综述:IBD中的前沿进展与新靶点:微生物组在IBD中的作用

《Best Practice & Research Clinical Gastroenterology》:Cutting edge developments and novel targets in IBD: Microbiome in IBD

【字体: 时间:2025年10月30日 来源:Best Practice & Research Clinical Gastroenterology 4

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  本综述系统阐述了炎症性肠病(IBD)领域微生物组研究的最新进展,重点探讨了抗生素、益生菌(Probiotics)、益生元(Prebiotics)、合生元(Synbiotics)、后生元(Postbiotics)、粪菌移植(FMT)等靶向干预策略,同时分析了饮食、运动及真菌/古菌/病毒等非细菌组分在恢复微生物稳态中的作用,为IBD的个性化治疗提供了多维视角。

  
Abstract
炎症性肠病(IBD)是一种包括克罗恩病和溃疡性结肠炎的非传染性慢性疾病,其患病率日益增长且病因复杂。新证据凸显了肠道微生物组在IBD发病机制中的关键作用,推动了针对微生物组的治疗策略的兴趣。这篇叙述性综述探讨了用于IBD管理的微生物组调节的最新进展,包括抗生素、益生元、益生菌、合生元、后生元和粪菌移植。此外,还研究了饮食干预、体育活动以及非细菌微生物组分(如真菌、古菌和噬菌体)在恢复微生物平衡和减轻肠道炎症方面的潜在作用。随着研究的进展,整合微生物组靶向疗法、生活方式改变和常规药物治疗的多模式方法可能为IBD管理提供个性化和有效的策略。
Introduction
非传染性疾病(NCDs)代表了广泛的慢性疾病,给全球卫生系统带来了沉重负担。这些疾病包括心血管疾病、糖尿病、多发性硬化症、肥胖、哮喘、帕金森病和阿尔茨海默病、癌症,尤其是炎症性肠病(IBD)。IBD包括克罗恩病和溃疡性结肠炎,其特征是胃肠道慢性炎症,并与高发病率和生活质量受损相关。IBD发病率的上升和复杂的病因促使人们关注各种影响因素,其中肠道微生物组的组成和功能起着重要作用。
人类肠道蕴藏着多样化的微生物群落,这些群落对宿主功能至关重要,例如营养代谢、免疫调节和屏障完整性。这个复杂生态系统的破坏,即生态失调,越来越多地被认为与IBD以及其他慢性疾病的发生和发展有关。生态失调可能表现为肠道微生物群落的定性或定量变化,导致失衡,可能使个体易患炎症状态。宿主与其微生物组之间的相互作用是多方面的,新证据表明肠道微生物谱的改变可能导致肠道黏膜炎症反应的启动或加剧。这种双向关系强调了微生物稳态在维持胃肠道健康和预防慢性炎症性疾病发生方面的重要性。
鉴于这些见解,最近的研究越来越关注旨在调节肠道微生物组以恢复平衡和促进IBD黏膜愈合的策略。微生物组调节干预措施的发展,包括饮食调整、益生菌和益生元补充、粪菌移植和先进的微生物工程,标志着通过针对其微生物基础来管理IBD的变革性方法。因此,本叙述性综述旨在提供IBD微生物组调节策略的最新信息,强调该领域的最新进展,并探讨其改善炎症和患者预后的潜力。
Antibiotics
最近调查抗生素在IBD管理中应用的临床试验明显缺乏。然而,一些在儿科人群中的最新研究提供了有希望的见解。例如,在患有急性重症结肠炎的儿科患者中,使用广谱抗生素混合物(包括阿莫西林、万古霉素、甲硝唑和多西环素/环丙沙星)联合静脉注射皮质类固醇,在5天后显示改善了疾病活动度。
Prebiotics
益生元是不可消化的食物成分,选择性刺激有益微生物(如双歧杆菌属和乳酸杆菌属)的生长或活性,因此被假设能够影响肠道微生物组并缓解IBD症状。过去三十年中研究最多的益生元是菊粉、低聚葡萄糖(GOS)、低聚果糖(FOS)、乳果糖以及半乳糖和β-葡聚糖的衍生物。然而,近期相关的临床数据有限。
Probiotics
益生菌是摄入后对健康有益的活微生物,因此已被用于预防各种疾病,例如抗生素相关性腹泻。在IBD中使用益生菌的基本原理是基于在受影响个体的肠道微生物组中观察到的生态失调,恢复更平衡的微生物群落可能有助于缓解症状并促进缓解。特别是,几项研究强调了特定益生菌菌株在诱导和维持溃疡性结肠炎缓解方面的有效性。
Synbiotics
合生元是指将益生菌和益生元结合作为一种治疗方法,旨在获得协同效应,从而改善结局。最近研究了几种合生元方法,显示可以减轻IBD症状的严重程度、减少炎症并改善肠道屏障功能。此外,合生元组合可以通过增加有益细菌的数量和减少潜在有害微生物来帮助恢复肠道微生物群的平衡。
Postbiotics
后生元被定义为“对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分的制剂”,因此包括各种发酵副产品、代谢物或细胞成分,和/或灭活的微生物细胞(副益生菌)。具有有益特性的主要微生物代谢物是短链脂肪酸(SCFA),包括乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐。后者已被广泛研究,具有通过增强上皮屏障功能、调节免疫反应和减少氧化应激来调节肠道环境的潜力。
Faecal microbiota transplantation
粪菌移植(FMT)在过去几年中已成为炎症性肠病,特别是溃疡性结肠炎(UC)的一种有前途的治疗方法。几项针对UC的随机对照试验显示了有希望的结果,但在研究设计和有效率方面存在异质性。这些研究表明,经过结构化的FMT方案后,UC患者的临床缓解率从10%到60%不等,大多数研究根据临床和内镜缓解标准定义成功。
Diet and dietary interventions
研究表明,饮食在塑造肠道微生物群结构方面起着重要作用,占小鼠微生物群变异的50%以上,人类约为20%。这突出了饮食策略调节肠道微生物群并可能管理与肠道健康相关疾病的潜力。因此,IBD中的饮食和饮食干预引起了人们的兴趣。
长期的饮食模式特别与肠道微生物组的促炎或抗炎特征相关。例如,西方饮食模式(富含动物脂肪、精制糖和加工食品)与促炎微生物谱和IBD风险增加相关。相反,地中海饮食等抗炎饮食模式,富含纤维、水果、蔬菜和健康脂肪,与促进微生物多样性和产生有益代谢物(如短链脂肪酸)的微生物增加相关,可能对IBD患者有益。
Physical activity
此外,体育活动和运动训练已成为肠道微生物组的有前途的调节剂。最近的研究表明,定期运动可以有利地影响肠道微生物群的组成和多样性,可能改善IBD患者的预后。在这方面,中等强度的有氧和抗阻联合训练对于身体状况不佳的IBD患者是安全的,并且可以快速实现有利的身体成分变化。
Beyond bacteria: Fungi, archaeae and viruses
肠道微生物组是一个异质性生态系统,不仅包括细菌,还包括真菌、古菌和病毒,所有这些都可能参与调节肠道免疫和与IBD相关的炎症。真菌构成肠道真菌组,已被证明与细菌群落相互作用,影响宿主免疫反应,并在生态失调发生时可能加剧IBD。同时,古菌虽然比细菌少,但却是肠道生态系统内的积极参与者。病毒,特别是噬菌体,通过调节细菌群落动态和基因转移,在肠道稳态中发挥着关键但尚未被充分认识的作用。
Future perspectives and closing remarks
微生物组研究的最新进展阐明了肠道微生物群落在IBD发病机制和进展中的复杂作用,从而为创新管理策略开辟了新途径。最终,成功的FMT疗法为治疗生态失调提供了更细致的方法。通过识别关键的微生物参与者并了解影响治疗结果的患者特异性因素,存在显著的机会来创新针对微生物组的疗法,例如基于细菌的活体生物治疗产品。这些疗法旨在引入特定的、经过工程改造的微生物菌株,以执行抗炎功能或恢复微生物平衡。此外,将微生物组靶向干预与饮食调整、体育活动和常规药物治疗相结合的多模式方法,可能为IBD管理提供更全面和个性化的策略。未来的研究应侧重于确定最有效的干预措施、其长期安全性以及预测治疗反应的生物标志物,最终改善IBD患者的预后。
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