《Food Science & Nutrition》：Pediococcus acidilacticiPA53 Supplementation Improves Stool Form and Modulates Gut Microbiota and Inflammatory Responses in Adults With Functional Constipation: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial
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该研究旨在评估 Pediococcus acidilactici（P. acidilactici）PA53 对功能性便秘（functional constipation, FC）成人的疗效和安全性。在这项随机、双盲、安慰剂对照试验中，87例功能性便秘成人按1:
该研究旨在评估 Pediococcus acidilactici（P. acidilactici）PA53 对功能性便秘（functional constipation, FC）成人的疗效和安全性。在这项随机、双盲、安慰剂对照试验中，87例功能性便秘成人按1:1比例被分配接受 P. acidilactici PA53（3.0 × 1010 CFU/天）或糊精（dextrin）安慰剂，为期8周。主要结局为便秘症状改善，采用Bristol粪便性状量表（Bristol Stool Form Scale, BSFS）评估。次要结局包括自发排便（spontaneous bowel movements, SBMs）、生活质量、肠道功能血清生物标志物、炎症标志物以及通过16S rRNA测序评估的肠道菌群组成。第8周时，PA53组BSFS评分显著高于安慰剂组（2.76 ± 0.93 对 2.03 ± 0.85，p = 0.004），且较基线有显著组内改善（p = 0.001），提示粪便软化。PA53组达到每周4–6次SBMs的受试者比例显著增加（从16.7%增至38.1%，p = 0.028），但组间差异不显著（p = 0.144）。在PA53组内，胃动素（motilin, MTL）和白细胞介素-10（interleukin-10, IL-10）升高，而生长抑素（somatostatin, SS）和白细胞介素-6（interleukin-6, IL-6）降低（均p < 0.05）；然而，任何生物标志物的组间差异均不显著。肠道菌群分析显示PA53组中Pediococcus显著富集，微生物多样性发生变化。PA53耐受性良好，未报告不良事件。总体而言，P. acidilactici PA53安全地改善了功能性便秘成人的粪便性状，并与肠道菌群和炎症标志物的有益变化相关。对排便频率的影响在组间不显著，值得进一步研究。临床试验注册：NCT06761443（ClinicalTrials.gov）。
研究背景：功能性便秘（functional constipation, FC）是一种常见慢性肠道疾病，典型表现为排便次数减少（每周少于三次）、硬便（Bristol粪便性状量表类型1–2）及排便不尽感，显著影响生活质量。全球成人FC患病率约为10%–14%，老年人群可高达30%。即使依据罗马IV诊断标准，FC在病因和治疗反应方面仍具有明显异质性。其病理生理机制是多因素的，包括结肠动力受损、内脏高敏感性、肠–脑轴失调及心理因素。近年来，菌群相关机制受到关注。FC中的菌群失调表现为产短链脂肪酸（short-chain fatty acids, SCFAs）细菌减少、潜在促炎类群增加及微生物多样性下降，可能损害黏膜动力、水吸收和免疫，并促成低度全身炎症。已有研究报告FC中双歧杆菌和乳杆菌丰度下降，而某些致病类群增加，提示靶向调节肠道菌群可能有益。传统治疗包括生活方式改变、泻药及难治性病例使用促动力药或促分泌剂，但长期依从性、疗效差异和潜在副作用限制其应用。益生菌在FC中显示出一定前景，但疗效不一致，且具有菌株特异性。Pediococcus acidilactici 是一种革兰阳性、同型发酵乳酸菌，常见于发酵食品，某些菌株具有耐受胃肠道环境和免疫调节潜力，并可产生细菌素pediocin；然而，针对P. acidilactici整合临床、炎症和菌群终点的高质量随机对照人体试验仍缺乏。因此，研究人员开展8周随机、双盲、安慰剂对照试验，评估每日补充P. acidilactici PA53对FC成人的疗效与安全性，并探讨炎症标志物和肠道菌群调节相关机制。
关键技术方法：该研究为单中心随机、双盲、安慰剂对照试验，样本队列来源于宁夏医科大学总医院，时间为2024年8月1日至2025年5月30日，纳入87例FC成人，按1:1随机分配至PA53组或安慰剂组，最终81例完成。干预为每日3.0 × 10
10 CFU PA53或糊精（dextrin）安慰剂，持续8周。主要结局为BSFS；次要结局包括SBMs、患者便秘生活质量评估（Patient Assessment of Constipation Quality of Life, PAC-QOL）、抑郁、焦虑和压力量表-21（Depression, Anxiety and Stress Scale-21, DASS-21）、血清5-羟色胺（5-hydroxytryptamine, 5-HT）、胃动素（motilin, MTL）、生长抑素（somatostatin, SS）、白细胞介素（interleukin, IL）-4、IL-6、IL-10及粪便16S rRNA V3–V4测序。测序采用UPARSE聚类操作分类单元（operational taxonomic units, OTUs），SILVA 138注释，R 4.2.0、vegan、microeco分析，并采用PERMANOVA、主坐标分析（principal coordinate analysis, PCoA）和线性判别分析效应量（linear discriminant analysis effect size, LEfSe）。统计采用t检验、Mann–Whitney U检验、χ2或Fisher精确检验、配对检验或Wilcoxon符号秩检验，并应用错误发现率（false discovery rate, FDR）校正。
研究结果：3.1 受试者人口学与基线特征：87例受试者中，43例分配至安慰剂组，44例分配至PA53组；81例完成8周干预，其中安慰剂组39例、PA53组42例。安慰剂组2例失访、2例因个人原因退出；PA53组2例因个人原因退出。基线时两组年龄、性别、BSFS评分、SBMs及血清白蛋白、丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶等血液参数均无统计学显著差异。3.2 粪便形状与频率变化：8周干预后，PA53组BSFS评分从基线1.93 ± 0.80升至2.76 ± 0.93，组内改善显著（p = 0.001），安慰剂组无显著变化；第8周PA53组BSFS评分显著高于安慰剂组（2.76 ± 0.93 对 2.03 ± 0.85，p = 0.004）。PA53组每周4–6次SBMs比例从16.7%增至38.1%，组内显著改善（p = 0.028），但组间SBM分布差异不显著（p = 0.144）。PAC-QOL和DASS-21评分在两组中均无显著变化。3.3 肠道相关生化与免疫标志物：5-HT、MTL、SS均无显著组间差异。组内时间模式显示，PA53组MTL从44.56 ± 41.35 pg/mL升至72.51 ± 51.43 pg/mL，升高62.72%（p < 0.001）；安慰剂组升高20.27%（p < 0.001）。PA53组SS下降33.94%（p < 0.001），安慰剂组下降20.26%（p = 0.008）。这些组内变化反映时间模式，不应解释为差异治疗效应。IL-4基线在PA53组较高（6.01 ± 4.10 pg/mL 对 4.12 ± 1.54 pg/mL，p = 0.010），8周后两组均下降，经ANCOVA校正基线后无显著组间治疗效应。PA53组IL-6由21.19 ± 15.39 pg/mL降至18.30 ± 10.83 pg/mL，组内显著下降（p = 0.016），安慰剂组不显著，组间不显著。PA53组IL-10由130.82 ± 121.42 pg/mL升至145.02 ± 112.88 pg/mL，组内显著升高（p = 0.017），安慰剂组无显著变化，组间无显著差异。上述结果提示组内时间波动，无一致的组间治疗效应。3.4 安全性实验室参数：白蛋白、丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、肌酐、尿酸、血尿素氮和葡萄糖均处于正常范围，8周内两组均无显著变化，组间亦无显著差异，PA53耐受性良好。3.5 肠道菌群多样性与组成：粪便16S rRNA V3–V4测序显示，基线时两组α多样性和β多样性无显著差异，门水平主要由Bacillota、Bacteroidota、Actinomycetota和Pseudomonadota组成，合计超过99%。LEfSe分析显示基线安慰剂组Escherichia/Shigella相对富集，PA53组Sutterella和Veillonella相对富集。4周时α多样性仍无显著组间差异，β多样性呈非显著分离趋势（p = 0.087）；PA53组Pediococcus显著富集，安慰剂组Lachnospiraceae成员和Faecalimonas相对富集。8周时α多样性无显著组间差异，β多样性组分离趋势仍未达常规显著性（p = 0.064）；PA53组Pediococcus持续富集，安慰剂组Ruminococcus、Phascolarctobacterium及若干Oscillospiraceae类群更丰富。3.6 组内纵向菌群动态：PA53组α多样性从基线至第8周显著下降（ACE、Chao p = 0.003，FDR校正p = 0.006；Shannon p = 0.049，FDR校正p = 0.061）；PCoA显示样本随时间有视觉聚类，但结构变化未达统计学显著（p = 0.819）。门水平分析显示PA53组Actinomycetota随时间显著增加，Synergistota减少；LEfSe显示Pediococcus在第8周显著富集（p < 0.001，FDR校正p < 0.001），Faecalibacterium在基线更丰富。安慰剂组α多样性、β多样性和门水平组成均无显著变化。总体而言，PA53引起可测量的微生物群落组成和丰富度变化，但组间总体多样性差异未达常规显著性阈值。
讨论部分总结：研究人员在讨论中指出，PA53补充显著改善粪便性状，BSFS评分在干预组内及与安慰剂比较均升高；虽然变化幅度适中，但方向性改变在FC中通常被认为具有临床意义，因为粪便性状与患者舒适度、排便容易度和规律感密切相关。排便频率在PA53组内改善，但组间差异不显著。PA53降低促炎细胞因子IL-6，升高抗炎细胞因子IL-10，并显著增加Pediococcus属相对丰度，且未观察到严重不良事件。选择BSFS作为主要终点是因为其在评估便秘严重程度方面具有较高临床敏感性和可重复性，而SBM作为支持性次要结局反映排便习惯。粪便稠度改善与既往提示益生菌可改善FC粪便性状的研究一致，但疗效具菌株特异性；排便频率反应较差，提示粪便性状可能比排便频率对短期益生菌干预更敏感。5-HT主要由肠嗜铬细胞合成，可通过特定受体促进肠道蠕动；MTL通过促进运动复合波增强胃肠动力；SS为抑制性神经递质，可松弛胃肠平滑肌、减少蠕动并延长传输时间。便秘常伴肠道炎症，黏膜屏障功能受损与炎症反应同便秘症状相关。本研究中两组肠激素均呈时间变化，包括5-HT和MTL升高、SS降低，但无显著组间差异，提示干预期间的时间依赖性生理波动，而非确定的治疗相关神经内分泌调节；PA53经神经内分泌信号影响肠道动力仍属假设生成性。IL-4基线在益生菌组较高并于干预后下降；IL-6在益生菌组内显著下降；IL-10先降后升，益生菌组最终显著高于基线；但这些炎症标志物变化主要为组内时间模式，未检测到一致组间差异，因此应视为探索性信号而非确认治疗效应。Pediococcus在补充后显著富集，提示成功定植或至少短暂持续，这是持续益生作用的前提。动物研究提示P. acidilactici可增加双歧杆菌和乳杆菌等有益属，减少潜在致病肠杆菌，增加SCFAs产生，降低管腔pH并刺激蠕动；PA53耐受性良好，与其他P. acidilactici菌株安全性一致。讨论总结的可能机制包括：调节肠道菌群组成并促进有益类群富集；可能通过肠–脑轴相关神经内分泌信号参与肠道动力调节；可能调节肠道炎症反应；但由于缺乏一致的组间差异，这些解释仍为探索性和假设生成性，需更大规模、充分把握度的临床试验验证。局限包括样本量较小、SBM采用分类变量可能降低统计敏感性、8周干预可能不足以观察长期菌群定植重塑或症状改善可持续性、饮食摄入未严格控、糊精安慰剂为可溶性膳食纤维可能对排便功能有轻度影响而无法保证完全惰性、可能低估观察到的治疗效果；此外未评估SCFAs、紧密连接蛋白和黏膜免疫标志物等机制指标。未来需更大规模、多中心、更长随访并纳入更全面机制终点的随机对照试验。
结论翻译：研究结果表明，8周补充P. acidilactici PA53可显著改善功能性便秘成人的粪便性状，并与肠道菌群和炎症标志物的有益调节相关。然而，排便频率仅在干预组内显示改善，组间差异无统计学意义。这些结果提示，PA53对粪便稠度的影响可能比排空频率更明显，且似乎安全且耐受性良好。
