孟慶義
近來的研究則表明,人的腸道微生物被譽(yù)為“第二大腦”,和機(jī)體的生長發(fā)育、肥胖、心腦血管疾病、癌癥發(fā)生、免疫機(jī)能以及情緒變化有關(guān);許多不良的生活習(xí)慣和非遺傳因素都會導(dǎo)致腸道微生物組的改變,從而導(dǎo)致許多疾病的發(fā)生和發(fā)展,而補(bǔ)充膳食纖維類非淀粉多糖,可重置腸道微生物組,可有助于疾病的預(yù)防和治療。
曾在動物中進(jìn)行的對照研究表明,補(bǔ)充膳食纖維可防止或減少癌變過程。解放軍總醫(yī)院的薈萃分析研究(包括大約175萬病人,平均觀察了12年多的時(shí)間)也發(fā)現(xiàn),攝入膳食纖維量最高組相比最低組,惡性腫瘤死亡率可降低17%;每天攝入的膳食纖維量每增加10克,惡性腫瘤死亡率可再降低約9%。
1.1 減少結(jié)直腸癌發(fā)生
長期以高動物蛋白為主的飲食,再加上攝入纖維素不足,是導(dǎo)致結(jié)腸和直腸癌發(fā)生的重要原因;這主要是與致癌物質(zhì)在腸道內(nèi)停留時(shí)間長,和腸壁長期接觸有關(guān)。還有研究表明,腸道內(nèi)“愛吃糖”的微生物能夠?qū)е陆Y(jié)腸癌,高糖飲食會促進(jìn)結(jié)腸癌的發(fā)生。補(bǔ)充膳食纖維,膳食中纖維含量增加,使致癌物質(zhì)濃度相對降低,加上膳食纖維有刺激腸蠕動作用,致癌物質(zhì)與腸壁接觸時(shí)間明顯縮短。近來美國St.Jude兒童醫(yī)院的學(xué)者在Cell發(fā)表的研究還發(fā)現(xiàn),改變腸道菌群,可有助于預(yù)防結(jié)腸癌;一種表達(dá)于免疫系統(tǒng)的基因(AIM2)發(fā)生缺失,會導(dǎo)致小腸細(xì)胞增殖失控,而腸道菌群能夠影響AIM2的表達(dá),故在腸道中增加"好"細(xì)菌的數(shù)量,可能對于預(yù)防結(jié)腸癌的發(fā)生具有重要意義。上海交通大學(xué)瑞金醫(yī)院的學(xué)者研究還發(fā)現(xiàn),與低膳食纖維攝取組相比,高膳食纖維攝取會使結(jié)直腸腺瘤發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)減少28%,天天每增加 10 克的膳食纖維攝取會使結(jié)直腸腺瘤發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)降低 9%。
1.2 預(yù)防乳腺癌
流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn),乳腺癌的發(fā)生機(jī)制是體內(nèi)過多的脂肪,促進(jìn)體內(nèi)某些激素的合成,形成激素之間的不平衡,使乳房內(nèi)激素水平上升所致;這與膳食中高脂肪、高糖、高肉類及低膳食纖維攝入有關(guān);故補(bǔ)充膳食纖維,有助于預(yù)防乳腺癌。
1.3 可能預(yù)防癌癥靶向療法失效
腸道微生物可影響癌癥免疫治療的效果。靶向藥物是癌癥免疫治療中的重要方法,是一類能夠喚醒免疫系統(tǒng)抵抗腫瘤的新型藥物,對癌癥的治療具有顯著的療效;然而一些臨床研究表明該類藥物對一部分病人并沒有效果,有些患者應(yīng)用一段時(shí)間后又無效。最近發(fā)表在Science文章對此內(nèi)在的機(jī)理進(jìn)行了闡釋,認(rèn)為這部分病人體內(nèi)的微生物種群存在異常,因而不能正常地產(chǎn)生免疫應(yīng)答;這些研究是第一次將靶向藥物與腸道的菌群聯(lián)系起來,提出腸道菌群失衡與機(jī)體免疫及癌癥靶向療法失效有關(guān),從而預(yù)示通過調(diào)整腸道菌群,可改善癌癥的免疫治療效果,這將改變醫(yī)生用藥的方式。
1.4 可用于放化療輔助治療
美國有一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),對接受致死藥物的小鼠進(jìn)行腸道菌群調(diào)整治療,其存活率可以提高50%~75%;后來的研究還證明,通過應(yīng)用膳食纖維類物質(zhì)改善腸道菌群的方法,可以增加病人抵抗化療和放療對機(jī)體損害的能力,并提高癌癥根治的成功率。另外,目前臨床上相當(dāng)多的通過調(diào)節(jié)免疫力,進(jìn)行輔助治療腫瘤的藥物,均為人體上端腸道不吸收的非淀粉多糖類物質(zhì),如人參皂苷、香菇多糖、蟲草多糖、石斛多糖等等,很可能與膳食纖維作用機(jī)制相同,通過營養(yǎng)和重置腸道菌群,發(fā)揮其調(diào)節(jié)免疫抗腫瘤效應(yīng)的。
膳食纖維可以有效吸收腸內(nèi)脂肪,形成脂肪—纖維復(fù)合物隨糞便排出體外,降低血脂水平;后者在結(jié)腸內(nèi)被雙歧桿菌發(fā)酵后,形成短鏈脂肪酸和乳酸鹽,消耗體內(nèi)膽固醇,抑制其在肝臟內(nèi)的合成。美國學(xué)者Yamashita對18例高脂血癥病人連續(xù)進(jìn)食水溶性膳食纖維10g/d 2周,發(fā)現(xiàn)總膽固醇減少7.9%,低密度脂蛋白膽固醇下降10.4%;連續(xù)4周在12名年輕的健康男子每日的早餐中添加15g水溶性膳食纖維,總膽固醇量減少8.2%,甘油三酯則下降26%。還有研究對國內(nèi)外25項(xiàng)大規(guī)模研究進(jìn)行薈萃分析,發(fā)現(xiàn)攝入膳食纖維量最高組,相比最低組的心血管疾病死亡率可降低23%,每天攝入的膳食纖維量每增加10克,冠心病死亡率可進(jìn)一步降低11%。故膳食纖維可降低血脂,預(yù)防心血管疾病。另外,膽結(jié)石的形成與膽汁中膽固醇含量過高有關(guān),膳食纖維可促進(jìn)膽汁的分泌和循環(huán),因而有預(yù)防膽結(jié)石形成的作用。
膳食纖維為非淀粉多糖,但其在胃及小腸中均不會分解和吸收,因此不會影響糖尿病人的血糖含量和胰島素水平;其粘度較高,會在腸粘膜形成一層有效的保護(hù)膜,阻止葡萄糖的吸收,可被腸道有益菌分解后產(chǎn)生的短鏈脂肪酸促進(jìn)肝糖元的合成,這皆有助于降低患者的血糖值。還能夠延遲胃的排空,降低食物消化和吸收效率,減少胃腸道感染的頻率。有研究觀察了膳食纖維降低血糖的功效,每日在膳食中加入26克食用玉米麩(含纖維91.2%)或大豆殼(含纖維86.7%);結(jié)果在一個月后,糖耐量有明顯改善。此外,糖尿病人80%伴有高脂血癥、便秘和炎癥的現(xiàn)象,堅(jiān)持使用膳食纖維,對預(yù)防糖尿病相關(guān)疾病發(fā)生具有積極作用,因此膳食纖維是糖尿病人的最佳膳食選擇,調(diào)節(jié)血糖,抑制波動。
提到減肥就想到節(jié)食,是不正確的。有些人一直很注意飲食,但卻無法減少體重;而另外一些人,任意享用美食,體重卻也紋絲不動。這些人似乎可以“違反一切規(guī)律”,但也許,一直以來,人們對飲食規(guī)律的理解都是錯誤的。近來Trajkovski M等學(xué)者在Nature Medicine上發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn),剔除腸道菌群竟然可以阻斷肥胖;首先利用抗生素剔除腸道內(nèi)的菌群,且在無菌環(huán)境中飼養(yǎng)小鼠,隨后給予高脂肪飲食,當(dāng)正常小鼠變得肥胖時(shí),這些腸道內(nèi)無菌的小鼠還可以依然保持苗條。然后再將胖老鼠糞便,移植給瘦老鼠,結(jié)果瘦老鼠也變胖;如給予膳食纖維類非淀粉多糖,胖老鼠會再瘦下來。這提示肥胖是體內(nèi)“導(dǎo)致肥胖的腸道細(xì)菌”在做祟,給予細(xì)菌的食糧——膳食纖維,可糾正這種腸道菌群的異常,有助于減輕體重。其次,復(fù)旦大學(xué)的研究表明中國肥胖兒童的增多,可能是兒童腸道菌群異常有關(guān),后者的始作俑者,是國人大量使用獸用抗生素,肉類食品受到抗生素污染,進(jìn)一步造成兒童的腸道菌群變化。另外,膳食纖維遇水膨脹200-250倍,既可以使人產(chǎn)生輕微的飽腹感,減少過多熱量的吸收,又可以包覆多余糖分和油脂,隨同腸道內(nèi)的老舊沉積廢物一同排出體外,可以說是目前較有效的、安全的輔助減肥方法。醫(yī)學(xué)研究也證實(shí),提高膳食纖維含量,可使攝入的熱能減少,在腸道內(nèi)營養(yǎng)的消化吸收也下降,最終使體內(nèi)脂肪消耗而起減肥作用。
地中海式飲食法(Mediterranean diet) 是印度和地中海地區(qū)居民的飲食習(xí)慣,主要內(nèi)容為:每天進(jìn)食至少400g~500g的水果、蔬菜和堅(jiān)果,和400-500g的全谷、莢果、大米、玉米和小麥,同時(shí)進(jìn)食一些芥末和大豆油;其特點(diǎn)為食譜中還有大量膳食纖維、抗氧化物質(zhì),和不飽和脂肪酸。2014年12月報(bào)道于MNT的一項(xiàng)研究表明,地中海飲食法可延長端粒的長度;所謂端粒是位于DNA末端的帽狀結(jié)構(gòu),可以保護(hù)染色體,基因衰老理論表明,端粒長度在機(jī)體衰老過程中起著關(guān)鍵的作用,延長端粒長度以延緩衰老。該研究探究了4600余名健康的中年女性,發(fā)現(xiàn)與不怎么堅(jiān)持地中海飲食的人群相比,長期堅(jiān)持地中海飲食的人其端粒長度更長。2015年10月發(fā)表Neurology的一項(xiàng)研究還表明,遵循地中海式飲食還可以防止腦老化,這似提示含有豐富膳食纖維的地中海飲食法,可延緩衰老,防止腦老化。
早在2000年加拿大小鎮(zhèn)沃克頓在遭受一次嚴(yán)重洪水后,飲用水受到大腸桿菌和空腸彎曲桿菌等的污染;約2300人因此患上嚴(yán)重的腸道感染疾病,其中很多人最終發(fā)展為腸易激綜合征;之后,在一個長達(dá)8年的研究中,發(fā)現(xiàn)這些持續(xù)性的腸易激綜合征患者,比一般人更容易消沉和焦慮;后來有學(xué)者把腸易激綜合征病人大便里的細(xì)菌分離出來,轉(zhuǎn)移到小鼠腸道里,這些小鼠表現(xiàn)出焦慮的行為,而轉(zhuǎn)移正常人大便中細(xì)菌的小鼠,一切正常;這提示腸道細(xì)菌影響大腦的發(fā)育,腸道細(xì)菌能影響人的心理狀態(tài)。
通過對健康人群與抑郁癥患者的腸道菌群進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),抑郁癥患者與健康人群腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)存在顯著差異。與健康人群相比,抑郁癥患者腸道菌群中擬桿菌門、變形菌門、放線菌門比例明顯升高,厚壁菌門細(xì)菌比例顯著降低。自閉癥患者中較高比例的胃腸道異常癥狀與患者腸道微生物紊亂關(guān)系密切。其機(jī)制可能為腸道菌群失衡時(shí),腸道中有害細(xì)菌、真菌產(chǎn)生的蛋白中有一些與人體合成的神經(jīng)肽等物質(zhì)存在相似性,這種分子相似性,很有可能引起交叉反應(yīng),使得人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生針對這些神經(jīng)肽的自身抗體,進(jìn)而造成這些神經(jīng)肽功能紊亂,引起抑郁癥。
后來的研究還發(fā)現(xiàn),膳食纖維中一些低聚糖可使大腦神經(jīng)細(xì)胞的一些營養(yǎng)因子表達(dá)增加,對皮質(zhì)酮誘導(dǎo)的神經(jīng)元有很好的保護(hù)作用,對輕、中度的抑郁有較好的改善作用;因此低聚糖可影響中樞系統(tǒng)的去甲腎上腺素和5-羥色胺的濃度,對輕中度的抑郁癥和焦慮癥均有較好的改善作用,這還預(yù)示著今后對自閉癥、焦慮抑郁等人類精神障礙的干預(yù),膳食纖維可能有良好的前景。
目前認(rèn)為先天性和獲得性免疫的分子基礎(chǔ)在于成熟 T 淋巴細(xì)胞對于觸發(fā)分子(例如腸道內(nèi)的那些來自飲食和細(xì)菌分解產(chǎn)物的分子)的識別和應(yīng)答,觸發(fā)分子還包括膳食核苷酸和低聚糖。位于 T 淋巴細(xì)胞膜表面的Toll樣受體可促進(jìn)這些觸發(fā)分子的識別,并最終導(dǎo)致在隨后接觸到相同或非常相似的分子時(shí)發(fā)生專一性 T 淋巴細(xì)胞識別和應(yīng)答。因此T淋巴細(xì)胞對腸道病原體上結(jié)合的特定低聚糖的識別在胃腸道疾病的預(yù)防中發(fā)揮了重要的作用。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在新生兒期接觸“無益”微生物和抗菌藥物可導(dǎo)致易感人群出現(xiàn)免疫失調(diào),并可能導(dǎo)致某些慢性疾病狀態(tài);有資料表明,母乳中含有單核細(xì)胞,可將腸內(nèi)產(chǎn)生的細(xì)菌成分從母親轉(zhuǎn)移給嬰兒,小嬰兒攝入的母乳含有來自母親的細(xì)菌成分,可以影響小嬰兒的免疫系統(tǒng)發(fā)育,這個過程稱為“細(xì)菌印記”。 鑒于特定低聚糖對腸道菌群定植和免疫功能的重要影響,嬰兒的早期飲食和腸道微生物環(huán)境被認(rèn)為是人體整體健康的關(guān)鍵因素,故膳食纖維對黏膜免疫系統(tǒng)的發(fā)育發(fā)揮了積極作用。
腸道黏膜防御系統(tǒng)是復(fù)雜而精密的免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的一個組成部分,其中包括腸道菌群。對自身和非自身抗原的識別開始于人的幼年,甚至在子宮內(nèi)可能就已經(jīng)開始,而且出生后不久消化系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的事件對其具有顯著的影響。小嬰兒的飲食、細(xì)菌定植狀態(tài)、早期接觸潛在感染性病原體和抗生素以及嬰兒的基因型都可對消化系統(tǒng)的免疫應(yīng)答造成顯著影響。目前認(rèn)為,許多疾?。òc道和非腸道疾?。┑陌l(fā)生都可能與腸黏膜防御系統(tǒng)早期發(fā)育的失調(diào)或紊亂有關(guān)。這些疾病包括具有哮喘、濕疹和變應(yīng)性鼻炎,或自身免疫性的疾?。ǘ喟l(fā)性硬化癥、1型糖尿病和慢性炎癥性腸病,慢性炎癥性腸病包括慢性潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩?。?。還有研究發(fā)現(xiàn),類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎病人腸道菌譜出現(xiàn)異常,一些有益菌水平降低,而腸道普氏菌群增加;帕金森患者的腸道菌群與健康人群也存在差異;故從理論上說,膳食纖維可能有益于治療這類疾病。國外有材料估計(jì)大約40% 到70%的兒童和成人患者經(jīng)常使用替代藥物(包括膳食纖維)作為處方藥物的輔助或替代治療。因此,使用膳食纖維調(diào)節(jié)腸道共生細(xì)菌環(huán)境,可能可以減少自身免疫性疾病患者的炎癥反應(yīng)。
近來有學(xué)者認(rèn)為,幽門螺桿菌可能是“殺了更糟”。原因是在年輕成人體內(nèi),清除幽門螺旋桿菌可造成對腸道菌群的擾動;主要理由是越來越多的證據(jù)表明,一些代謝及免疫疾病與腸道菌群失調(diào)同時(shí)發(fā)生時(shí),幽門螺旋桿菌能夠在疾病中起到保護(hù)作用。有研究對17位18-30歲的幽門螺旋桿菌陽性的年輕志愿者體內(nèi)的幽門螺旋桿菌被清除。清除后的腸道菌群中,擬桿菌門豐度下降,厚壁菌門豐度上升。故目前有學(xué)者提倡使用補(bǔ)充膳食纖維(卿爾美)等調(diào)整腸道菌群療法,作為幽門螺桿菌感染的輔助治療,并認(rèn)為具有較好的效益和可喜前景;已發(fā)表的隨機(jī)雙盲安慰劑結(jié)果表明,兒童中調(diào)整腸道菌群療法組的幽門螺桿菌清除效果優(yōu)于安慰劑組 (84.6% vs. 57.5%; RR: 1.47[95% CI: 1.1–2.0])。在安慰劑和調(diào)整腸道菌群療法組均出現(xiàn)了腹瀉、惡心和嘔吐等不良反應(yīng),且兩組間無顯著差異。因此,調(diào)整腸道菌群療法可能有益于治療兒童體內(nèi)的幽門螺桿菌,但仍需要進(jìn)行更多的研究。
總之,現(xiàn)代科學(xué)研究帶給我們顛覆性的認(rèn)識,大腦的功能至少有一部分是受腸道及微生物控制的,即腸道是人體的“第二個大腦”;目前的研究已經(jīng)把焦慮、抑郁、自閉、精神分裂和神經(jīng)退行性疾病等與腸道及微生物改變聯(lián)系在一起了。人體的慢病主要源于胃腸道菌群的異常和紊亂, 通過產(chǎn)生代謝性毒素例如內(nèi)毒素等進(jìn)入體內(nèi)導(dǎo)致慢性炎癥,累及人體多個臟器而表現(xiàn)出不同的慢病癥狀,通過補(bǔ)充膳食纖維能糾正這種菌群紊亂,則可顯著改善慢病癥狀, 甚至恢復(fù)人體健康。