混合膳食纤维补充剂改善低FODMAP饮食肠易激综合征患者肠道健康：一项随机双盲对照试验

《EUROPEAN JOURNAL OF NUTRITION》：Dietary fibre blend improves gut health in patients with irritable bowel syndrome following a low FODMAP diet: a randomised, double-blind control trial

　　

目的：低FODMAP饮食可能在缓解肠易激综合征（Irritable Bowel Syndrome, IBS）症状的同时，对部分患者的肠道菌群产生不利影响。本项初步研究全面探讨了为期3周的ur gut?补充对遵循低FODMAP饮食的IBS患者在肠道菌群、肠道健康、膳食摄入、睡眠、心理健康及生活质量（Quality of Life, QOL）方面的影响。 方法：成年受试者（n=26，其中男性3名）完成了一项随机、双盲对照研究。受试者在1周基线期后，分别接受ur gut?（n=13）或安慰剂（n=13）干预3周。在基线和干预结束时，采集血液、24小时粪便样本及3天称重食物日记。采用经验证的量表评估心理健康、睡眠、QOL及肠道症状。受试者每日报告IBS症状，并佩戴腕式活动记录仪以捕捉每日睡眠数据。 结果：干预期间，两组均维持了基线期稳定的肠道症状和睡眠模式。干预结束后，ur gut?组的总能量（P<0.05）和蛋白质（P<0.01）摄入量低于安慰剂组，且与基线相比，抗性淀粉摄入量增加（P<0.001）。观察到总体属水平肠道菌群组成的变化（P<0.01），其中包括瘤胃球菌属E（Ruminococcus E）增加5.5倍（P<0.01）。ur gut?改善了胃肠道特异性焦虑（P=0.01）及QOL的性功能分量表（P<0.05）。 结论：与安慰剂相比，ur gut?增加了膳食纤维摄入量，改善了肠道菌群和胃肠道特异性焦虑，且未对睡眠产生负面影响，尽管粪便和血液生物标志物未见变化。这为IBS患者在症状控制不受影响的前提下支持肠道健康提供了一种饮食策略。 澳大利亚和新西兰临床试验注册中心 http://www.anzctr.org.au/，注册号ACTRN12620000032954。

混合膳食纤维补充剂对低FODMAP饮食肠易激综合征患者肠道健康影响的随机双盲对照试验解读

一、研究背景与目的

肠易激综合征（Irritable Bowel Syndrome, IBS）影响全球约5%的人群，给患者带来心理和生活质量损失，并造成社会经济负担。低FODMAP饮食（即低发酵性寡糖、双糖、单糖和多元醇饮食）已被证实能有效管理IBS症状。FODMAP作为天然存在于多种食物中的短链碳水化合物，在小肠吸收不良，并在近端结肠被快速发酵，导致水分体积、渗透活性、发酵和气体产生增加，进而引发腹胀和症状。然而，尽管低FODMAP饮食能缓解症状，已有研究提示其对肠道菌群存在不利影响，包括降低总细菌丰度、减少双歧杆菌（Bifidobacteria）等益生菌丰度、降低产丁酸菌（如Faecalibacterium prausnitzii）及肠道健康相关菌（如Akkermansia muciniphila）的丰度。此外，低FODMAP饮食未能恢复IBS患者的肠道菌群失调状态，甚至可能对健康人群的肠道菌群产生负面影响。

膳食纤维是微生物发酵和短链脂肪酸（Short Chain Fatty Acid, SCFA）特别是丁酸产生的重要底物。低FODMAP饮食中膳食纤维摄入量仅为10–17 g/d，低于澳大利亚膳食推荐量。然而，鉴于IBS患者存在胃肠道高敏感性和内脏痛阈改变，寻找可耐受且能纳入低FODMAP饮食的可发酵纤维来源具有挑战性。2型抗性淀粉（Resistant Starch type 2, RS2）因高发酵能力可能加重IBS症状而耐受性差。但动物研究表明，车前子壳（psyllium）可将高直链淀粉抗性淀粉（High Amylose Resistant Starch, HAMS，富含RS2）的发酵部位向结肠远端转移，从而提高耐受性。因此，本研究提出一种新型干预策略——将RS2与车前子壳组合，以支持遵循低FODMAP饮食的IBS患者的肠道健康。研究主要目的是确定该干预在IBS患者中的耐受性，在不加重胃肠道症状的前提下支持肠道健康，并探讨其对肠道菌群、睡眠和心理健康的影响。

二、主要技术方法

本研究为随机、双盲、对照试验，在澳大利亚西澳大利亚州珀斯招募受试者，于2020年7月开始。纳入标准为18–65岁、经胃肠病学家或其他医疗专业人员临床诊断IBS、症状稳定、干预前已遵循低FODMAP饮食至少1个月的成年患者。排除当前吸烟者或患有其他胃肠道疾病（如乳糜泻或炎症性肠病）者。研究包括1周基线和3周干预期，共26名受试者完成研究（其中23名女性）。受试者被随机分配接受ur gut^?纤维粉（含HAMS和车前子壳）或安慰剂（不含抗性淀粉的玉米粉加等量车前子壳），剂量从5 g/d逐步增加至40 g/d，共11天适应期后维持全剂量10天。研究采集空腹血液样本（检测白细胞介素-6（IL-6）、IL-1β、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和高敏C反应蛋白（hs-CRP））、24小时粪便样本（分析SCFA）和3天称重食物日记。使用多种经验证量表评估IBS症状、FODMAP摄入、睡眠、心理健康、QOL和身体活动。受试者佩戴腕式活动记录仪Readiband? v5采集每日睡眠数据。统计分析采用线性混合模型（Linear Mixed Modelling），以组别×时间交互效应确定组内和组间差异，并以BMI和年龄作为协变量；对所有原始P值进行错误发现率（False Discovery Rate, FDR）校正。肠道菌群分析使用R、Primer 7和PERMANOVA+，在门、属和扩增子序列变体（Amplicon Sequencing Variant, ASV）三个分类水平分析细菌群落结构。

三、研究结果

IBS症状和排便习惯

通过胃肠道症状评定量表（Gastrointestinal Symptom Rating Scale for IBS）和IBS症状严重程度量表（IBS-SSS）评估，两组在干预期间均维持中度症状水平，无显著变化。每日胃肠道症状评分、粪便重量、布里斯托粪便性状评分和排便次数均无交互效应。

膳食摄入结果

ur gut^?组在干预后总能量和蛋白质摄入量低于安慰剂组。ur gut^?组习惯性膳食纤维摄入有所下降，但补充剂弥补了该减少，总纤维摄入量达到33.1 ± 2.4 g/d，满足澳大利亚男性和女性每日推荐量。ur gut^?组抗性淀粉摄入量从基线2.0 ± 0.3 g/d增加至干预后9.5 ± 0.3 g/d，达到澳大利亚成人平均水平。

睡眠

受试者在基线周表现出正常睡眠时长、潜伏期和效率。干预期间两组客观睡眠指标均无变化，睡眠问卷结果亦无显著差异，表明ur gut^?组在整个4周研究期间睡眠模式和行为保持稳定。

心理健康与生活质量

ur gut^?组的内脏敏感性指数（Visceral Sensitivity Index, VSI）评分在干预后降低7.4 ± 2.6个单位，而安慰剂组保持稳定，表明胃肠道特异性焦虑得到改善。ur gut^?组的IBS-QOL性功能分量表评分组内增加12.5 ± 4.9个单位。抑郁焦虑压力量表（DASS21）各分量表无交互效应。相关性分析显示，Alistipes和Coprococcus两个属与VSI评分呈正相关。

粪便SCFA和血液生物标志物

总体上未观察到SCFA浓度和排泄量的交互效应。但按基线粪便排出量（以150 g/d为界）分层后，ur gut^?_LOW亚组（基线粪便排出量<150 g/d，n=5）的粪便丁酸浓度和排泄量分别较基线增加51%和289%，平均粪便排出量从78 g/d增至162 g/d。血液炎症标志物方面，IL-1β和TNF-α大多低于检测限，IL-6和hs-CRP无显著变化。

肠道菌群

门水平未观察到菌群组成变化，但属水平总体菌群组成发生改变，干预后两组间存在显著差异。ur gut^?组的瘤胃球菌属E（Ruminococcus E）相对丰度增加至11.33%，倍数变化（fold change, fc）为5.5，92.3%的参与者记录到增加，且显著高于安慰剂组。ur gut^?还富集了普雷沃氏菌属（Prevotella），fc=5.9。ur gut^?组内共有4个属发生改变，包括Ruminococcus E增加，Anaerobutyricum和Catenibacterium减少，而安慰剂组无任何属发生改变。ASV水平上，ASV 14 Ruminococcus E在ur gut^?组从1.6%增至6.7%，fc=4.3。

肠道菌群多样性与距离-based线性模型

安慰剂组基线多样性（Chao1、Shannon指数和Fisher指数）低于ur gut^?组，干预后ur gut^?组多样性指数保持稳定。距离-based线性模型（DistLM）分析显示，爱普沃斯嗜睡量表（Epworth Sleepiness Scale, ESS）在门、属和ASV三个水平均显著解释菌群组成的变异，匹兹堡睡眠质量指数（Pittsburgh Sleep Quality Index, PSQI）在两个水平有贡献。年龄和每日抗性淀粉摄入量分别解释属水平5.5%和7.4%的菌群变异。

四、讨论与结论

本研究是首个全面探讨混合可发酵膳食纤维粉（ur gut^?）在遵循低FODMAP饮食的IBS患者中耐受性及其对肠道菌群、睡眠、心理健康和QOL影响的随机试验。研究的临床意义不在于增加可发酵纤维摄入本身，而在于证明ur gut^?可纳入低FODMAP饮食模式而不加重IBS症状。研究结果显示，ur gut^?补充有益于整体肠道菌群组成，选择性促进特定肠道微生物，改善胃肠道特异性焦虑和QOL（性功能分量表），且对受试者习惯性睡眠无负面影响。

ur gut^?的效果归因于HAMS和车前子壳的独特组合。大鼠研究表明，HAMS与车前子壳混合后发酵向结肠远端转移，车前子壳凭借其强凝胶形成和持水能力，可包裹RS颗粒作为淀粉载体逃逸近端发酵，防止或减缓近端结肠发酵，减少气体产生及相关症状反应，并将RS输送至远端结肠，从而改善耐受性。既往研究显示RS单独使用在IBS患者中耐受性差，而本研究表明与车前子壳粉组合后可良好耐受。

肠道微生物高度依赖其底物偏好。ur gut^?持续富集Ruminococcus E属及其ASV，Ruminococcus bromii作为Ruminococcus属内的初级RS降解菌，可通过增加乙酸盐浓度交叉喂养其他产丁酸菌。ur gut^?还富集了Prevotella属，该属可反映长期饮食模式，纤维丰富饮食与Prevotella copri呈正相关。

心理健康和QOL的改善可能与纤维补充相关的肠道菌群改变有关。Alistipes和Coprococcus丰度与VSI评分呈正相关，而ur gut^?组中这两个属的丰度下降，同时VSI评分显著降低。既往研究报道Alistipes在伴有肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征共病的IBS患者及重度抑郁症患者中丰度较高，而高纤维饮食可降低Alistipes丰度。胃肠道特异性焦虑是影响IBS特异性QOL的最重要因素。

研究结论：与安慰剂相比，ur gut^?增加了膳食纤维摄入量，改善了肠道菌群和胃肠道特异性焦虑，且未对睡眠产生负面影响，尽管粪便和血液生物标志物未见变化。这为IBS患者在症状控制不受影响的前提下支持肠道健康提供了一种饮食策略。