠炎患者的双歧杆菌和乳酸杆菌的丰度降低。与模型组相比,SP2-1 组的双歧杆菌、乳酸杆菌和Roseburia的水平提高。

拟杆菌和葡萄球菌的种群受到抑制。肠道菌群中存在过量的拟杆菌和葡萄球菌对肠道免疫系统有害。

Roseburia 通过调节调节性 T 细胞的发育和分化、增加抗炎细胞因子的分泌和抑制促炎细胞因子的产生来缓解UC


枸杞多糖

枸杞多糖(简称LBPs)是从枸杞中提取的一类多糖物质。枸杞是一种多年生灌木,属于茄科,枸杞多糖因其多样的药理活性生理功能而受到越来越多的关注。

枸杞多糖 (LBPs)作为最重要的生物活性分子,可通过肠道微生物参与有益作用,包括调节代谢、降血糖、神经保护、抗衰老、保护各种器官免受氧化应激相关疾病的侵害。

枸杞多糖对肠道菌群的影响

癌症

一般来说,抗癌化疗药物除了会诱导癌细胞凋亡外,还会对肠道菌群产生不利影响,主要表现在肠绒毛缩短,乳酸杆菌和肠球菌丰度下降,节段丝状菌丰度增加。而枸杞多糖治疗可通过增加有益菌相对丰度来改善肠道环境和免疫功能,逆转环磷酰胺引起的有害菌(瘤胃拟杆菌科、Longibraceae、脱硫弧菌和厌氧拟杆菌科)相对丰度的增加。

还发现毛螺菌科、瘤胃菌科、脱铁菌科、脱硫弧菌科、Aneoplasmataceae与细胞因子IL-2、IL-6、IL-1β、TNF-α、IFN呈负相关。因此,主要肠道菌群的相对丰度可能与免疫调节有关。

厚壁菌门与拟杆菌门(F/B)比例的变化与许多疾病状态有关,它被视为菌群失调的重要指标,有助于了解肝脏和代谢疾病的发展。枸杞多糖可降低高脂饮食大鼠的 F/B 比,表明补充枸杞多糖有助于调节肠道菌群失调。

doi.org/10.1080/10408398.2022.2128037

神经系统

枸杞多糖可通过调节肠道菌群-肠-脑轴的神经免疫通路,对中枢神经系统产生多方面的保护作用。枸杞多糖可改善菌群失调肠道屏障受损等问题,并通过抑制细胞凋亡、促进自噬等机制发挥神经保护效应。

  • 调节肠道菌群平衡,保护肠道屏障,减少有害代谢产物进入循环系统。
  • 抑制JNK信号通路和caspase-3活性,抵抗细胞凋亡,起到神经保护作用。
  • 通过抑制mTOR/p70S6K通路激活,促进自噬,保护周围神经。
  • 有望通过调节MGBA的神经免疫通路,对中枢神经系统产生多方面积极影响。

肝脏

枸杞多糖能够影响NAFLD患者的肠道菌群组成、肠道屏障及肝脏炎症。

  • 明显改善肠道菌群多样性,提高拟杆菌属和短链脂肪酸水平,降低变形杆菌属和厚壁菌门/拟杆菌属的比例;
  • 通过增加闭塞性ZO-1的表达和闭塞,恢复结肠与回肠之间的紧密连接,并通过下调肠源性LPS、肝脏LPS结合蛋白、炎症因子及肝脏LPS/TLR4/NF-κB信号通路,改善肝损伤症状

代谢(肥胖、糖尿病)

肥胖个体的研究中,肠道内F/B比例较高,因此推测肠道内F/B比例与肥胖呈显著正相关。

后续研究发现,LBPs可通过调节肠道菌群组成和短链脂肪酸生成来改善肥胖

枸杞多糖可作为2型糖尿病的潜在辅助药物

LBPs能调节肠道菌群,激活大鼠肠黏膜TLR2+上皮细胞γδT细胞,增强肠道屏障功能,改善糖尿病。此外,LBPs能明显降低血浆中促炎性细胞因子IL-1β、IL-6、IL-17A和TNF-α,而抗炎性细胞因子IL-10水平在糖尿病大鼠中有所升高。

哮喘

枸杞多糖还可以通过直接或间接地改变肠道菌群参与炎症介质的调控,从而改善肺功能和过敏性哮喘症状。

肠道菌群测序分析显示,LBPs能够促进哮喘小鼠肠道中乳酸杆菌和双歧杆菌增加,并降低厚壁菌门和放线菌水平,通过肠道介导缓解哮喘。


岩藻多糖

岩藻糖(Fucose),参与构成肠上皮细胞(IEC)顶端表达的聚糖,并介导肠道中的许多生物过程,尤其是宿主-微生物相互作用

释放的岩藻糖可被微生物用作膳食聚糖、能量来源或合成结构蛋白。肠道中岩藻糖的变化影响微生物群的定植。

岩藻多糖

岩藻多糖是一种含有岩藻糖和硫酸基团的多糖,可改善糖尿病肾病

一项小鼠研究发现,岩藻多糖可显著改善肾小球滤过率高滤过和肾纤维化,其机制与短链脂肪酸产生菌富集增加盲肠内乙酸浓度、提高肾脏ATP水平以及改善线粒体功能障碍有关。此外,岩藻多糖还可通过抑制MAPKs通路来改善肾脏炎症和纤维化。总之,岩藻多糖可通过改善线粒体氧化应激和抑制MAPKs通路,靶向肠道菌群-线粒体轴,改善早期糖尿病肾病


桑叶多糖

桑叶的药用功能最早在2000多年前的汉代被发现,并记载于《神农本草经》。明代李时珍在《本草纲目》中对桑叶的药用功效有更详细的描述,包括活血化瘀、祛风、清热解毒等功能。桑叶已被列入国家卫生健康委员会公布的食药同源资源名单。

桑叶多糖(Mulberry Leaves Polysaccharides,MLPs)是从桑树(Morus alba L.)叶片中提取的一种植物多糖。它们是桑叶中主要的活性成分之一,由多种单糖组成,主要包括木糖、阿拉伯糖、果糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖等。

桑叶多糖对人体的影响

桑叶多糖具有多种生物学活性,包括降低血糖、抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、抗菌、抗凝和调节肠道菌群等。这些活性使得MLPs在医药和食品领域具有广泛的应用前景。并且安全、有效、低毒、副作用小。

doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128669

桑叶多糖对肠道菌群的影响

桑叶多糖通过调节肠道菌群的平衡,进而对人体的健康产生积极的影响。以下是桑叶多糖影响的肠道菌群及其变化情况:

桑叶多糖能够调节短链脂肪酸和肠道菌群的相对丰度,降低真细菌与过敏性细菌的比例,从而改善肠道屏障功能。


沙棘多糖

沙棘果实在藏族食品和药物中已有数千年的传统。沙棘多糖 (SP) 是沙棘果实中的主要功能成分之一。

对高脂饮食诱导的肥胖小鼠:沙棘多糖治疗提高了 p-AMPKα 和 PPARα 蛋白的表达,刺激了小鼠肝脏中 ACC1 的磷酸化,并抑制了 FAS、PPARγ 和 CD36 的蛋白表达。

沙棘多糖上调Muribaculaceae_unclassified、双歧杆菌、Rikenellaceae_RC9_gut_group、Alistipes、Bacteroides的比例,并下调Lactobacillus、 Firmicutes_unclassified 、Dubosiella Bilophila、 Streptococcus 的比例,重组了HFD诱导的肥胖小鼠的肠道微生物群。

此外,粪便中的微生物代谢物短链脂肪酸 (SCFAs) 的产生也有所增加。此外,相关性分析结果表明沙棘多糖的肥胖改善作用与粪便中的SCFAs水平高度相关。因此,沙棘多糖对肝脏脂质代谢的调节可能是由于肠道微生物群的变化和SCFAs产生量的增加。这些结果表明,沙棘多糖可以通过调节肠-肝轴发挥改善肥胖的潜在营养保健作用。


蘑菇多糖

蘑菇多糖是一类存在于蘑菇中的生物活性多糖,它们包括但不限于几丁质、甘露聚糖、半乳糖聚糖、木聚糖、葡聚糖、云芝多糖、灵芝多糖、半纤维素。这些多糖在蘑菇细胞壁中含量丰富,赋予蘑菇独特的结构和生物活性。

蘑菇多糖的功效

蘑菇多糖对人体具有多种潜在的健康益处。它们可以增强免疫系统、具有抗肿瘤活性、调节肠道菌群、抗氧化、抗糖尿病、抗衰老作用。

蘑菇多糖对肠道菌群的影响

促进益生菌生长

蘑菇多糖通过选择性地促进益生菌的生长,增强肠道健康。例如,灵芝和茯苓中的多糖被发现可以增加有益细菌的数量,这些细菌可以对抗肥胖、产生短链脂肪酸和乳酸。香菇中的多糖也显示出对嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus)有促进作用。

抑制病原菌

蘑菇多糖能够通过增强肠道屏障功能和促进益生菌的生长来间接抑制病原菌。双孢蘑菇中的多糖已被证明可以限制大肠杆菌的生长。

增强肠道屏障功能

蘑菇多糖通过增强肠道上皮细胞的功能,提高肠道屏障的完整性,减少有害物质的渗透。云芝(Trametes versicolor)中的多糖肽PSK和PSP能够调节肠道菌群,增加有益菌双歧杆菌和乳杆菌的数量,同时减少有害菌梭状芽孢杆菌金黄色葡萄球菌。在降低腹泻、艰难梭菌感染、炎症性肠病等方面发挥作用。

调节免疫反应

蘑菇多糖通过激活肠道相关淋巴组织,增强机体的免疫反应。灵芝多糖能刺激和增加免疫细胞如自然杀伤细胞、T淋巴细胞和巨噬细胞的数量。

产生短链脂肪酸

蘑菇多糖在肠道发酵过程中产生短链脂肪酸,这些物质对维持肠道健康和调节宿主代谢具有重要作用。蚝菇Pleurotus ostreatus)中的β-葡聚糖衍生物能够诱导前列腺癌细胞的凋亡,并且显示出免疫调节、巨噬细胞激活、抗肿瘤和免疫刺激活性。

08
结 语

多糖的多样性和复杂性使其在人体内的作用千变万化,它们能够通过与肠道菌群的互动,从调节免疫功能到改善代谢性疾病等。

然而,利用天然多糖通过肠道菌群治疗疾病仍存在一些限制和挑战。对肠道菌群和多糖之间相互作用的全面了解需要进一步研究,由于大多数研究都是在动物身上进行的,因此开展研究多糖-微生物组-疾病相互作用的临床试验并实现临床转化至关重要。

幸运的是,随着生命科学领域新兴技术的发展,我们有了更多的工具来揭示这些复杂问题。高通量测序技术、多组学技术、人工智能和大数据分析的交叉融合,为研究多糖和肠道菌群的相互作用提供了强大的技术支持,推动了这一领域的快速发展。

此外,多糖与肠道菌群之间的相互作用不仅揭示了多糖的生物活性,也突显了肠道菌群对健康的重要贡献。多糖与肠道菌群的相互作用为我们提供了一个全新的视角,了解个体的肠道菌群组成,不仅有助于我们理解自身的健康状况,更为个性化的营养和健康管理提供了科学依据。肠道菌群检测可以揭示个体对多糖等营养成分的响应差异,从而为制定个性化的饮食和治疗计划提供指导。

注:本账号内容仅作交流参考,不作为诊断及医疗依据。

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类风湿性关节炎中的肠-关节轴

谷禾健康

曾经关节痛只是老年人身上常见的病,没想到这事竟然发生在不到30岁的小白身上。

有一天,小白突然感觉手腕使不上劲儿,以为只是平时电脑鼠标用多了,贴个膏药就好了…

但某一天,手指关节又开始疼痛并且肿起来了,可小白认为只是哪里撞到了没当回事儿…

直到有一天晚上,小白的膝关节突然觉得疼到不行,连翻身都不容易,第二天走路都困难,她终于决定去医院看看。

在经历各项指标检查后,医生告诉她,是类风湿性关节炎…… 这对小白来说犹如晴天霹雳……

类风湿性关节炎并不是专属于老年人,它可以发生在任何年龄段。其中高发年龄在40-60岁,而且女性是男性的2-3倍

且类风湿性关节炎很“狡猾”,往往前期不容易被发现,且容易与其他疾病混淆。

但随着时间的推移,病情会逐渐恶化。未经及时发现、规范治疗的患者可能会出现关节骨质的破坏,最终导致关节畸形和功能丧失。

本文我们来详细了解一下类风湿性关节炎及其与肠道菌群之间的关联,以及针对类风湿性关节炎的建议。

01

什么是类风湿性关节炎 (RA)?

类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫性疾病,可导致关节慢性炎症

自身免疫性疾病是人体免疫系统攻击自身组织时产生的疾病。免疫系统包含一个由细胞和抗体组成的复杂组织,通常设计用于“寻找并消灭”身体的入侵的病原体。患有自身免疫性疾病的人血液中含有针对自身组织的抗体和免疫细胞,这些抗体和免疫细胞可能与炎症有关。

该疾病也可导致关节外炎症和其他器官损伤,可以影响身体的多个器官。

始于16岁以下人群的类风湿性关节炎称为幼年特发性关节炎或JIA。

02

类风湿性关节炎的症状是什么?

疲劳、食欲不振、低热、肌肉和关节疼痛、关节发红、关节肿胀、关节压痛、关节热、关节畸形、类风湿结节、僵硬、失去关节活动范围、关节功能丧失、一瘸一拐……

类风湿关节炎患者以上症状都可能出现。

除此之外,类风湿关节炎患者也可能会伴有抑郁症、贫血、挫败感,社交退缩等情况。

类风湿关节炎可分为几个阶段(以下分类是由美国风湿病学会开发的分类系统。这个系统可以帮助医学专业人员根据软骨、韧带和骨骼对类风湿性关节炎的严重程度进行分类)

第一阶段(早期RA)

虽然可能有骨质变薄的迹象,但在X光片上没有发现损伤

第二阶段(中度进行)

在X光片上,关节周围骨质变薄的证据,有或没有轻微的骨质损伤

可能有轻微的软骨损伤

关节活动可能受到限制;未观察到关节畸形

邻近肌肉萎缩

可能存在关节周围软组织异常

第三阶段(严重进展)

在X光片上,关节周围有软骨和骨损伤以及骨变薄的证据

关节畸形,关节无永久性硬化或固定

广泛性肌肉萎缩

可能存在关节周围软组织异常

第四阶段(终末期进展)

在x光片上,关节周围有软骨和骨骼损伤和骨质疏松

关节畸形伴关节永久固定(称为强直)

广泛性肌肉萎缩

可能存在关节周围软组织异常

类风湿性关节炎患者的功能状态分类如下:

一级:完全能够进行日常生活的日常活动

二级:能够进行日常的自我护理和工作活动,但工作以外的活动有限(如运动、家务活)

三级:能够进行日常的自我护理活动,但工作和其他活动都有限

四级:无法进行日常自我护理、工作和其他活动

具体症状:

早期类风湿性关节炎的症状可能很轻微。可能是疼痛和关节僵硬,尤其是在早晨

类风湿性关节炎患者的手部症状包括难以完成简单的日常生活任务,如转动门把手和打开罐子

脚的小关节也会受累,导致行走疼痛,尤其是在早上起床后。

当只有一个关节受累时,关节炎可以模拟由其他形式的关节炎(如痛风或关节感染)引起的关节炎症。

在发作期间,关节通常会变得红肿、温热、疼痛。这是因为关节(滑膜)的衬里组织发炎,导致产生过多的关节液(滑液)。滑膜也因炎症(滑膜炎)而增厚。

慢性炎症可导致身体组织受损,包括软骨和骨骼。这会导致软骨丧失、骨骼和肌肉的侵蚀和虚弱,导致关节畸形、运动范围丧失、功能丧失

罕见类风湿性关节炎甚至会影响负责收紧声带以改变声调的关节,即环杓关节。当关节发炎时,会导致声音嘶哑。

类风湿性关节炎患儿的症状包括跛行、易怒、哭泣和食欲不振。

03

类风湿性关节炎的病因是什么?

类风湿性关节炎是一种多因素疾病,宿主和环境之间存在复杂的相互作用,决定了疾病易感性、持久性和严重程度的总体风险。

发生类风湿关节炎的危险因素一般可分为宿主相关因素和环境相关因素(下图)。

Romão VC, et al., Front Med (Lausanne). 2021

与类风湿关节炎发生相关的宿主因素可进一步归类为遗传因素,表观遗传,激素、生殖和神经内分泌,共病宿主因素。环境风险因素包括吸烟和其他空气接触,微生物群和感染因子,饮食,社会经济因素

04

类风湿性关节炎 & 肠道

类风湿关节炎不是关节的问题吗,怎么会和肠道有关联?

在20世纪90年代早期,医生已经检测到关节炎患者的微观肠道炎症,从而发现了胃肠道炎症和脊椎关节炎(SpA)之间的联系。

肠道失调的存在可能导致SpA中肠道炎症的发生,于是科学家想到类似的机制也可能在RA中起作用。

肠道炎症

对一部分早期RA患者进行的研究表明,几乎所有患者都存在亚临床肠道炎症。这些患者肠道炎症的特征是浸润性单核细胞、T细胞、B细胞和CD68+巨噬细胞数量增加,以及淋巴滤泡的存在。这些组织学发现表明,早期类风湿关节炎患者的肠道发生慢性炎症过程,这与类风湿关节炎是一种全身性疾病的概念一致。

为了支持这一观点,来自韩国的一项基于人群的研究强调了IBD和RA之间的显著相关性(OR3.31). 这些数据强化了IBD和RA之间潜在共同致病机制的观点,并强调了肠道在RA发病中的潜在作用

肠道屏障功能改变

小肠的主要功能是从食物中吸收营养和矿物质。虽然暴露于外界的身体相当大的表面积,但肠上皮细胞形成了一个动态的物理屏障,通过细胞旁途径严格控制抗原运输

在存在炎症的情况下,肠道屏障功能的改变以及伴随的肠道通透性和细菌易位的增加可促进遗传易感性宿主的IBD和自身免疫。

肠道屏障破坏机制

Zaiss MM, et al.,Nat Rev Rheumatol. 2021

肠道屏障破坏的主要机制似乎是通过增加连蛋白(zonulin)的产生,zonulin是肠上皮细胞紧密连接完整性的主要调节因子。

上皮细胞间紧密连接是调节肠屏障细胞旁转运的关键结构。zonulin浓度的增加与一种可能导致免疫介导疾病的机制有关。

Zonulin分泌依赖于衔接蛋白MYD88,通过导致蛋白质ZO1和闭塞素从紧密连接复合体中分解,从而降低肠屏障功能

zonulin家族的可能是RA患者肠道失调与肠道炎症和屏障功能降低之间的良好候选物。

有趣的是,两项研究调查了无麸质纯素饮食(预计可降低zonulin浓度)与纯素饮食对RA的影响,发现接受无麸质饮食的患者炎症标志物有显著改善。事实上,之前的报道表明,麦胶蛋白(谷蛋白的一种成分)诱导zonulin的释放,zonulin通过与趋化因子受体CXCR3结合,增加小肠的通透性,并放大小肠的损伤

此外,在RA发病前以及新发RA患者(同时伴有紧密连接蛋白下调)的肠道中,zonulin家族肽的表达增加,以及细菌可能影响zonulin表达。该结果支持RA患者肠道生态失调肠道通透性改变之间的潜在联系。

肠道通透性改变

目前在已确诊的类风湿性关节炎患者和在类风湿性关节炎前期的患者中已观察到肠道通透性改变的迹象。

在一组法国女性患者中,在没有明确胃肠道疾病的情况下有慢性腹泻史与RA发病风险增加相关(HR 1.70),这表明在RA发病之前,肠道内稳态紊乱可能存在多年。

也就是说,隐匿的慢性改变可能先于关节炎的发病,在临床环境中可能诊断不足。

与无活动性关节疾病的RA患者相比,活动性疾病的RA患者肠道通透性异常。然而,在其中一些研究中,活动性RA患者肠道通透性改变的存在与非甾体抗炎药的摄入相混淆,非甾体抗炎药也影响肠道通透性。因此很难判断RA对肠道通透性的影响。

总的来说,目前的数据表明,肠道通透性的改变可能是RA固有的,并可能受到肠道失调的调节,然后因使用NSAIDs(非甾体抗炎药)而恶化。

目前可用的有限数据并不完全支持RA患者存在肠道炎症和肠道屏障破坏,需要进一步的研究来明确类风湿关节炎亚临床肠道炎症的确切患病率。还需要进一步的研究来确定出现肠道炎症症状的患者的疾病表型以及决定肠道受累的致病因素,如环境、遗传背景、性别和年龄等。

05

肠-关节轴的机制

上述数据表明,肠道炎症以及屏障功能的降低(这两种情况都在RA患者中观察到)促进了临床RA的发病。屏障功能紊乱、肠道炎症和关节炎之间的联系可能由两种非相互排斥的途径介导。

接下来简要讨论这两种途径。

  • 自身抗体可在发炎的肠道内产生
  • 肠道组织中的促发炎免疫细胞可进入全身部位和关节

类风湿性关节炎的肠-关节轴

Zaiss MM, et al.,Nat Rev Rheumatol. 2021

自身抗体的产生

在临床RA发病前数年,血清中发现了大量的自身反应性IgA抗体。鉴于粘膜表面是IgA抗体产生的主要部位,这些结果表明与RA相关的自身抗体最初可能在粘膜表面(如肠道)产生。

一项2020年队列研究表明,早在RA诊断前14年和检测到IgG类风湿因子增加前几年,IgA类风湿因子浓度与配对对照组显著不同。此外,IgA ACPAs的出现发生在临床RA发病前6年,提示该疾病临床前阶段的粘膜过程有助于向临床RA的发病过渡。RA患者的肠组织样本也显示识别食物抗原的IgA和IgM抗体浓度增加

总的来说,这些数据指向粘膜表面,特别是肠道,作为对外部刺激(包括食物源性抗原和易感个体自身抗原)产生抗体的场所

促炎免疫细胞可进入全身部位和关节

肠道屏障功能的改变和肠道通透性的增加与肠道组织中的炎性免疫细胞可能进入关节有关。

一些对人类的研究支持细胞从肠道运输到关节的一般观点。例如,肠道激活的B细胞有效地粘附在肠道和滑膜的高内皮微静脉上,但不粘附在外周淋巴结的高内皮微静脉上,这表明来自肠道的免疫细胞可能进入关节。

此外,在SpA患者的关节和肠道中发现了相同的T细胞克隆,RA患者的滑膜中含有表达肠道归巢受体αEβ7整合素的T细胞

在类风湿性关节炎患者中,几种粘膜来源的固有免疫细胞扩增和激活,支持肠-关节细胞轴的观点。

类风湿关节炎中微生物群、肠上皮和免疫细胞之间的相互作用

Zaiss MM, et al.,Nat Rev Rheumatol. 2021

1)病理生物通过趋化因子受体CXCR3和髓样分化初级反应88(MYD88)介导的信号,增加zonulin的产生,从而促进上皮细胞的炎症反应

2)Zonulin导致上皮紧密连接紊乱,从而增加粘膜下微生物和微生物产物(如ATP和游离脂肪酸受体2(FFAR2)激动剂)的外显率

3)树突状细胞对增加的ATP产生反应,使T细胞成为T辅助细胞17(TH17),产生IL-17。细菌源性FFAR2激动剂和其他细菌产物直接激活第3组固有淋巴细胞(ILC3s),从而诱导IL-22分泌。微生物还直接激活固有免疫细胞,如巨噬细胞和固有样细胞,如粘膜相关不变T(MAIT)细胞,触发一个放大级联反应,导致肠道炎症以及T细胞、巨噬细胞和ILC3s的局部激活和分化

4)TH17细胞、ILC3s和MAIT细胞可以迁移到血液中增加了这些细胞将炎症转移到关节的可能性

RA 的临床表现源于各种因素之间的复杂相互作用,包括自身抗体和先天性和适应性免疫系统的信号转导途径。

在 RA 患者中,关节组织通常 T 细胞、B 细胞和巨噬细胞等免疫细胞浸润,产生多种促炎细胞因子,促进炎症并最终导致组织破坏

而在整个生命过程中,肠道菌群在免疫系统的诱导、教育和功能以及个体对自身抗原的反应中起着基础性作用。

在RA患者的肠道、口腔、肺中已证实存在菌群失调,为该疾病发病机制的粘膜基础假说提供了证据。由于黏膜被特定的微生物群所定植,这些部位的菌群失调可能改变局部的,甚至可能是全身的免疫反应,从而促成了RA的发病机制。

接下来的章节详细介绍类风湿性关节炎与菌群之间的关联。

06

类风湿性关节炎 & 肠道菌群

RA 患者的肠道微生物群 (GM) 的组成和功能发生了改变,与健康对照相比,微生物多样性显著下降

Faecalibacterium、Flavobacterium、双歧杆菌、拟杆菌、嗜血杆菌Haemophilus减少;乳酸杆菌、普雷沃氏菌、梭状芽胞杆菌增多。

类风湿性关节炎患者微生物群组成的统计显著变化

Zaiss MM, et al.,Nat Rev Rheumatol. 2021

许多研究中都提到了与类风湿性关节炎相关的一个重要菌——普雷沃氏菌属,因此有必要单独介绍一下。

普雷沃氏菌属

来自《柳叶刀》风湿病学的一项涵盖6776名受试者(包括 2686 名 RA 患者)的横截面研究,通过逻辑回归对 RA 多基因风险评分(PRS) 进行分析,结果表明普雷沃菌属与RA的遗传风险显著相关,普雷沃菌属还与RA高危受试者(RA患者的直系亲属)的临床前期症状相关。

普雷沃氏菌属可能通过介导 Th17 细胞的炎症反应与 RA 相关。在RA 发病前的临床前阶段,普雷沃菌的富集表明肠道菌群的失调在RA 的发展中发挥着主要作用。

RA患者(新发和慢性)要么对Pc-p27或P.copri产生IgA样抗体反应,与TH17细胞因子的产生和ACPA的发生相关,要么表现出与滑液中存在Prevotella DNA相关的抗Prevotella IgG抗体,Prevotella特异性TH1细胞反应和较低浓度的ACPA。

肠道菌群和免疫系统相互依存

肠道菌群可能调节肠道免疫耐受机制,因为它影响结肠调节性T细胞(Treg)的数量和功能。Treg通过分泌抗炎细胞因子抑制效应T细胞的不适当激活

另一方面,粘膜免疫系统在发展和维持健康的肠道菌群中起着至关重要的作用。由于这种相互依存的关系,肠道菌群失调(肠道菌群的成分和功能改变)可能会影响宿主对类风湿性关节炎的易感性

肠道菌群参与类风湿性关节炎机制

肠道上皮、免疫系统和共生细菌之间的串扰是启动全身炎症反应的关键。抗炎和促炎细胞因子之间的失衡,包括白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子、干扰素(IFN)-γ、白细胞介素-6、白细胞介素-12和白细胞介素-17,在参与RA发病机制的炎症过程中起着核心作用。

为了支持肠道菌群成分变化在类风湿性关节炎发病和进展中起重要作用的假说,已经提出了肠道菌群与关节炎相关的几种机制。

这些包括调节宿主免疫系统(触发T细胞分化)、通过作用Toll样受体(TLR)或NOD样受体(NLR)激活抗原呈递细胞(APC)、通过酶促作用促进肽的瓜氨酸化抗原模拟增加肠粘膜通透性。关于对APCs TLRs表达的影响,这可能导致Th17/Treg细胞比率失衡,这种局部免疫反应可能导致系统性自身免疫。

因此,现有文献表明,在RA的临床前和临床阶段,肠道菌群可能促进或阻止自身免疫和炎症的扩展,并且肠道菌群可能影响这些阶段之间的转换。

类风湿性关节炎病理生理学和肠道微生物群影响其发病机制的拟议机制

Ferro M, et al ., Front Pharmacol. 2021

肠道菌群代谢产物参与调节免疫功能

某些肠道菌群代谢产生短链脂肪酸,特别是丁酸盐,可以增强肠道屏障功能,因为丁酸盐通过增加TJ成分闭塞带ZO-1、ZO-2和扣带回蛋白的表达来加强屏障。

短链脂肪酸也通过调节免疫细胞功能影响免疫反应和全身炎症。SCFA作为多种白细胞功能的调节因子,包括类二十烷酸、趋化因子和细胞因子(如TNF、IL-2、IL-6和IL-10)的产生,具有抗炎特性。

此外,肠道有益菌及其代谢产物可以在对肠道菌群的耐受性和对有害细菌定植、粘附和易位的抵抗力之间保持平衡。这些特性可能有助于纠正炎症性关节炎肠关节轴肠壁的高渗性。

益生菌调节免疫反应

特定的益生菌通过影响参与先天性和获得性免疫的不同细胞来调节免疫反应,例如上皮细胞和树突状细胞 (DC)、自然杀伤细胞 (NK)、巨噬细胞和淋巴细胞。

益生菌对类风湿关节炎患者全身炎症的影响机制

Ferro M, et al ., Front Pharmacol. 2021

一项随机试验的荟萃分析研究了乳酸杆菌作为单一菌种或与双歧杆菌菌种混合培养的效果,因此补充益生菌可降低血清IL-6水平。

另一项调查补充干酪乳杆菌(L.casei)治疗RA有效性的系统性综述和荟萃分析报告,该特定菌株的C-反应蛋白(CRP)显著降低。研究还报告,干酪乳杆菌可能有助于缓解RA症状,抑制正在接受疾病修饰抗风湿药物(DMARDs)治疗的个体的促炎细胞因子,这表明DMARDs和益生菌对关节炎具有积极的协同作用。

临床试验中益生菌对类风湿关节炎的作用

Ferro M, et al ., Front Pharmacol. 2021

目前,体外微生物细菌生长研究和动物试验表明,随着益生菌的启动,细胞因子(IL-6)减少。在类风湿关节炎中,IL-6是一种与关节破坏相关的关键细胞因子。类风湿关节炎患者益生菌利用率上升。益生菌补充剂有助于减轻肿胀,并建立一个具有最小负面影响的多样化微生物群。

总的来说,需要更多前瞻性系统评价,评估确定益生菌在类风湿性关节炎中的疗效,以及哪些种类的益生菌提供了最大的益处。

07

类风湿性关节炎 & 口腔菌群

牙周炎是这些因素的主要因素,由口腔微生物群失调引起,并与 RA 风险增加有关。

这两种疾病的关联性体现在?

这两种疾病之间的关系是双向的(即 RA 患者也有更高的牙周炎可能性)。它们具有相似的遗传(例如,HLA-SE 等位基因)和环境(例如,吸烟、营养)风险因素并且两者都导致性炎症、骨侵蚀和组织破坏 

重要的菌群:

牙龈卟啉单胞菌 P. gingivalis

该菌是牙周炎的主要原因,也是与 RA 相关的最重要的病原体 。

它的参与不仅是间接的,还是一种病因,类似于吸烟机制。

P. gingivalis 的独特之处在于它有自己的PAD,可导致细菌和宿主蛋白质的慢性瓜氨酸化,导致免疫耐受的破坏,ACPA的产生,最终通过分子模拟和/或表位扩散,导致RA。

注:PAD, peptidyl-arginine deiminase, 一种多肽瓜氨酸化酶

ACPA,Anti-citrullinated peptide antibodies,抗环瓜氨酸肽抗体。有诊断意义的生物标记物。有关节痛或者早期RA病人需要进行该抗体检查。

最近的一项研究进一步表明,即使在ACPA阳性高危人群的牙周健康部位,也存在富含牙龈假单胞菌的口腔菌群失调

放线共生放线杆菌

Aggregatibacter actinomycetemcomitans

该菌通过中性粒细胞介导瓜氨酸化的不同机制直接与RA有关。

不过需要提醒的是,虽然这么多理论基础和证据都支持牙周炎与RA之间的联系,但更大的、基于人群的前瞻性研究要么还没能证明牙周炎与RA事件相关,要么其效应量很小(OR 1.16-1.17),且没有对吸烟等主要混杂因素进行调整。这是由于方法学和疾病定义问题造成的,还是实际上反映了牙周炎在RA风险中的较小作用尚不清楚。

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类风湿性关节炎 & 怀孕

怀孕如何影响类风湿性关节炎症状?

一般来说,大约 60% 的女性类风湿性关节炎患者在怀孕期间有所改善。不幸的是,怀孕期间关节炎症的减轻通常不会一直持续到分娩后。

另外,大约 20% 的女性在怀孕期间的症状可能会恶化。这种变化的确切机制仍在研究中。

类风湿关节炎对宝宝有什么影响?

RA 可能导致低出生体重婴儿。在新生儿中,3-5% 可能有出生缺陷。一些药物有可能导致出生缺陷。然而,在大多数情况下,只要采取了足够的预防措施,患有 RA 的孕妇都会有健康的妊娠和婴儿。

怀孕期间不要使用非甾体抗炎药,包括布洛芬、萘普生等,不应使用甲氨蝶呤或来氟米特。由于对胎儿的潜在风险,必须在怀孕前尽早停止使用。

当类风湿性关节炎在怀孕期间活动时,类固醇药物如强的松和强的松龙通常用于缓解关节炎症。这些药物不会对胎儿产生不利影响。

其他药物可能需要在受孕前停用,RA患者备孕期间应详细咨询医生。

类风湿性关节炎孕妇需要知道什么?

患有风湿性关节炎的女性在怀孕期间应特别注意以下事项:

  • 服用类固醇可能会增加血糖和血压水平升高的风险。高血压和高血糖分别会导致子痫前期和妊娠期糖尿病。这些可能会危及生命,并增加母亲和婴儿的风险。
  • 强的松会增加骨质流失的风险;因此,服用钙和维生素D是必要的。
  • 服用不含汞的鱼油来对抗炎症。
  • 患有风湿性关节炎的女性患牙龈疾病的风险可能会增加。牙龈疾病可能会增加早产的概率。

类风湿性关节炎会增加妊娠并发症的几率吗?

管理不善的类风湿性关节炎女性早产(37 周前分娩)和低出生体重婴儿的风险较高。类风湿性关节炎还会增加高血压和通过尿液丢失蛋白质的可能性(子痫前期)。据报道,有中度至高度疾病活动的妇女进行剖腹产分娩。

09

类风湿性关节炎 & 压力、精神疾病

精神或情绪压力已被证明会引发类风湿性关节炎复发。说到这里不得不提到一个,肠-脑轴。

在类风湿性关节炎中,外周炎症信号(如促炎细胞因子、激酶途径)通过自主神经系统进入中枢神经系统

迷走神经是最重要的传出途径之一,它控制TNF和其他促炎细胞因子的产生。这可能是由于脾神经激活了脾CD4+T细胞(胆碱乙酰转移酶阳性,ChAT+)上的β-肾上腺素能受体,通过胆碱能信号抑制其他免疫细胞产生细胞因子。来自外周的炎症信号激活CNS驻留细胞,特别是小胶质细胞和星形胶质细胞,这被认为是类风湿性关节炎维持神经炎症状态的原因

压 力

研究表明,类风湿性关节炎可能是由压力引起的。压力会增加血液中炎症介质的水平,引发免疫系统的炎症反应,释放细胞因子,从而引发类风湿性关节炎。压力越,炎症就越严重

* 细胞因子是一种化学物质,在炎症中发挥重要作用,可以增加一些患者风湿性关节炎的严重程度。

心态不好,雪上加霜

现实生活中的主要应激事件会导致类风湿性关节炎患者疾病控制不佳。

一项横断面研究,使用PRIME Registry患者登记时收集的数据进行。注:PRIME Registry是一个大型、独立、前瞻性观察队列,包括风湿科医生诊断为RA、SLE、PsA或AS的患者。

507例RA患者(平均年龄42.3±12.6岁,女性73.6%,病程80±22个月)的资料。36%的队列报告在过去一年中有严重的心理压力和创伤。未发现年龄、性别和婚姻状况的统计相关性,但发现受教育程度低(p=0.042)、病程较长(p=0.044)、DAS-28值较高(p<0.001)和其他类风湿性关节炎疾病活动标志物(SJC、TJC、ESR、患者整体健康)的统计相关性。

在多元逻辑回归分析中,前一年的主要心理压力和创伤与活动性疾病显著相关(DAS-28;OR 1.67,CI 1.17-2.4,p=0.005).

这也说明了压力管理可能是传统药物疗法治疗风湿性炎症疾病的重要辅助手段

压力和类风湿关节炎的恶性循环

类风湿性关节炎会造成压力,影响心理健康,特别是当症状持续时间较长时。持续的关节疼痛和睡眠不足会形成恶性循环。每一种症状都会使其他症状恶化,并增加患者已经感到的压力。当病人因为压力而感到疲倦时,他们就不想锻炼了。

缺乏锻炼会引起疼痛,使人难以入睡。患者会对未来的残疾、怀孕或处理治疗的经济负担感到焦虑。这些事情只会增加更多的压力。

如何尽可能缓解压力及RA症状详见后面章节。

抑郁症

每5名类风湿性关节炎患者中,就有1名患有抑郁症。类风湿性关节炎容易增加抑郁风险,反过来,抑郁又会进一步加重类风湿性关节炎,导致更多的关节疼痛、功能下降(卧床的时间更长)和更多的就医次数。所有这些都会进一步影响患者的心理健康,导致更多的压力和抑郁。

在15–17%的抑郁症患者中发现RA共病,提示一种双向关系。

这项观察是在三项大型纵向队列研究发表之后进行的,这些研究发现抑郁症使患RA的风险增加28–65%.

有趣的是,其中一项研究表明,在抑郁症患者中使用抗抑郁药对RA的发展具有保护作用[HazardRatio(HR)0.74,95%CI 0.71–0.76]. 而另一项研究发现它与随后的血清阴性RA相关(HR 1.75,95%CI 1.32–2.32)。

对抑郁症发病机制的新见解,表明显著的全身炎症机制作为与RA相关的可能。

精神分裂症

研究证实了精神分裂症对RA的发展具有显著的保护作用(OR 0.48-0.65).

最近的数据加强了遗传免疫学理论。研究表明,这两种情况之间存在SNP遗传负相关性,并在已确定的HLA风险基因中识别出多效性SNP,这些基因对RA和精神分裂症有差异(即,基于同一基因内的特定等位基因变体)。

尽管仍存在争议,但这些有趣的复杂遗传机制有助于解释一种特定疾病如何降低发展为另一种看似无关疾病的可能性。

类风湿性关节炎与神经精神共病显著增加疾病负担,恶化治疗反应和结果;另一方面,类风湿关节炎的抗炎治疗缓解了神经精神症状,如抑郁和焦虑。这可能证明肠-脑轴在RA中的重要性,这其中微生物群的作用正在被更多理解,并为讨论该疾病的进一步治疗靶点提供基础。

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类风湿性关节炎 & 其他疾病

心血管疾病

RA 患者可能与心血管死亡风险增加有关,因为许多心脏结构都参与了病理过程,这可能导致动脉粥样硬化、动脉僵硬、冠状动脉炎、充血性心力衰竭、瓣膜病和纤维蛋白性心包炎。它可能包含高血压和血脂异常等疾病的预后标志物。

一项涉及 41,490 名患者的 14 项对照观察性研究的荟萃分析报告显示,与普通人群相比,RA 患者的 CVD 风险增加了 48% 以上。

此外,一项病例对照研究使用多普勒超声心动图技术评估了 47 名没有表现出心血管症状的 RA 患者的潜在心脏异常,并显示肺动脉高压和左心室舒张功能障碍的高发病率。

肾脏疾病

肾脏表现很少见,包括肾小球肾炎和间质性肾病,这与血管炎的存在相关,而神经系统并发症可能导致周围神经病变和脊髓型颈椎病。

贫血

RA 患者最常见的血液学异常是贫血,这是由于铁调素刺激抑制铁转运。此外,据报道,铁调素可能是 RA 中有价值的预后生物标志物。

其他还包括恶性肿瘤、中性粒细胞减少症、嗜酸性粒细胞增多症和血小板减少症等。

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对类风湿性关节炎患者的建议

使用热敷或冷敷

热敷可促进血液流动,缓解僵硬。

泡热水澡或淋浴,在疼痛的关节上放一个加热垫,或者在温水池里游泳,温水会放松紧绷的关节,促进血液流动,缓解疼痛。为了安全起见,把温度保持在33-37摄氏度之间。泡20分钟的疗程似乎最有效。

冰袋可作用于发炎的关节。寒冷可以减轻肿胀和疼痛。拿一个冰袋敷在关节上,每次15分钟。

找到感觉舒适的适合自己的方式。

另外,热敷和冷敷可缓解运动前后症状的方式。

按摩可以缓解疼痛,缓解压力和焦虑。

服用止痛药

镇痛药有助于缓解关节疼痛。按照医生的规定按时服用。确保白天喝足够的水。

寻求认知行为疗法

心理治疗师使用认知行为疗法来帮助病人改变他们对可能导致焦虑的情况的看法。较低的压力水平也可能减轻症状。

饮食

类风湿性关节炎没有特殊的所谓的“饮食疗法”。应该说,健康饮食是治疗类风湿性关节炎药物的重要补充。

前面我们知道,肠道菌群对类风湿性关节炎有很大影响。而饮食可以改变肠道菌群。

鱼、谷物和蔬菜含量较高的饮食可降低患 RA 的风险,其原因不能确定是因为鱼、谷物和蔬菜的直接抗炎作用,还是因为肠道菌群的变化。西方饮食则会增加其风险。

鱼油中的 Omega-3 脂肪酸可能具有抗炎作用,因此鲱鱼、鲭鱼、鳟鱼、鲑鱼和金枪鱼等鱼类可能是健康饮食的一部分。如果选择服用鱼油补充剂,请咨询医生了解合适的剂量。试着每周吃几次,大概 85克-170克这类鱼。

姜黄素在膳食姜黄(咖喱中的一种成分)中的抗炎作用可能有助于减轻类风湿性关节炎的症状。一些针对风湿性关节炎患者的小型研究发现,高剂量的姜黄关键化合物药片与普通止痛药一样有效。

少吃加工食品。omega-3脂肪酸有助于缓解炎症,而omega-6脂肪酸可能起到相反的作用,玉米油、花生油和蔬菜油中都含有这种物质。很多零食中也有,如薯片、饼干和包装好的烘焙食品等,以上尽量少吃。囤一些更健康的东西,比如新鲜水果、生蔬菜、坚果等。

乳香属(Boswellia)。它的活性成分可以帮助缓解疼痛,改善关节活动。研究还表明,它可以减缓软骨流失。

绿茶可以减缓关节损伤。虽然没有强有力的科学证据证明这一点,但绿茶富含可以镇静炎症和缓解疼痛的营养成分,绿茶中的一些抗氧化剂可能会减缓软骨的破坏。

关于咖啡、茶和咖啡因与RA的关系各研究不一致。

一项荟萃分析包括五项研究(2项队列研究和3项病例对照研究)和134901名参与者,发现咖啡总摄入量(RR 2.43,95%可信区间1.06–5.55)增加了风险,而与茶叶摄入量无关。亚组分析调查队列研究,含咖啡因的无咖啡因咖啡、咖啡因剂量或血清阴性RA不显著,但与血清阳性RA存在同质中度相关性(RR 1.33,95%可信区间1.16–1.52)。

另一项大型前瞻性队列研究(n=76853)发现,饮用咖啡(含咖啡因或不含咖啡因)不会增加RA发病率,而摄入含咖啡因的茶会增加40%的风险(HR1.40,95%可信区间1.01–1.93)。这与荟萃分析和大多数以前的研究不一致,因此,咖啡、茶和RA之间的联系仍然模棱两可。

发酵食品可以成为益生菌载体,并且可能是 RA 患者补充益生菌的有希望的替代品。发酵食品可能会改变肠道有益菌的数量和类型,在对健康个体进行的研究中,有证据表明发酵食品在减少炎症生物标志物方面具有有益作用。含有活微生物的发酵食品有酸奶,开菲尔,味噌,泡菜,纳豆,豆豉等。

类风湿关节炎补充剂

钙和维生素D等补充剂用于预防类风湿性关节炎患者的骨质疏松症。

叶酸被用作补充,以防止甲氨蝶呤治疗类风湿性关节炎的副作用。服用甲氨蝶呤的类风湿关节炎患者应尽量减少或避免饮酒。

维生素C作为强大的抗氧化剂,可以抑制引发关节炎症的促炎因子。此外,维生素C还参与胶原蛋白的合成,而胶原蛋白是关节组织和骨骼中的主要蛋白质。

RA患者体内的维生素C(抗坏血酸)含量远低于正常水平。因此,在临床治疗上,RA患者会通过服用维生素C补充剂来维持自身的维生素C水平,达到缓解疼痛、保护软骨、缓解自身免疫反应的治疗效果。

积极锻炼

需要根据每个人的能力定制活动和锻炼计划。

对关节创伤较小的运动,包括瑜伽和太极,冥想,深呼吸,有助于保持灵活性和力量,还可以改善人们的总体幸福感。

适当的有规律的运动对于保持关节的灵活性和加强关节周围的肌肉非常重要。

太极轻柔、流畅的动作使其成为在不冲击关节的情况下保持锻炼的理想方式。研究表明,它可以帮你更轻松地四处走动,改善运动范围,改善低落情绪,减少压力和焦虑。

瑜伽结合了各种姿势与深呼吸、冥想。尽管关于瑜伽与类风湿关节炎的研究尚未证明它有效,但研究表明,这种练习可以提高手部力量并缓解疼痛。瑜伽还可以增加灵活性、减轻压力、增强肌肉、改善平衡。

游泳特别有帮助,因为它可以在关节压力最小的情况下进行锻炼。

此外,步行,爬楼梯,椭圆机等低强度运动也有帮助,可量力而行。

经培训过的治疗师可提供具体的运动指导,并能提供夹板支撑。例如,手腕和手指夹板有助于减少炎症和保持关节对齐。

手杖、马桶座升降器和罐子夹持器等装置可以协助日常生活活动。

任何运动都要记住,调整自己的节奏;选择适合自己的运动且不要过度;如果引起疼痛,立即停止。

针灸

针灸可以降低肿瘤坏死因子(TNF)等物质的水平,这些物质会导致关节肿胀。它还会引发天然止痛药的释放。当然还需要更多的研究来证明其缓解作用。

听舒缓的音乐,即兴唱跳

当患者无法回避消极的想法时,放一些自己喜欢的、欢快的音乐,随之哼唱或舞动。

享受生活

患者应该做他们喜欢做的事情。看一部电影、画画、散步、在花园里干活、点香熏、泡个澡。

芳香疗法

植物油芳香疗法,目前尚不清楚芳香疗法是否对风湿性关节炎有效,但有证据表明,它可以缓解疼痛和疲劳,并改善情绪。

寻找病友

如果患者发现难以应对压力和类风湿性关节炎,可以寻找病友,一起建立互相支持小组。

补充和替代疗法

自然疗法与传统疗法结合使用时,对某些人是有用的。例如,阿育吠陀疗法提供了一种治疗风湿性关节炎的整体方法。

类风湿性关节炎患者的肠道菌群发生了改变。肠道菌群的正常定植与免疫系统的发育和免疫耐受的形成密切相关,肠道菌群失衡会改变上皮和粘膜通透性,使机体丧失免疫耐受功能,致敏免疫细胞和抗原在关节处聚集,导致类风湿关节炎的发生。

但关于肠道菌群的失调到底是类风湿性关节炎的一个启动因素还是一个被动产物还没有定论。菌群失调对类风湿关节炎发生发展的确切关系,在类风湿关节炎发生发展中起关键作用的细菌特征的筛选等都是我们关心的问题。

本文信息仅供学习参考交流,不参与提供医疗建议。

主要参考文献

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什么是肠漏综合征,它如何影响健康?

谷禾健康

出于消化和吸收的目的,哺乳动物已经形成了一个非常复杂且高度专业化的胃肠系统,由粘膜屏障维持。

越来越多的数据强调了肠道屏障和肠道通透性健康和疾病的重要作用。然而,这些术语定义不明确,其评估存在争议,临床意义也没有明确确定。

肠漏症正在成为一种流行病。虽然它尚未被医学界广泛认可,但全球数亿人可能患有与肠漏综合征相关的症状和疾病。

本文讨论的是关于粘膜屏障及其在疾病预防和治疗中的作用的知识。

首先,定义相关术语“肠到屏障”、 “肠道通透性”、“肠漏”

其次,描述了影响肠道通透性的肠道屏障的关键要素。这个屏障代表了一个巨大的粘膜表面,数十亿细菌面对着身体最大的免疫系统。一方面,完整的肠道屏障保护人体免受微生物和毒素的侵袭,另一方面,这个屏障必须打开以吸收必需的液体和营养。这两个看起来矛盾的目标是通过肠道屏障组成的复杂解剖和功能结构来实现统一的,这正是我们常听说的“肠道通透性”

第三,描述了饮食和细菌对肠道通透性的调节。特别是,必须考虑潜在的屏障破坏因素,例如肠道灌注不足、感染和毒素,还必须考虑选择过量的营养物质、药物和其他生活方式因素

第四,讨论肠道菌群对肠道通透性的互相影响,以及与通透性增加相关的特定疾病,例如危重病、炎症性肠病、乳糜泻、食物过敏、肠易激综合征,以及肥胖和代谢疾病。所有这些疾病都以炎症为特征,炎症可能由管腔成分易位到宿主中引发。

最后,讨论了评估肠道通透性的方法。手段差异很大,可能评估屏障的不同功能组件。

01 什么是肠道屏障和肠道通透性

“肠道屏障”和“肠道通透性”描述了同一解剖结构的两个不同方面。

“肠道通透性”是一个术语,主要由电生理学家使用动物或人类的组织外植体在 Ussing 室中研究上皮通透性而形成。

注:Ussing Chamber(尤斯室,也叫尤斯灌流室)是研究跨上皮转运的工具,可用于包括离子转运、营养物质转运及药物转运等的研究。通过跨上皮转运的研究,可以了解上皮的离子通道机制、营养成分及药物透过上皮的吸收、影响上皮屏障功能以及通透性的因素等等。来源:百度百科

“肠道屏障”用来描述将内部环境与管腔环境分开的复杂结构。物理屏障包括由血管内皮、上皮细胞和粘液层组成。除了这个物理屏障之外,化学物质也参与了屏障功能。它们由消化分泌物、免疫分子、细胞产物如细胞因子、炎症介质和抗菌肽组成,主要由小肠隐窝中的潘氏细胞(Paneth cell)产生。

肠道屏障基本上将肠道内容物与身体分开。它由单层细胞(上皮细胞、传感细胞以及产生酶和神经递质的细胞)组成。这些细胞通过紧密连接(TJ)蛋白连接起来。

肠道屏障是一个动态实体,由多个元素组成,与各种刺激相互作用并做出反应。

首先,在管腔中,细菌和抗原被胆汁、胃酸和胰液降解共生细菌通过产生抗微生物物质抑制病原体的定植。

屏障的另一个要素是由未搅拌的水层、糖萼和粘液层组成的小环境,它们通过免疫球蛋白 A (IgA) 分泌以及糖萼和粘液提供的物理屏障防止细菌粘附。由顶端连接复合物连接的上皮细胞具有运输管腔内容物的能力,但它们也通过分泌氯化物和抗菌肽对有害刺激作出反应。

▃ 皮层

低聚半乳糖对衰老肠道的多效作用

谷禾健康

当生命逐渐衰老时,肠道微生物群的脆弱性和随之而来的疾病易感性显得更加突出。

老年人肠道菌群中双歧杆菌、普氏栖粪杆菌Faecalibacterium prausnitziiXIVa梭菌的丰度减少,而产气荚膜梭菌Clostridium perfringens)、大肠杆菌、肠球菌、链球菌、葡萄球菌、肠杆菌的丰度增加

因此,衰老的人类肠道微生物群显示出与短链脂肪酸(SCFAs)生产相关的基因缺失糖分解能力下降,淀粉、蔗糖、半乳糖、糖酵解和糖异生代谢途径的表达降低;伴随着纤维分解微生物的损失;以及蛋白水解功能的全面增强。

低聚半乳糖对衰老肠道的多效作用_腾讯视频

益生元低聚半乳糖(GOS)对肠道健康有广泛的有益影响。近日,来自美国北卡罗莱纳大学医学院的研究人员在《Microbiome》上发表文章,题为《益生元低聚半乳糖对衰老肠道的多效性作用》。

在这项研究中,研究人员确定了GOS饮食对肠道老化特征的影响。

在艰难梭状芽胞杆菌感染的小鼠模型中,研究人员还评估了短期喂养低聚半乳糖是否会影响衰老的肠道对抗生素挑战的反应。最后,评估结肠类器官是否能复制体内观察到的低聚半乳糖应答-非应答表型。

结 果 

老年动物有一个独特的微生物组,其特征是非糖化细菌与糖化细菌的比例增加,相应地,β-半乳糖苷酶的丰度较低。

低聚半乳糖降低了总体多样性,增加了特定的糖化细菌(拟杆菌和乳酸杆菌的种类)的丰度。

增加了幼年和老年动物中β-半乳糖苷酶的丰度,并增加了非糖化生物;但是,没有观察到强有力的、均匀的双歧作用。

低聚半乳糖降低了老年小鼠与年龄相关的肠通透性增加,增加了MUC2 的表达和黏液厚度。

抗生素降低了老年小鼠双歧杆菌的丰度,同时增加了阿克曼菌、梭状芽孢杆菌、粪球菌、芽孢杆菌、拟杆菌和瘤胃球菌。

抗生素在调节血清炎症标志物方面比低聚半乳糖更有效。在抗生素组的对照组和低聚半乳糖饮食中观察到较高的血清IL-17和IL-6水平,并且在这些组中,无论年龄大小,低聚半乳糖组的IL-6水平较高,并且与对照饮食组的幼年动物相比,老年动物的IL-6水平较高。

RTqPCR显示老年小鼠远端结肠组织中TNFα的基因表达显著增加,低聚半乳糖饮食降低了这种表达

结肠转录组学分析显示,在年老的动物中,小分子代谢过程,特别是呼吸体相关基因的表达增加,这可能表明氧化代谢和能量效率增加

在幼龄小鼠中,低聚半乳糖诱导了结合相关基因的表达。半乳糖凝集素基因Lgals1是一种β-半乳糖结合凝集素,通过其糖基连接分子,是免疫应答的重要调节剂,PI3K-Akt和ecm受体相互作用通路也在年轻小鼠中被诱导。

在益生元存在的情况下,将GOS注射到结肠类有机物中,小鼠粪便显示出不同的双歧作用,重现了体内观察到的应答和非应答表型,这表明微生物群的组成和功能是表型的主要贡献者。

结 论 

膳食GOS通过促进微生物组分宿主基因表达的变化来调节老化肠道的内稳态,这种变化转化为降低肠道通透性增加粘液生成

年龄是益生元如何影响肠道上皮细胞的微生物组和表达的决定因素,尤其是在年轻而非老年小鼠中诱导半乳糖凝集素-1时更为明显。

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参考文献:

Arnold Jason W,Roach Jeffery,Fabela Salvador et al. The pleiotropic effects of prebiotic galacto-oligosaccharides on the aging gut.[J] .Microbiome, 2021, 9: 31.0人点赞日记本

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