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炎症性肠病 (IBD) 在全球范围内构成日益严峻的公共卫生挑战，其患病率逐年上升。越来越多的证据表明，饮食在塑造肠道菌群中发挥关键作用，而菌群失调是 IBD 发病机制的重要组成部分。针对传统的“一刀切”饮食建议的局限性，精准营养的概念正在兴起，该概念涉及根据患
炎症性肠病 (IBD) 在全球范围内构成日益严峻的公共卫生挑战，其患病率逐年上升。越来越多的证据表明，饮食在塑造肠道菌群中发挥关键作用，而菌群失调是 IBD 发病机制的重要组成部分。针对传统的“一刀切”饮食建议的局限性，精准营养的概念正在兴起，该概念涉及根据患者的临床、生物学和遗传特征量身定制营养方案。在这一背景下，营养基因组学尤为重要，这是一门研究膳食成分对基因表达和免疫过程调节影响的科学。膳食成分，如多酚和某些维生素，可能影响基因表达和免疫途径。然而，特定营养素直接调节人类炎症性肠病相关基因的直接证据仍然有限。营养基因组学机制揭示了 IBD 中饮食、肠道菌群和遗传易感性之间的复杂关系，涵盖转录组调节、代谢组学变化和表观遗传过程。基于对临床和生物学参数的定期评估，以及饮食治疗与综合治疗的紧密结合，个性化的营养方法似乎是 IBD 治疗进一步发展的一个有前景的方向。
1. 引言
炎症性肠病 (IBD) 是胃肠 (GI) 道的慢性复发性疾病，其主要形式为克罗恩病 (CD) 和溃疡性结肠炎 (UC)。CD 的炎症过程可累及肠壁全层并影响整个 GI 道，而 UC 通常仅影响结肠或直肠的黏膜层。IBD 在全球范围内是一项严峻的公共卫生挑战，其发病率持续上升。统计显示，从1990年到2019年，病例数增加了47.5%，预计2019年IBD病例数达到约490万。
1.1. 饮食的作用
饮食与IBD发展之间的联系已被部分探讨，但关于特定营养素影响的证据仍无定论。尽管如此，整体饮食质量似乎是IBD发展的关键因素之一。研究表明，以低果蔬摄入和高红肉、加工肉类、动物脂肪及精制谷物摄入为特征的西方模式饮食，与所有类型IBD风险增加相关。另一方面，地中海饮食是一种基于高或中等摄入蔬菜、水果、全谷物、坚果和富含多酚食物的饮食计划，被认为不仅能预防IBD，还能改善患者生活质量和疾病进程。然而，地中海饮食的局限性在于其基于标准化的饮食建议，个体在遗传背景、肠道微生物组组成或疾病表型上的差异可能导致对同一饮食干预的不同反应，这提示需要采取考虑患者个体特征的精准营养方法。饮食在塑造肠道微生物群组成中起重要作用，而微生物群破坏是IBD发病机制的关键因素。菌群失调不仅是后果，也是炎症的直接原因之一。
1.2. 精准营养概念
精准营养摒弃了向患者推荐僵化、通用模式饮食的做法，转而根据每位患者的个体特征（包括肠道微生物组、遗传图谱和生活方式因素）量身定制饮食建议。当患者表现出不同于人群平均水平的个体特征时，精准营养相比通用模板饮食具有固有优势。研究人员指出，如果患者的微生物群无法有效发酵膳食纤维中的β-果聚糖，它可能产生促炎作用。在这种情况下，精准营养有助于避免不必要的饮食限制。
2. IBD 的遗传基础
患者的遗传图谱是影响IBD发病机制的基础因素。全基因组关联研究 (GWAS) 已确定与IBD风险相关的位点，进而能够计算多基因风险评分 (PRS)，该评分通过累加许多小的遗传变异的影响来估计患者的遗传倾向。NOD2 是首批被确定与CD易感性相关的基因之一，其单核苷酸多态性 (SNP) 变异可导致炎症反应增强。ATG16L1 基因编码的蛋白质在自噬的各个阶段必不可少，其T300A (rs2241880) 变异是CD的风险因素。IL23R 基因编码受体亚基，其罕见变异可通过减少细胞表面的表达来限制过度的免疫反应，从而对IBD产生保护作用。CARD9 基因编码的衔接蛋白参与免疫应答，S12N 变异可能导致核因子-κB (NF-κB) 激活受损，增加炎症风险。
3. IBD 中的营养基因组学
3.1. IBD 中营养基因组学的概念和范围
营养基因组学关注特定食物成分对基因表达的影响。多酚和特定维生素等成分可影响促炎和抗炎基因，进而调节机体免疫反应。营养遗传学则研究个体遗传变异对营养素吸收、代谢和利用的影响。在IBD中，由于遗传易感性与环境因素重叠，这一点尤为重要。
3.2. IBD 中的基因与饮食相互作用
IBD中基因与特定饮食因素之间的相互作用是双向的。饮食成分可影响基因表达，而具有特定遗传变异的IBD患者可能对相同饮食成分产生不同反应。饮食可以调节转录因子（如NF-κB和过氧化物酶体增殖物激活受体 (PPAR)）的活性，这些因子在调节机体炎症过程中发挥根本作用。然而，需要直接证据证明特定营养素能直接调节IBD相关基因。肠道菌群是基因与饮食相互作用中的关键因素，特定饮食成分影响肠道微生物组成，产生短链脂肪酸 (SCFAs)、次级胆汁酸和吲哚衍生物等影响肠道屏障完整性的代谢物。
3.3. IBD 中的转录组学
转录组学技术用于分析细胞中存在的完整RNA分子集合。研究表明，在发炎的肠黏膜中，有92个IBD相关基因过度表达。转录组学研究证明了与免疫应答、细胞因子调节和肠道屏障功能相关的基因表达存在显著异常。饮食干预可调节与促炎细胞因子产生相关基因的表达。例如，单不饱和脂肪酸 可降低促炎基因表达，而膳食纤维的代谢物可能与抑制丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 信号通路相关。
3.4. IBD 中的代谢组学
代谢组学关注细胞和体液等样本中代谢物的研究。在IBD中，源于肠道菌群代谢的代谢物谱发生显著变化。患者的代谢组学特征与肠道菌群组成和炎症水平密切相关。IBD患者中升高的代谢物包括乳酸、初级胆汁酸和神经酰胺。饮食是塑造代谢组的关键因素，代谢物反映了饮食、肠道微生物与机体炎症之间的复杂相互作用。SCFAs（特别是丁酸和丙酸）通过调节基因表达和抑制促炎介质促进肠道稳态。色氨酸代谢在IBD中遭到破坏，其代谢物有助于肠道稳态。
3.5. IBD 中的表观遗传学
表观遗传学研究细胞内不改变DNA序列的生化和结构变化。主要机制包括DNA甲基化、组蛋白的翻译后修饰以及微小RNA (microRNAs) 的表达调节。叶酸在DNA甲基化过程中起关键作用，而多酚和Omega-3脂肪酸可调节组蛋白修饰和微小RNA表达，从而影响免疫反应。在IBD中，还观察到与免疫应答、上皮细胞凋亡和肠黏膜屏障通透性改变相关的表观遗传变化。这些变化受饮食等环境因素调节，表观遗传学在IBD发病机制中构成了遗传易感性与环境影响之间的关键联系。
4. 影响基因表达的膳食成分
4.1. 多酚
多酚具有抗炎、抗氧化作用，并能调节肠道菌群。它们可通过调节 Toll 样受体4/核因子-κB (TLR4/NF-κB)、MAPK 和 Janus 激酶/信号转导及转录激活因子 (JAK/STAT) 信号通路减轻炎症。通过抑制 TLR4 受体并阻断 NF-κB 核易位，多酚能减少促炎细胞因子及相关炎症酶的表达。
4.1.1. 地中海饮食中的多酚化合物
地中海饮食富含多酚。临床试验表明，苹果-佛手柑果汁 多酚结合地中海饮食可上调抗氧化和免疫调节基因，如超氧化物歧化酶1 (SOD1)、巨噬细胞移动抑制因子 (MIF)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ (PPARγ) 和维生素D受体 (VDR)。
4.1.2. 具有治疗潜力的特定多酚在IBD中的作用
白藜芦醇 可能通过靶向 NF-κB、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白、SIRT1 和核因子红细胞2相关因子2 (Nrf2) 通路对抗IBD炎症。姜黄素 可降低促炎细胞因子表达，增加抗炎细胞因子水平，维持肠道屏障完整性，激活 Nrf2 从而中和活性氧和氮物种 (ROS/RNS)。
4.2. Omega-3脂肪酸
Omega-3 脂肪酸的摄入与IBD发病风险降低相关，可能通过抑制 TLR-4、NF-κB 和 PPAR受体激活来影响炎症相关基因的表达。然而其临床治疗效力由于试验异质性仍无定论。
4.3. ?膳食纤维
富含膳食纤维的饮食通过刺激肠道细菌产生包括丁酸在内的 SCFAs 起抗炎作用。SCFAs 作为组蛋白去乙酰化酶 抑制剂调节基因转录，抑制促炎基因表达，并上调紧密连接基因的表达。
4.4. 维生素D
维生素D的生物学效应主要由 VDR 介导。补充维生素D有助于降低 C反应蛋白 (CRP) 水平，抑制促炎细胞因子的mRNA表达，并通过调节抗氧化基因减少氧化应激。
4.5. 氨基酸
色氨酸代谢对维持免疫稳态至关重要，在IBD患者中其吸收和代谢受损。特定饮食干预可通过上调参与抗菌和紧密连接的基因表达，促进肠道屏障修复。
5. IBD 中的个性化营养干预
基于个体临床特征的精准营养在IBD综合治疗中至关重要。基于客观生物标志物的监测是评估饮食治疗反应的关键。
5.1. 个性化饮食策略
5.1.1. 克罗恩病中的肠内营养和排除饮食
独家肠内营养 (EEN) 在儿童CD患者中诱导缓解的证据最强。克罗恩病排除饮食 (CDED) 结合部分肠内营养 (PEN) 在维持缓解方面显示出良好效果。
5.1.2. 针对症状和抗炎的饮食模式
低发酵碳水化合物 饮食可缓解IBS样症状；地中海饮食及其改良版具有抗炎潜力；溃疡性结肠炎排除饮食 (UCED) 正在研究中。
5.1.3. 临床挑战、依从性与营养缺乏
饮食干预的长期依从性是重大挑战，易导致营养不良。需常规监测并纠正包括铁、维生素D、维生素B12等在内的微量营养素缺乏。
5.2. 监测营养干预的生物标志物
钙卫蛋白 是主要的非侵入性肠道黏膜炎症标志物。CRP和红细胞沉降率 (ESR) 是辅助监测工具。血清代谢组学分析显示，IBD患者色氨酸和吲哚-3-乙酸水平升高，可用于精准评估生物反应。
5.3. 未来研究方向
未来研究应结合临床和客观终点。整合多维数据的预测模型有助于识别最可能受益于特定饮食干预的患者。多学科团队中的营养师在协调干预和监测依从性方面作用被低估，需加强多学科协作。
