《Frontiers in Immunology》：Diagnostic and metabolic insights into secondary lactose intolerance in infants via fecal lactose quantification and gut microbiome profiling
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本研究针对婴儿继发性乳糖不耐受（SLI）缺乏无创诊断指标的问题，通过整合粪便残存乳糖定量、体外发酵及16S rRNA测序技术，揭示了SLI婴儿肠道菌群失调及代谢紊乱特征，证实粪便残存乳糖可作为SLI的非侵入性潜在生物标志物，为营养干预提供了新靶点。
对于许多新手父母而言，婴儿反复腹泻、腹胀、哭闹不止是令人焦心的难题，而这背后，继发性乳糖不耐受（Secondary Lactose Intolerance, SLI）往往是“隐形推手”。尤其在亚洲地区，乳糖不耐受在婴儿中的发生率高达46.9%–70%。然而，现有的诊断手段如氢呼气试验（HBT）耗时长达3–6小时且易受婴儿哭闹干扰，小肠活检具有侵入性，粪便还原糖检测则受主观因素影响大。因此，临床迫切需要一种适用于婴儿的、非侵入性的精准诊断策略。
在此背景下，一项发表于《Frontiers in Immunology》的研究另辟蹊径，将目光投向了婴儿的粪便。研究团队假设：既然SLI是由于乳糖酶缺乏导致乳糖无法被完全吸收，那么这些“逃过”吸收的乳糖最终会进入结肠，并部分随粪便排出。因此，粪便中残留的乳糖含量，或许能成为反映肠道乳糖消化能力的“镜子”。为了验证这一假说，并深入探究SLI背后的肠道微生态机制，苏州大学附属儿童医院的研究团队开展了一项整合了多组学技术的探索性研究。
关键技术方法概述
本研究共纳入59名1岁内婴儿（31例SLI患儿，28例健康对照）。研究核心技术路线包括：1. 建立粪便残存乳糖定量检测法（通过酶水解前后葡萄糖差值计算）；2. 利用16S rRNA全长扩增子测序（Illumina NovaSeq平台）解析肠道菌群结构；3. 采用体外批次发酵模型（使用YCFA基础培养基添加乳糖、FOS、GOS等8种底物），结合气相色谱-质谱（GC-MS）技术，动态监测短链脂肪酸（SCFA）、乳酸及产气量的变化。
研究结果解析
3.1 病例组与对照组基线特征
两组婴儿在性别、月龄及喂养方式（母乳或配方奶）上均无显著差异，确保了后续比较的可比性。
3.2 SLI婴儿粪便代谢表型：乳糖堆积与酸度失衡
研究首先发现，SLI患儿粪便中的残存乳糖和乳酸水平显著高于健康对照组，而有益健康的短链脂肪酸（SCFA，如乙酸、丙酸）总量却明显减少。这表明SLI婴儿的肠道内发生了“不完全消化-异常发酵”的代谢模式转变：乳糖未能被充分分解，进而被细菌发酵产生大量乳酸，而产酸能力下降。这一代谢表型直接解释了患儿为何容易出现酸臭便及腹泻。
3.3 肠道菌群结构：有益菌“失守”，产气菌“猖獗”
通过16S rRNA测序分析，研究人员描绘了SLI婴儿的肠道菌群“肖像”。在门水平上，SLI患儿体内的拟杆菌门（Bacteroidetes）相对丰度显著降低，而部分厚壁菌门（Firmicutes）（如毛螺菌科、瘤胃菌科）也呈现减少趋势。进一步的功能预测分析（PICRUSt2）显示，与糖酵解相关的代谢通路在SLI组中下调，这意味着SLI婴儿的肠道菌群利用碳水化合物产生能量的能力受损。更值得注意的是，菌群β-多样性分析表明SLI组结构紊乱，且与产气相关的梭菌属（Clostridium）等 taxa 丰度增加，这从微生物角度解释了患儿腹胀、产气过多的原因。
3.4 体外发酵验证：代谢功能的“压力测试”
为了动态观察SLI菌群的代谢能力，研究团队将婴儿粪便样本接种到含有不同碳源（乳糖、低聚果糖FOS、淀粉等）的培养基中进行体外发酵。结果非常一致：在乳糖、FOS等底物条件下，SLI组的产酸总量、乙酸和丙酸产量均低于对照组，但乳酸和气体产量却显著升高。这一结果在体外重现了SLI的病理生理过程——菌群失调导致碳源流向产乳酸和产气途径，而非产SCFA途径。有趣的是，在蛋白质丰富的培养基中，SLI组的丁酸合成能力部分保留，提示产丁酸菌群具有一定的代谢韧性。
研究结论与意义
本研究通过多维度数据整合，得出以下核心结论：
- 1.
诊断价值：粪便残存乳糖定量是一种极具潜力的非侵入性生物标志物，结合菌群和代谢物（乳酸/SCFA）谱，可为婴儿SLI诊断提供新的组合拳。
- 2.
机制阐释：SLI不仅涉及乳糖酶缺乏，更伴随复杂的肠道菌群失调（拟杆菌减少、产气菌增加）和代谢功能缺陷（糖酵解能力下降、乳酸堆积）。
- 3.
干预靶点：研究为未来开发针对性的益生菌（如补充拟杆菌、产丁酸菌）或膳食干预（如调整碳水化合物来源）策略提供了科学依据。
这项研究不仅为困扰家长的婴儿SLI问题提供了科学的诊断新思路，更重要的是，它揭示了肠道菌群在乳糖代谢中的关键作用，将SLI的理解从单纯的“酶缺乏”提升到了“微生态失衡”的层面。
