短期益生菌补充调节老年家庭肠内营养患者肠道菌群多样性与结构:一项探索性研究

《Nutrients》:Gut Microbiota Changes Following Short-Term Probiotic Supplementation in Older Home Enteral Nutrition Patients Niki Tombolesi, Emanuele Francini, Giulia Matacchione, Debora Sparvoli, Nikolina Jukic Peladic, Maurizio Cardelli, Rina Recchioni, Matilde Sbriscia, Sonia Fantone and Francesca Marchegiani + 10 authors

【字体: 时间:2026年03月24日 来源:Nutrients 5

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  为解决老年家庭肠内营养(HEN)患者肠道菌群失调与慢性炎症问题,研究人员开展了一项为期30天的探索性随机开放标签研究,评估益生菌(含Lactobacillus rhamnosus IMC 501?和Lactobacillus paracasei IMC 502?)补充对肠道菌群的影响。结果表明,补充组肠道菌群α多样性显著增加,菌群结构发生改变,包括毛螺菌科(Lachnospiraceae)和丹毒丝菌科(Erysipelotrichaceae)相对丰度增加。这为针对此脆弱人群设计菌群靶向干预策略提供了初步证据。

  
随着全球人口老龄化的加剧,如何维持老年人的健康与生活质量已成为公共卫生领域的重要议题。在衰老过程中,免疫系统功能会逐渐衰退,这一现象被称为免疫衰老,而营养状态在其中扮演着关键角色。对于许多因吞咽障碍等原因无法经口进食的老年人来说,家庭肠内营养(Home Enteral Nutrition, HEN)成为维持生命所需的重要支持方式。然而,这种基于寡肽配方的营养支持,虽然易于吸收,却往往缺乏膳食纤维,这可能导致肠道内那些对健康至关重要的“好”细菌(如乳酸杆菌、双歧杆菌等)因缺乏“食物”而减少。由此引发的肠道菌群失调与慢性低度炎症(即“炎性衰老”)相互关联,进一步损害肠道屏障完整性,增加疾病风险。那么,能否通过补充特定的益生菌,来调节这些老年HEN患者的肠道菌群,从而改善其肠道健康呢?近期发表在《Nutrients》上的一项研究,就针对这个科学问题进行了探索。
研究者们主要运用了16S rRNA基因扩增子测序技术来分析粪便样本中的菌群组成。他们从意大利IRCCS INRCA医院的临床营养科招募了16名接受寡肽配方HEN的老年体弱患者,将其随机分为两组。一组在原有肠内营养基础上,每日额外补充特定配方的益生菌胶囊(含Lactobacillus rhamnosus IMC 501?和Lactobacillus paracasei IMC 502?),为期30天;另一组则仅接受标准肠内营养作为对照。分别在研究开始前(基线)和30天后收集粪便样本,通过测序技术比较两组人群肠道菌群的变化。在分析阶段,他们使用了多种生物信息学和统计学方法,包括α多样性指数(如Shannon指数、Simpson指数、Chao1指数)评估菌群丰富度和均匀度,利用基于Bray-Curtis距离的主坐标分析(PCoA)和PERMANOVA来评估菌群群落结构的差异。
1. 研究人群特征
纳入研究的患者平均年龄较高,多数为女性,且认知功能衰退和便秘等情况较为常见。所有患者均使用同一种商品化寡肽配方进行HEN,基线特征在两组间无统计学差异。在干预期间,无论是益生菌补充组还是对照组,监测的临床参数如肠道蠕动和艰难梭菌感染发生率均未观察到显著变化。
2. 益生菌补充对α多样性的影响
在基线时,益生菌组和对照组的肠道菌群α多样性(Simpson、Shannon、Chao1指数)没有显著差异。干预30天后,情况发生了变化。在个体层面,益生菌组中多数患者的Simpson和Shannon指数从基线到随访期有所增加,而对照组中则较少观察到这种趋势。组间比较显示,干预后益生菌组的Simpson指数和Shannon指数均显著高于对照组,并且益生菌组自身前后对比也显示这两个指数显著增加,而对照组则无显著变化。Chao1丰富度指数在两组间及组内均未显示出显著差异。这表明,为期30天的益生菌补充,有效提升了老年HEN患者肠道菌群的均匀度和多样性。
3. 益生菌补充后的β多样性变化
主坐标分析(PCoA)直观地展示了菌群整体结构的变化。基线时,两组的样本点在PCoA图上高度重叠,表明干预前它们的菌群群落结构相似。然而,在30天随访时,对照组和益生菌组的样本点出现了空间上的分离。这种分离在科水平和属水平上均得到PERMANOVA分析的确认,显示两组间的菌群群落结构存在统计学显著差异。益生菌组的样本点分布范围更广,提示干预后个体间的菌群结构差异(即异质性)可能增加了。
进一步分析发现,这种分离与特定细菌类群的丰度变化有关。在科水平上,分离与益生菌组患者中毛螺菌科(Lachnospiraceae)和丹毒丝菌科(Erysipelotrichaceae)的相对丰度增加有关。这两个科均属于厚壁菌门,以其强大的糖分解能力和将膳食底物转化为短链脂肪酸(SCFAs)而闻名。在属水平上,益生菌组与真杆菌属(Eubacterium)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)呈正相关,而对照组则与拟杆菌属(Bacteroides)、梭菌属(Clostridium)和萨特氏菌属(Sutterella)关联更强。后几种细菌通常与肠道菌群失调和慢性炎症状态相关。
这项探索性研究得出结论,短期补充含有Lactobacillus rhamnosus IMC 501?和Lactobacillus paracasei IMC 502?的益生菌,与老年家庭肠内营养患者肠道菌群组成和多样性的可测量变化相关。具体表现为,补充组的α多样性显著增加,且菌群整体结构变得与对照组不同,其特征是毛螺菌科和丹毒丝菌科的相对丰度增加。这些变化可能预示着肠道菌群朝着一个更具多样性和潜在代谢益处(如短链脂肪酸产生)的方向发展,而这种结构通常与更健康的肠道生态系统和更强的恢复力相关。
本研究的发现具有重要意义。它首次在这样一个临床复杂、多病共存、长期依赖肠内营养的老年脆弱人群中,观察到益生菌干预能快速调节肠道菌群。这为开发针对性的营养策略来应对老年HEN患者面临的菌群失调和炎性衰老问题提供了初步线索。研究中观察到的菌群结构变化,特别是与短链脂肪酸产生相关的细菌类群(如毛螺菌科、真杆菌属)的富集,提示益生菌可能通过间接调节肠道“常驻”菌群的功能网络,而非永久定植,来发挥有益作用。当然,研究也存在局限性,如样本量小、未评估功能指标(如炎症生物标志物、微生物代谢物)以及干预时间较短,因此尚不能确定这些菌群变化的长期稳定性及临床意义。尽管如此,这些结果为未来更大规模、更长周期、整合多组学(如代谢组学)和临床结局评估的研究奠定了重要基础,以进一步探索益生菌在改善这类高风险人群肠道健康乃至整体健康状况中的潜力。
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