膳食纤维与溃疡性结肠炎

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溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）是一种慢性非特异性肠道炎症性疾病，病变多累及结肠和直肠，临床上表现为腹泻、腹痛、黏液脓血便等，具有难治愈、易复发的特点，其复发因素日益受到研究者的关注，近年研究发现饮食、感染以及是否维持治疗等与UC复发有一定关联。UC的发病机制尚未完全阐明，目前观点认为与免疫、环境、遗传等多种因素有关，临床流行病学调查表明UC发病与环境因素中的饮食因素密切相关。另有调查发现，70%以上的UC患者对疾病相关饮食知识不甚了解。因此，饮食因素一直是国内外UC研究领域的热点，科学、合理的饮食指导不仅有利于控制UC发生和复发，还可能起到辅助治疗作用。膳食纤维（dietary fiber，DF）在UC中的作用极具争议性，既往国内外大多数研究认为DF可改善UC肠道炎症，但新近一些国外研究却使增加DF摄入有益于UC的观点受到质疑。本文就DF及其在UC中的作用作一综述。

DF概述


营养专家对DF的定义通常为：DF又称食物纤维，俗称粗纤维，主要指植物中存在的一类不能被人体消化酶类所分解、不能被人体吸收的多糖类物质的总称。根据溶解性不同，DF可分为可溶性（SDF）和不溶性（IDF）两大类，前者主要存在于植物细胞间质中，水果、蔬菜、海带、豆类食物中含量较多，后者主要存在于植物细胞壁中，禾谷类、豆类种子外皮以及植物茎、叶中含量较多，如麦麸、木耳等。需特别指出的是耐消化淀粉，其在小肠中会产生抗消化现象，故又称抗性淀粉（RS），是DF中的特殊种类。

DF具有多方面的肠道保护作用。因具有强持水性，DF可增加粪便体积，促进排便，保持肠道清洁，从而减少或预防胃肠道疾病。DF虽然不能被人体消化吸收，但可作为肠道菌群的发酵底物，被正常肠道微生物分解，诱导需氧菌（较少产生致癌物）生长繁殖，抑制厌氧菌繁殖，从而改变肠道菌群比例，减少致癌物产生。DF本身的结构使之具有弱酸性阳离子交换树脂作用，可通过改变离子瞬间浓度影响消化道pH值、渗透压以及氧化还原电位，以形成更有利于消化吸收的环境。此外，DF还具有梯度黏合、机械隔离、网孔吸附等作用，可延缓有害化合物在肠道内的吸收并促进其排出体外。

DF对UC作用的研究现状

目前，国内外大多数研究倾向于DF在UC治疗和预防复发中起积极作用。张睿等发现含复合DF的肠内营养液可降低结肠炎大鼠的肠黏膜通透性，对黏膜屏障具有一定保护作用，其机制可能为复合DF在上段肠腔内不被消化吸收，在结肠内经厌氧菌酵解产生短链脂肪酸（SCFA），发挥结肠营养作用。相关临床研究亦表明复合DF在保护UC患者肠黏膜屏障、修复肠道损伤方面起积极作用。国外多项研究指出，不必限制UC患者的DF摄入，除非出现明显梗阻症状，但应适当控制摄入量，可发酵纤维可能在UC治疗和预防复发中起积极作用，高蔬菜摄入量有利于降低UC发病风险。


然而，新近国外研究使增加DF摄入有益于UC的观点受到质疑。Ananthakrishnan等发现总体DF摄入量与UC发病风险无关，亦未见水果、蔬菜等DF的摄入对UC具有保护作用。Kyaw等的研究要求UC患者在疾病暴发期少食多餐，摄入足量流食，减少脂肪摄入，少食简单碳水化合物和高纤维食物，结果显示69%的患者生活质量明显或适度提高。另有研究证明一些常见水果、蔬菜中存在的特殊类型碳水化合物和可发酵纤维与部分结肠炎症状如腹痛、腹胀、腹泻的发生或恶化有关，考虑与这些纤维迅速酵解，有利于细菌繁殖、产生过多气体有关；而低渣饮食在UC活动期可减少或预防胃肠道症状以及细菌过度繁殖。

James等的临床研究发现，尽管UC患者倾向于习惯性的低纤维摄入，但粪便中的非淀粉多糖（NSP）和淀粉浓度仍较对照组高3倍，而酚类化合物浓度、SCFA、H值和全胃肠道转运时间与对照组相比无明显差异。健康受试者能从摄入麦麸和RS中获益，UC患者则不能，这是由于UC患者肠道酵解NSP和淀粉的能力减弱，该现象不能以胃肠道转运异常加以解释，且不能通过增加RS、麦麸的摄入量得以纠正，推测可能与肠道菌群功能异常有关。上述发现提示，适用于健康人群的膳食指导不能轻易推广到UC患者中。

DF作用于UC的相关机制

关于DF对UC的作用，无论结论是正性还是负性，其理论基础均主要为SCFA的作用和肠黏膜屏障功能的变化，以下针对这两方面进行讨论。

SCFA：SCFA是DF在肠道中的酵解产物，包括乙酸盐、丙酸盐、丁盐酸，其中丁酸盐是结肠黏膜尤其是末端结肠黏膜的主要能源物质，在线粒体通过脂肪酸β氣化和三羧酸循环提供结肠所需能量的70%。丁酸盐还可影响结肠细胞基因表达，通过抑制NF-κB活性抑制炎症因子生成和肠道炎症反应，发挥肠黏膜保护作用。除抗炎作用外，丁酸盐还能促进结肠上皮细胞增殖，加速实验性结肠炎的恢复。此外，SCFA尚具有维持结肠上皮细胞代谢和更新、保护结肠上皮形态和功能、减少细菌易位等功能。

UC患者的肠道功能明显不同于正常人，研究发现患者结肠黏膜对丁酸盐的吸收少于正常对照者，提示结肠不能利用丁酸盐可能是UC的重要病因学因素。肠道炎症可影响丁酸盐的运输和氧化，急性肠道炎症与丁酸盐氧化不足明显相关，局部应用高浓度丁酸盐亦不能使UC结肠黏膜的丁酸盐氧化率恢复至正常水平。由此所致的结肠细胞能源缺乏最终导致钠吸收和黏膜分泌物减少，结肠细胞寿命缩短。相关机制研究显示，UC患者的丁酸盐吸收减少、氧化受损是基于基因水平的改变（丁酸盐转运蛋白相关基因SLC16A1以及丁酸盐β氧化相关酶类基因ACSM3、ACADS、ECHS1等表达下调）而非功能性改变，因此增加DF摄入或予丁酸盐灌肠可能对UC患者无益。

肠黏膜屏障功能：肠黏膜屏障由机械屏障、化学屏障、生物屏障和免疫屏障组成，在维持必需营养物质在肠道的吸收、防止有害物质入侵并对其作出应答的平衡中起重要作用，肠屏障功能受损与UC的发生、发展密切相关。目前多数研究认为DF可影响结肠屏障，从而在UC治疗中发挥积极作用。其可能机制为：DF增加食物对肠道的机械性**，促进肠黏膜细胞生长；DF直接附着于肠黏膜表面以减少细菌黏附，防止致病菌过度生长；DF促进双歧杆菌生长，增强肠黏膜生物屏障功能。肠黏膜免疫屏障的破坏是引起UC肠道炎症损伤的核心因素，以可溶性IgA（sIgA）为主的体液免疫在免疫屏障中起主导作用，是防止致病菌在肠黏膜黏附和定植的第一道防线，而DF可通过增强免疫尤其是sIgA分泌以阻止细菌黏附、定植。此外，DF的酵解产物丁酸盐可发挥多种生理功能以维护肠黏膜屏障的完整性，防止细菌易位。研究证实丁酸盐可通过影响黏蛋白、紧密连接蛋白和三叶因子（TFFs）表达加强肠黏膜机械屏障和化学屏障。


DF发挥肠黏膜屏障保护作用，一方面是通过其自身特性，另一方面则主要依靠其酵解产物丁酸盐。然而上文已述及结肠不能利用丁酸盐可能与UC发病有关，UC患者丁酸盐吸收减少、氧化受损，且不能通过饮食补充得以纠正。同样，尽管DF可增强sIgA功能，但有研究发现UC患者结肠黏膜表面sIgA表达下调，因sIgA系统已严重受损，DF能否**受损的sIgA系统再分泌有待进一步研究。此外，肠道免疫屏障功能受损并非由单一因素所致，在肠黏膜缺血、缺氧、肠道菌群易位以及细胞凋亡等状态下，黏膜免疫屏障会出现一系列病理生理变化，是否可通过补充DF改善多因素所致的免疫屏障功能受损，目前尚无明确结论。

结语

国内外关于DF是否有益于UC的研究，结论多是根据其酵解产物丁酸盐的作用及其对黏膜屏障功能的保护作用，然而研究表明UC患者肠道酵解DF的能力减弱，同时对丁酸盐的吸收减少、氧化能力受损是基于基因水平的改变而非功能性原因，不能通过增加DF摄入量得以改善，因此DF有益于UC的结论并不一定成立。而且，由于未将遗传背景考虑在内，以动物实验评价DF对UC的作用并不科学。鉴于不恰当的饮食指导可能会诱导UC复发或加重症状，降低患者生活质量，DF对UC的作用还需进一步研究探讨。来源：胃肠病学