葉佳美,鐘冬靈,李涓,張惠玲,金榮疆,張安仁
熱量限制是一種在保證必要營(yíng)養(yǎng)素,不引起營(yíng)養(yǎng)不良的前提下減少20%~40%熱量攝入的飲食方案,在此基礎(chǔ)上,研究者探索出了新的熱量限制方式,如間歇性禁食(IF)、隔日限食(EODF)、“5∶2飲食”等。自20世紀(jì)30年代以來(lái),大量研究已經(jīng)證實(shí),熱量限制是唯一已知能延長(zhǎng)酵母、蠕蟲(chóng)、果蠅、嚙齒類(lèi)動(dòng)物及非人類(lèi)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物等許多生物體壽命的有效干預(yù)手段[1],其抗炎和神經(jīng)保護(hù)作用已經(jīng)在腦卒中、顱腦損傷動(dòng)物模型及伴有系統(tǒng)性炎癥的患者中被證實(shí)[2-3]。在嚙齒類(lèi)動(dòng)物中,IF或周期性禁食可防止糖尿病、癌癥、心臟病和神經(jīng)退行性變的發(fā)生[4]。臨床研究發(fā)現(xiàn),熱量限制有助于改善肥胖[5]、控制血壓[6]、降低類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者的炎性反應(yīng)和疼痛[7]。正常機(jī)體腸道內(nèi)細(xì)菌種類(lèi)繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,厚壁菌門(mén)和擬桿菌門(mén)是其最主要組成部分,其他還有放線(xiàn)菌門(mén)和變形菌門(mén)等[8],這些微生物不斷受到宿主健康狀況、攝入食物的調(diào)節(jié)。不合理的飲食結(jié)構(gòu)引起腸道菌群失調(diào),導(dǎo)致疾病發(fā)生,如高脂高糖飲食破壞腸道菌群,在肥胖、糖尿病等代謝性疾病的發(fā)生發(fā)展中扮演了重要角色[9]。熱量限制作為一種飲食干預(yù)方式,腸道菌群可能是其作用靶點(diǎn)之一。有研究通過(guò)對(duì)比正常飲食組和熱量限制組肥胖小鼠腸道菌群差異并進(jìn)行糞菌移植,發(fā)現(xiàn)熱量限制重塑了腸道菌群,使有益菌數(shù)量增多、致病菌數(shù)量減少,利于肥胖小鼠的癥狀改善[10]。本文就熱量限制干預(yù)對(duì)健康、衰老和疾病(包括肥胖、糖尿病、自身免疫性疾病等)狀態(tài)下機(jī)體腸道菌群的影響進(jìn)行綜述,以期為熱量限制的臨床應(yīng)用和推廣提供微生物學(xué)證據(jù)。
研究發(fā)現(xiàn),熱量限制對(duì)健康機(jī)體的促進(jìn)作用與腸道菌群密切相關(guān)。KOHL等[11]比較延長(zhǎng)禁食時(shí)間對(duì)5種脊椎動(dòng)物盲腸和結(jié)腸微生物總體多樣性和相對(duì)豐度的影響,結(jié)果提示,禁食誘導(dǎo)的微生物變化在不同物種和腸道的不同部位上存在差異。一項(xiàng)對(duì)水生動(dòng)物的研究顯示,IF明顯增強(qiáng)了鯽魚(yú)腸道菌群的α多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,其中擬桿菌、丹毒絲菌科和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila,AKK)相對(duì)豐度增高[12]。AKK是健康人體內(nèi)高度豐富的腸道微生物之一,其能將黏蛋白降解成多種代謝產(chǎn)物,這些產(chǎn)物可以作為其他細(xì)菌和宿主的能量來(lái)源,還可以調(diào)節(jié)宿主免疫反應(yīng)和生物功能等[13]。臨床研究也發(fā)現(xiàn)伊斯蘭齋月禁食(IF的一種方式)可引起AKK的增多[14]。乳酸桿菌(lactobacillus)具有調(diào)節(jié)免疫和改變脂質(zhì)代謝的功能,其豐度與炎性反應(yīng)成反比[15]。熱量限制可促使幼年大鼠腸道中乳酸桿菌迅速增多,并且持續(xù)到成年[16]。厚壁菌門(mén)和擬桿菌門(mén)占腸道微生物總量的90%以上,厚壁菌門(mén)參與宿主對(duì)膳食能量的吸收[17],擬桿菌門(mén)負(fù)責(zé)糖類(lèi)、脂肪等代謝。厚壁菌門(mén)/擬桿菌門(mén)(F/B)的變化[18]與肥胖(F/B較高)和體質(zhì)量減輕(F/B較低)有關(guān)。肥胖個(gè)體厚壁菌門(mén)明顯增加、擬桿菌門(mén)減少。針對(duì)嚙齒類(lèi)動(dòng)物的研究發(fā)現(xiàn),幼年大鼠從自由低脂飲食轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃肯拗骑嬍澈?,F(xiàn)/B降低,同時(shí)糞便微生物代謝蛋白質(zhì)組學(xué)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)更多與脂質(zhì)降解有關(guān)的酶[19]。短鏈脂肪酸(SCFA)是由一些腸道細(xì)菌發(fā)酵不能消化的膳食纖維和低聚糖產(chǎn)生的,主要包括乙酸鹽、丙酸鹽和丁酸鹽[20]。丁酸是腸細(xì)胞的主要能量來(lái)源,通過(guò)調(diào)節(jié)腸巨噬細(xì)胞功能,下調(diào)內(nèi)毒素誘導(dǎo)的促炎介質(zhì),如一氧化氮(NO)、白介素6(IL-6)和白介素12(IL-12),誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分化,在抗炎和維持腸道屏障完整性方面發(fā)揮重要作用[21-23]。DAMMS-MACHADO等[24]研究發(fā)現(xiàn)某些產(chǎn)生丁酸鹽的微生物菌株的生長(zhǎng)隨熱量限制增加。另一項(xiàng)代謝蛋白質(zhì)組學(xué)研究結(jié)果提示,熱量限制特異性促進(jìn)了丙酸生物合成酶的表達(dá),限制了丁酸和乙酸生物合成酶的產(chǎn)生[19]。
以上研究中,熱量限制干預(yù)后菌群變化雖然有差異,但結(jié)果均是傾向于促進(jìn)有益菌的產(chǎn)生,造成這種差異的原因可能是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、動(dòng)物品系、飼養(yǎng)環(huán)境等的不同。值得注意的是,目前熱量限制對(duì)健康機(jī)體腸道菌群的有益影響已在嚙齒類(lèi)動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)、脊椎動(dòng)物等中得到驗(yàn)證,而轉(zhuǎn)化到人類(lèi)的臨床試驗(yàn)數(shù)量有限且樣本量較少,干預(yù)方法常為齋月禁食等宗教類(lèi)飲食方式,關(guān)于采用其他禁食形式對(duì)健康人腸道菌群影響的研究還有待進(jìn)一步探索。
隨著年齡的增長(zhǎng),人類(lèi)和嚙齒類(lèi)動(dòng)物腸道菌群中,有益菌趨向減少,而促進(jìn)脂質(zhì)代謝和炎性反應(yīng)的菌群比例逐漸占優(yōu)勢(shì)[25-26],并伴隨腸道屏障的損害,致腸道內(nèi)有害細(xì)菌和代謝產(chǎn)物易進(jìn)入血液循環(huán)。ZENG等[25]首次證明通過(guò)短期(2個(gè)月)飲食限制能明顯逆轉(zhuǎn)老年小鼠紊亂的腸道菌群,使其恢復(fù)到更平衡的結(jié)構(gòu)組成,如同在年輕小鼠中觀察到的那樣。終生熱量限制改變了小鼠腸道菌群整體結(jié)構(gòu),與壽命呈正相關(guān)的菌群(如乳酸桿菌)更加豐富,負(fù)相關(guān)的菌群減少[27]。與此一致的是,KOK等[28]也發(fā)現(xiàn)熱量限制干預(yù)28個(gè)月的小鼠中,對(duì)結(jié)腸健康有益的細(xì)菌——雙歧桿菌和乳桿菌的相對(duì)豐度增加。脂多糖結(jié)合蛋白(LBP)是一種重要的生物標(biāo)志物,脂多糖(LPS)是腸道最豐富的微生物抗原,受LPS刺激,循環(huán)LBP水平可急劇升高,LBP介導(dǎo)LPS與CD14結(jié)合,促進(jìn)炎性物質(zhì)釋放,誘導(dǎo)強(qiáng)烈的炎性反應(yīng)[29]。2周的熱量限制干預(yù)促使小鼠迅速形成以乳桿菌為主的腸道菌群,明顯降低血清LBP水平,減輕與衰老相關(guān)的炎性反應(yīng)[30]。ZHANG等[27]也發(fā)現(xiàn),62周熱量限制干預(yù)后,菌群結(jié)構(gòu)改變,熱量限制組比自由飲食組小鼠循環(huán)中LBP水平更低,表明熱量限制對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)可明顯降低宿主的抗原負(fù)荷,有助于延長(zhǎng)壽命。
綜上可知,熱量限制誘導(dǎo)腸道菌群成分的變化維持腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),防止具有促炎作用的微生物代謝產(chǎn)物進(jìn)入血液循環(huán),在促進(jìn)健康、延長(zhǎng)壽命等方面起到積極作用。然而,目前關(guān)于熱量限制與衰老機(jī)體腸道菌群的研究主要集中在動(dòng)物實(shí)驗(yàn),尤其是嚙齒類(lèi)動(dòng)物,熱量限制對(duì)其延緩衰老的作用已被大量報(bào)道。由于對(duì)衰老的研究持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),甚至是終生干預(yù),受試者很難長(zhǎng)期堅(jiān)持熱量限制的飲食模式,這就導(dǎo)致該方面的臨床研究缺乏,若能設(shè)計(jì)出合理且依從性更高的禁食方案將促進(jìn)熱量限制臨床推廣,對(duì)人類(lèi)的健康產(chǎn)生積極的影響。
3.1 肥胖 肥胖是由能量攝入和能量消耗不平衡引起的,導(dǎo)致過(guò)多的能量以脂肪形式儲(chǔ)存,腸道菌群紊亂已被報(bào)道為肥胖發(fā)病的一個(gè)重要因素[31]。臨床研究中,與瘦對(duì)照組相比,肥胖者的厚壁菌門(mén)比例更高,而擬桿菌門(mén)水平更低[24]。一項(xiàng)最新的研究發(fā)現(xiàn),以口服膠囊形式將健康的瘦受試者腸道菌群移植到肥胖者體內(nèi),6周后糞菌移植組體質(zhì)指數(shù)較安慰劑組下降[32]?;A(chǔ)研究中,遺傳性肥胖小鼠中F/B增高[33],將肥胖小鼠的糞菌移植到無(wú)菌小鼠體內(nèi)后,無(wú)菌小鼠呈現(xiàn)肥胖表型,而糞菌供體來(lái)自瘦小鼠的則保持身材苗條[34]。高脂肪飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠模型血液中細(xì)菌來(lái)源的含有病原相關(guān)分子化合物(即鞭毛蛋白、脂多糖)的促炎產(chǎn)物濃度升高[9]。
長(zhǎng)期熱量限制可使瘦者和肥胖者腸道菌群的巨大差異消失,降低肥胖者F/B,促進(jìn)擬桿菌屬、羅氏菌屬(roseburia)、糞桿菌屬(faecalibacterium)和梭菌屬XIVa(clostridium XIVa)等有益微生物的生長(zhǎng)[35]。對(duì)肥胖小鼠的研究發(fā)現(xiàn),禁食引起潛在致病菌變形菌門(mén)豐度降低,而增加了AKK的豐度[36]。4周極低熱量飲食提高了肥胖女性腸道屏障完整性,血漿LBP水平明顯降低,系統(tǒng)性炎癥得到緩解;16S rRNA高通量測(cè)序結(jié)果表明,腸道微生物的多樣性和代謝改變,瘤胃球菌屬和雙歧桿菌屬增加,這兩個(gè)屬與復(fù)雜飲食和多糖的降解有關(guān)[5]。已在動(dòng)物模型中證明,白色脂肪組織褐變和褐色脂肪組織產(chǎn)熱活性的喪失會(huì)促進(jìn)肥胖的發(fā)生[37]。熱量限制干預(yù)誘導(dǎo)肥胖小鼠代謝改善和脂肪褐變,這與脂質(zhì)A(關(guān)鍵的LPS構(gòu)建成分)生物合成所需的關(guān)鍵細(xì)菌酶的低表達(dá)有關(guān)[38],具體來(lái)說(shuō),熱量限制抑制了幾種調(diào)節(jié)脂質(zhì)A產(chǎn)生的關(guān)鍵酶,包括LpxL、LpxB、LpxA和KdtA(或WaaA),致使血漿和糞便中LPS水平明顯降低[39-40]。有學(xué)者采用EODF干預(yù)肥胖小鼠,發(fā)現(xiàn)其改變腸道菌群,乙酸鹽和乳酸鹽水平升高,選擇性地激活米色脂肪并上調(diào)米色脂肪細(xì)胞中單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1的表達(dá),明顯改善肥胖、胰島素抵抗和肝臟脂肪變性[41]。而無(wú)菌小鼠對(duì)EODF誘導(dǎo)的米色化具有抗性,將EODF處理過(guò)的腸道菌群移植至無(wú)菌小鼠可促進(jìn)腹股溝白色脂肪米色化,增加產(chǎn)熱并改善代謝穩(wěn)態(tài)[41]。由此揭示了微生物-脂肪信號(hào)軸,為肥胖相關(guān)代謝紊亂提供了一種新的治療方法。
綜上,熱量限制可通過(guò)重塑肥胖機(jī)體的腸道菌群,達(dá)到減輕體質(zhì)量、改善代謝等作用。但特定的腸道靶菌群與肥胖機(jī)體炎性反應(yīng)、代謝相關(guān)指標(biāo)改變之間的因果關(guān)系仍需進(jìn)一步探討,以闡明熱量限制通過(guò)影響腸道菌群改善肥胖的具體作用機(jī)制。
3.2 糖尿病及其并發(fā)癥
3.2.1 糖尿病 2型糖尿?。═2DM)是一種慢性代謝性疾病,有研究報(bào)道,T2DM患者有腸道菌群失調(diào)的表現(xiàn)。李亞楠等[42]對(duì)比T2DM患者與健康受試者的研究發(fā)現(xiàn),T2DM患者腸道中柔嫩梭菌、腸球菌水平明顯升高,而擬桿菌與大腸桿菌水平明顯降低?;A(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)db/db(一種T2DM的遺傳模型)小鼠腸道內(nèi)乳桿菌屬、雙歧桿菌屬、AKK和擬桿菌屬更豐富,而顫螺旋菌屬和瘤胃球菌屬豐度更低[43]。CHENG等[44]的研究發(fā)現(xiàn),為期8周的禁食模擬飲食(fasting-mimicking diet,F(xiàn)MD)使db/db小鼠的血糖水平正?;?,胰島素敏感性和β細(xì)胞功能明顯改善;腸道菌群結(jié)果顯示,副擬桿菌屬和布勞特菌屬增加,普雷沃菌屬、別樣桿菌屬和瘤胃菌屬減少;在此基礎(chǔ)上建立的Spearman秩相關(guān)熱圖表明,副擬桿菌屬和布勞特菌屬與空腹血糖水平呈負(fù)相關(guān),普雷沃菌屬、別樣桿菌屬和瘤胃菌屬與空腹血糖水平呈正相關(guān)[45]。由此可知,F(xiàn)MD對(duì)血糖的改善作用在一定程度上是由腸道菌群介導(dǎo)的,但具體分子信號(hào)途徑尚不清楚,有待進(jìn)一步研究。
3.2.2 糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR) DR是糖尿病患者常出現(xiàn)的眼底病變,若不及時(shí)治療,可導(dǎo)致嚴(yán)重的視力損傷甚至失明。膽汁酸作為DR的保護(hù)因素之一,主要受到厚壁菌門(mén)的調(diào)節(jié)[46]。IF干預(yù)db/db小鼠7個(gè)月后,腸道微生物發(fā)生劇烈重組,擬桿菌門(mén)和疣微菌門(mén)數(shù)量減少,厚壁菌門(mén)增加,將更多的初級(jí)膽汁酸轉(zhuǎn)化為具有神經(jīng)保護(hù)作用的次級(jí)膽汁酸,如牛磺酸脫氧膽酸(TUDCA),TUDCA穿過(guò)血-視網(wǎng)膜屏障與G蛋白耦聯(lián)受體結(jié)合,阻止了DR的發(fā)展[43]。
3.2.3 糖尿病認(rèn)知功能 認(rèn)知功能下降是另一個(gè)影響T2DM患者生活質(zhì)量的并發(fā)癥,其發(fā)生與神經(jīng)炎癥、海馬的結(jié)構(gòu)和功能改變等密切相關(guān)。微生物代謝產(chǎn)物5-羥色胺(5-HT)、TUDCA和3-吲哚丙酸對(duì)線(xiàn)粒體的生物發(fā)生和功能有很好的促進(jìn)作用[47]。28 d IF通過(guò)微生物-代謝物-腦軸改善了糖尿病小鼠的行為障礙,血漿5-HT、TUDCA和3-吲哚丙酸濃度升高,海馬體中線(xiàn)粒體的生物發(fā)生和能量代謝基因表達(dá)增強(qiáng),突觸后蛋白(PSD-95)的增加和海馬突觸超微結(jié)構(gòu)得到改善,此外,IF通過(guò)重塑腸道菌群維持腸道屏障完整性,降低血漿LPS水平,同時(shí)發(fā)現(xiàn),IF刺激了胰島素受體底物1(IRS1)/蛋白激酶B(Akt)信號(hào)通路及其相關(guān)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)/環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)/腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)信號(hào),抑制了核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)/c-Jun氨基末端激酶(JNK)炎癥通路[47],這進(jìn)一步解釋了IF是如何減少神經(jīng)炎性反應(yīng)的。而用抗生素消滅腸道菌群則部分地消除了IF的神經(jīng)保護(hù)作用,由此可見(jiàn),腸道菌群在其中扮演了重要的角色。
從上述研究結(jié)果可以看出,熱量限制對(duì)糖尿病的改善作用部分是通過(guò)改變腸道菌群實(shí)現(xiàn)的。雖然已有研究發(fā)現(xiàn)熱量限制對(duì)糖尿病并發(fā)癥(視網(wǎng)膜病變和認(rèn)知功能障礙)的改善作用與腸道菌群之間存在一定的聯(lián)系,但目前處于初步探索階段,研究數(shù)量較少,未來(lái)還需要進(jìn)行大量的基礎(chǔ)和臨床研究來(lái)論證這一結(jié)論。
3.3 多發(fā)性硬化(MS) MS是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性脫髓鞘疾病,其病因涉及遺傳和環(huán)境因素。近年來(lái),研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群也在MS的發(fā)病機(jī)制中起了關(guān)鍵作用,CHEN等[48]通過(guò)對(duì)比復(fù)發(fā)緩解型MS患者和健康人腸道菌群發(fā)現(xiàn),MS患者擬桿菌屬和普氏菌屬豐度降低。實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)是公認(rèn)的多發(fā)性硬化癥動(dòng)物模型,CHOI等[49]研究表明,F(xiàn)MD通過(guò)抑制EAE小鼠模型的自身免疫反應(yīng),誘導(dǎo)少突膠質(zhì)細(xì)胞再生刺激髓鞘的形成,從而改善疾病的嚴(yán)重程度。IF干預(yù)促使EAE小鼠腸道中乳桿菌科、類(lèi)桿菌科和普氏菌科豐度增加,移植IF干預(yù)的糞菌改善了正常飲食的EAE小鼠癥狀,為將動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化,該研究者進(jìn)行了一項(xiàng)針對(duì)復(fù)發(fā)型MS患者的小型研究,僅僅15 d的IF可引起腸道微生物群的變化,與在EAE小鼠中觀察到的相似[50],但該研究納入病例少,干預(yù)時(shí)間短,無(wú)法采用盲法,因此有必要在更大的臨床試驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證。
微生物代謝途徑分析表明,IF誘導(dǎo)的腸道菌群變化增加了酮類(lèi)的形成和谷胱甘肽的代謝,促使抗氧化能力增強(qiáng);此外,IF還直接影響腸道固有層T細(xì)胞的組成,減少產(chǎn)生IL-17的T細(xì)胞,增加調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的數(shù)量,這些效應(yīng)可能會(huì)調(diào)節(jié)全身免疫反應(yīng)[50]。由此可見(jiàn),IF的免疫調(diào)節(jié)作用至少部分是由腸道微生物群介導(dǎo)的。
3.4 炎癥性腸?。↖BD) IBD是一種以胃腸道炎癥為特征的免疫介導(dǎo)性疾病,腸道菌群失調(diào)可能促進(jìn)了IBD的發(fā)病,因?yàn)檠装Y常位于細(xì)菌最豐富的回腸末端或結(jié)腸[51]。IBD患者腸道菌群的特點(diǎn)是微生物多樣性減少,厚壁菌門(mén)和擬桿菌門(mén)豐度降低,變性菌門(mén)豐度增高[52],與健康者相比,SCFA濃度降低[53]。隨著對(duì)IBD潛在機(jī)制的深入了解,基于對(duì)腸道菌群和免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)的飲食干預(yù)療法受到越來(lái)越多的關(guān)注。周期性FMD減少了右旋糖酐硫酸酯鈉誘導(dǎo)的慢性IBD小鼠模型的腸道炎癥,腸道干細(xì)胞數(shù)量增加,逆轉(zhuǎn)了腸道縮短,同時(shí)刺激保護(hù)性腸道微生物群(乳桿菌和雙歧桿菌)的生長(zhǎng),移植經(jīng)FMD處理的IBD小鼠的乳酸菌或糞便微生物群至正常飲食IBD小鼠中可達(dá)到同樣的治療效果;臨床試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),3個(gè)FMD周期降低了IBD患者全身炎癥相關(guān)的標(biāo)志物[54]。這些結(jié)果表明,周期性的FMD有望成為臨床治療IBD的一種合理的方法,但仍需大樣本、高質(zhì)量的隨機(jī)臨床試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
3.5 腫瘤 腫瘤是世界范圍內(nèi)危害公眾健康的主要疾病之一,治療方法常采用化療和/或放射治療、手術(shù)切除、免疫治療等,但這些均會(huì)產(chǎn)生不良反應(yīng)。氨甲蝶呤(MTX)是一種典型的化療藥物[55],廣泛應(yīng)用于各種惡性腫瘤和自身免疫性疾病的治療,胃腸道毒性是其最突出的副作用,嚴(yán)重影響患者的預(yù)后。MTX治療引起損傷腸道的細(xì)菌增多,16S rRNA高通量測(cè)序分析顯示,為期2周30%飲食限制明顯增加給予致死劑量MTX的2月齡雌性小鼠腸道有益菌——乳酸桿菌屬的豐度,減輕了腸道炎癥,保護(hù)了腸道干細(xì)胞功能,提高小鼠的存活率[56]。廣譜抗生素對(duì)腸道菌群的殺滅完全消除了飲食限制的保護(hù)作用,采用鼠李糖乳桿菌灌胃可模擬飲食限制的作用[56],其他研究也發(fā)現(xiàn)益生菌干預(yù)可減輕化療的副作用,如降低腹瀉發(fā)生率[57]。因此,飲食限制可能通過(guò)增加小鼠腸道內(nèi)保護(hù)性菌群的豐度來(lái)減輕大劑量MTX對(duì)腸道造成的損傷。環(huán)磷酰胺(CTX)也是一種廣泛應(yīng)用的化療藥物,黏膜炎是其常見(jiàn)副作用。與自由飲食的小鼠相比,熱量限制小鼠對(duì)CTX的反應(yīng)表現(xiàn)為黏膜炎減少,這與較少的上皮損傷、降低的腸道通透性、減少的細(xì)菌移位、增加的腸上皮干細(xì)胞數(shù)量有關(guān),進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),熱量限制維持了腸道菌群的穩(wěn)定,乳桿菌科和毛螺菌科(Lachnospiraceae)豐度增高,已知這兩種微生物具有減輕炎癥和改善腸道屏障功能的作用[58]。以上這些研究表明CR減輕化療藥物不良反應(yīng)可能是通過(guò)改變腸道菌群的組成實(shí)現(xiàn)的,具體作用機(jī)制還需進(jìn)一步研究,但這為減輕癌癥患者的化療副作用提供了新的思路。
綜上所述,腸道菌群與疾病的發(fā)生發(fā)展有著密切聯(lián)系,熱量限制作為一種極具潛力的飲食干預(yù)療法,其通過(guò)重塑腸道菌群,創(chuàng)建一個(gè)更加強(qiáng)大的微生物群落,減少有害細(xì)菌代謝產(chǎn)物的生成和入血來(lái)維持機(jī)體健康,改善疾病的病理表現(xiàn)。現(xiàn)有的研究大多集中在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段,而動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果尚不能完全反映人體的實(shí)際情況,因此學(xué)者們一直致力于將熱量限制的研究成果推廣到臨床中,但患者在熱量限制干預(yù)過(guò)程中存在依從性不高等情況,導(dǎo)致臨床試驗(yàn)數(shù)量十分有限并且樣本量較小。除此之外,雖然不同形式的熱量限制方案的有效性已被證明,但目前尚沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的熱量限制標(biāo)準(zhǔn),這限制了其在動(dòng)物和臨床試驗(yàn)中的廣泛應(yīng)用和研究,未來(lái)有必要探索出更合適、安全、有效和可推廣的熱量限制方案。本綜述為熱量限制的臨床轉(zhuǎn)化提供了新的思路,未來(lái)的研究可從微生物角度出發(fā),提取熱量限制干預(yù)后的腸道菌群,通過(guò)糞菌移植、微生物制劑、熱量限制模擬藥物等方式應(yīng)用到臨床疾病的治療中。
作者貢獻(xiàn):葉佳美負(fù)責(zé)文章的構(gòu)思和設(shè)計(jì)、文獻(xiàn)的收集和整理、論文的撰寫(xiě);葉佳美、鐘冬靈、李涓、張惠玲負(fù)責(zé)論文的修訂;金榮疆和張安仁負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制和審校,并對(duì)文章整體負(fù)責(zé),監(jiān)督管理。
本文無(wú)利益沖突。