食物质量、肠动力和肠道菌群在小肠细菌过度生长的发生和治疗中的重要性

小肠细菌过度生长（SIBO）是小肠被微生物过度定植所引起的一种临床疾病，原本通常存在于大肠中的厌氧菌在空肠和回肠中大量增加与SIBO有关。

自出生以来，微生物就出现在人体内，并持续生长繁殖，直到衰老。它们在肠道和皮肤上更为普遍。沿着胃肠道，微生物的数量和生物多样性逐渐增加。口腔中每毫升约有10³个细菌，而大肠中每毫升内容物有10¹¹个细菌。根据不同的位置，可以观察到不同的细菌物种。口腔中的细菌主要是需氧菌，比如普雷沃氏菌、韦荣球菌和链球菌。空肠和回肠中需氧菌和相对需氧菌占主导地位，包括乳杆菌、双歧杆菌和梭杆菌。结肠内主要有拟杆菌、双歧杆菌、真细菌、梭菌等厌氧菌和部分乳杆菌。空肠中每毫升内容物的细菌丰度限量为10⁵，十二指肠中，这一数值为10³-10⁴。细菌丰度过高，表明存在小肠细菌过度生长。这种情况的治疗通常使用利福昔明。然而，在治疗结束后约10周，细菌过度生长可能会复发。

小肠细菌过度生长的易感性与特定疾病有关，这些疾病既是SIBO的原因，也是SIBO的结果。最常见的病因包括克罗恩病（25-88%）、溃疡性结肠炎（81%）、非特异性肠动力障碍（76%）和肠易激综合征（4-64%）等肠道相关疾病。虽然最近的研究表明SIBO复发频繁，但其原因尚不清楚，然而，一些复发的危险因素被确定，最常见的就是饮食、反复抗生素治疗以及炎症性肠病等合并症。此外，有证据表明，移行性复合运动的功能破坏可能是SIBO复发的原因。所谓移行性复合运动，是指消化道肌电活动的周期性波动，主要发生在胃和小肠，有助于推动胃肠道内的物质向前移动。

小肠细菌过度生长患者的肠道变化

空肠细菌丰度超过10⁵ CFU/ml是SIBO诊断的临界值。人们已经确定了一些具有SIBO特征的微生物，在空肠抽吸物中发现了铜绿假单胞菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、葡萄球菌、鲁氏不动杆菌、鲍氏不动杆菌、粪肠球菌和链球菌的丰度增加。

细菌过度生长会导致许多症状，主要是腹泻、便秘、腹胀和腹痛。SIBO的不同临床表现取决于过度生长的微生物类型。 最常见的SIBO类型是腹泻型和便秘型。腹泻型与过量的氢气产生有关，主要由肠杆菌科和梭菌属细菌菌株产生。斯氏甲烷球形菌和史氏甲烷短杆菌是导致甲烷过量产生的细菌，它会导致小肠细菌过度生长、便秘和腹胀。

诊断SIBO的方法多种多样，包括空肠抽吸或呼气试验。然而，在临床实践中，更多使用呼气测试。该方法的灵敏度高达93%，特异性高达100%，具体取决于所使用的糖。不同的结果是由这些化合物在消化道中的不同途径所引起的。葡萄糖和果糖是在小肠近端被吸收的单糖，而乳果糖则不能被吸收，会到达结肠。这些化合物会被肠道微生物发酵，消化道中微生物的数量会影响发酵的强度，从而影响呼出空气中氢气和甲烷的水平。

肠动力与小肠细菌过度生长

SIBO的特征是肠动力障碍，这也是该疾病的另一个潜在危险因素。肠道蠕动是食物通过肠道正常向前推进的一个重要因素。蠕动是平滑肌收缩和舒张的协调作用所产生的，主要受肠道神经系统和Cajal肠间质细胞的调控。

肠动力障碍会导致营养物质的吸收减少，导致维生素、微量元素缺乏和营养不良。此外，在肠蠕动较慢的情况下，食物残渣与肠道的接触时间更长，这会导致微生物的发酵增加，产生更多的氢气和甲烷。这是SIBO患者出现胃肠道症状的原因。

移行性复合运动发生在胃肠道消化间期，它分为四个阶段：第一阶段是静息阶段，胃肠道基本不进行收缩；第二阶段的特征是胃肠道进行不规律的间歇性收缩；第三阶段胃肠道收缩幅度最大，持续时间最长；第四阶段收缩次数减少，调整返回到第一阶段。空腹时胃肠道发出的咕噜声就与移行性复合运动有关。周期持续时间约为130分钟，进食会中断移行性复合运动，吃零食会减少它的功能。两餐之间至少休息2-3小时对保持移行性复合运动的健康至关重要。移行性复合运动的主要目的是去除食物残渣，防止其过度发酵。因此，这个过程可以防止肠道菌群失调，确保正确的肠动力。

有一些因素会影响移行性复合运动的功能，其中包括激素。胃动素似乎是移行性复合运动调控中最重要的因素。胃动素可诱导第三阶段过早收缩，加速胃排空和肠道转运。胆囊收缩素也具有类似的功能。

下一个重要因素是神经控制。自主神经系统通过迷走神经参与移行性复合运动的调节。迷走神经对于启动餐后胃肠道收缩是必不可少的。

此外，胃动素诱导的第三阶段的胃肠道收缩的抑制高度依赖于迷走神经。迷走神经切断后，胃动力受到抑制。除了迷走神经外，肠道神经系统也参与肠动力的控制。神经元的胆碱网络可以改变移行性复合运动的启动和传播。此外，Cajal肠间质细胞也参与肠动力的控制。它们作为起搏器、肠动力协调器和神经元调节器发挥作用。研究发现，SIBO的发生与Cajal肠间质细胞的密度降低有关。此外，这种变化也与炎症有关，IL-1β等促炎细胞因子增加。因此，SIBO与炎症之间也存在联系。

肠道菌群也会影响肠道神经内分泌系统。5-羟色胺是参与这种相互作用的微生物的主要产物，它是肠动力的关键神经递质。5-羟色胺会刺激迷走神经传入，以调节胃肠道收缩。总之，不健康的肠道菌群可通过肠道神经系统和肠脑轴信号导致胃动力的改变，进而导致肠道转运功能障碍。

消化间期移行性复合运动的完全缺乏或几乎完全缺乏是小肠细菌过度生长的一个特征，这导致肠道蠕动减慢，食物在肠道中停留时间延长和过度发酵，以及所有相关症状，比如腹胀，便秘或肠道菌群失调。肠动力障碍可以说是导致SIBO发生的所有功能障碍的主要原因。因此，这也是SIBO复发的主要原因。

小肠细菌过度生长的治疗

• 药物及临床治疗

治疗小肠细菌过度生长通常使用药物结合饮食调整。临床治疗以利福昔明治疗为主，这是一种广谱的非系统性抗生素，没有临床相关的细菌耐药性。它会调节肠道菌群的组成，使整个身体的功能尽可能达到最佳。

利福昔明的剂量范围很广，从600毫克/天到1600毫克/天不等，治疗时间为5-28天。该药可以改善33-92%的患者的症状，根除高达84%的肠易激综合症患者的小肠细菌过度生长，效果可持续到治疗后10周。临床试验荟萃分析确定总根除率为74%。然而，小肠细菌过度生长的永久性根除对科学家、医生和患者来说仍然是一个挑战。

使用甲硝唑或环丙沙星等系统性抗生素的研究也记录了SIBO的清除。这种治疗通常使用环丙沙星和甲硝唑治疗10天，剂量分别为500毫克和250毫克。与安慰剂相比，接受抗生素治疗的患者SIBO症状改善幅度为50%至75%。然而，抗生素可引起细菌耐药性，并减少肠道微生物多样性，特别是在经常使用抗生素的情况下，这可能为未来许多健康问题的发生埋下一个定时炸弹。

粪菌移植是治疗SIBO的新方法。与安慰剂组相比，接受粪菌移植治疗的SIBO患者胃肠道症状明显改善。此外，粪菌移植不会对健康肠道菌群造成任何负面影响。粪菌移植也成功地用于许多其它疾病，特别是炎症性肠病。然而，仍然没有关于粪菌移植如何影响SIBO长期治疗的数据。

临床上，SIBO的治疗方法多种多样，尚未达成共识。无法永久恢复仍是一个棘手的问题。SIBO患者及其复发人数不断增加，严重影响患者的生活质量。

• 治疗期间的饮食调整

根据世界卫生组织的建议，健康营养应该是小肠细菌过度生长治疗的头等大事。

低FODMAP饮食常与治疗一起。所谓FODMAP是可发酵的低聚糖、二糖、单糖和多元醇的简称。低FODMAP饮食可以缓解大多数与SIBO相关的胃肠道症状，比如腹泻、腹胀。然而，低FODMA饮食可能会对肠道微生物多样性产生不利影响，例如，降低双歧杆菌和普氏栖粪杆菌的水平。因此，不应使用这类饮食超过6周。在6周内，它不会对肠道微生物或炎症指标产生不良影响。即使在细菌过度生长的情况下，这些变化也不是有益的，它们以一种对健康有害的方式改变了肠道微生物的多样性。

一项双盲随机对照临床试验初步研究了低FODMAP饮食和利福昔明对SIBO患者的影响。服用利福昔明12天后的患者，无论饮食如何，胃肠道症状的改善程度都高于采用低FODMAP饮食但不使用利福昔明的患者。目前没有关于低FODMAP饮食结合或不结合利福昔明治疗如何影响细菌过度生长的数据。尽管如此，在肠易激综合症患者中，与常规推荐的饮食相比，低FODMAP饮食者的产氢量减少了。

SIBO患者也使用其它排除饮食法，比如无麸质饮食或无乳糖饮食。它们可能对胃肠道症状具有有益的影响。然而，与低FODMAP饮食相似，它们对肠道菌群有不利影响。出于这一原因，在没有有效适应症的情况下，不推荐排除饮食法。

• 治疗后的饮食调整

1、可溶性膳食纤维和其它益生元

对肠道菌群有益的最重要的食物成分是益生元，它们选择性地促进有益微生物的生长。最常见的益生元是膳食纤维。高度可发酵的膳食纤维，比如β-葡聚糖、菊粉或果胶，对肠道菌群具有益生元的作用。

在人源化小鼠中，纤维素和低聚果糖可以促进肠道转运。纤维素通过不依赖肠道菌群的途径发挥作用。低聚果糖被认为是益生元，因为它们依赖于肠道菌群。益生元不仅对肠道菌群有影响，它们还可以改善肠动力。此外，食物中的多酚，也具有类似的效果。抗性淀粉是另一种具有益生元潜力的食品成分。

益生元主要是作为肠道共生微生物和肠上皮细胞的能量来源来实现其功能。益生元被肠道细菌代谢，会产生短链脂肪酸。

2、不溶性膳食纤维

膳食纤维有利于肠道菌群，也有利于肠动力。然而，可溶性膳食纤维可以被肠道细菌发酵，可以选择性地支持肠道菌群，但是不可溶性膳食纤维是不能被肠道细菌发酵的，它们可以改善肠动力。这些化合物机械地刺激肠道蠕动。在肠易激综合征患者中，膳食中添加麦麸有助于预防便秘和调节胃肠道转运。

不溶性膳食纤维对SIBO患者及其发生或复发的影响还缺乏证据。然而，该化合物可改善胃肠道转运并影响肠动力，可能对SIBO患者有益。

3、不饱和脂肪酸

毫无疑问，饱和脂肪酸对肠道和肠道菌群有不利影响。脂肪的质量取决于其来源，并可能产生各种各样的影响。橄榄油富含单不饱和脂肪酸油酸，研究表明，富含橄榄油的饮食可以改善肠道菌群，包括厚壁菌门/拟杆菌门的比例和双歧杆菌的含量。另一种油酸含量高的油是菜籽油。一项研究让健康志愿者在正常饮食的基础上，连续30天摄入60克菜籽油，结果发现，单不饱和脂肪酸导致拟副杆菌、普雷沃氏菌、Turicibacter和肠杆菌科细菌的增加。富含多不饱和脂肪酸的亚麻籽油可以提高厚壁菌门/拟杆菌门的比例。

厚壁菌门/拟杆菌门的比例紊乱和肠道通透性增加存在于与SIBO高度相关的疾病中，例如炎症性肠病或肥胖。这是细菌过度生长的另一个独立危险因素。这些负面变化可以通过影响微生物多样性和提高厚壁菌门/拟杆菌门比例的食物成分来预防。

4、多酚类

由于多酚对健康的益处，科学家对其越来越感兴趣。在过去的几年中，研究主要集中在这些化合物对肠道菌群的影响。大多数多酚通过小肠而不被吸收，它们也作为益生元被肠道微生物发酵。这些食物成分的摄入与双歧杆菌、乳酸杆菌和普氏栖粪杆菌的增加有关。

茶多酚可以调节抗生素引起的小鼠肠道菌群失调。此外，富含多酚的食物可诱导胃肠道转运。 含咖啡因和不含咖啡因的咖啡都会加速结肠移行性复合运动。因此，加速胃肠道转运的是多酚，而不是咖啡因。这些化合物还可增加小鼠的粪便重量。它们还能够影响肠道菌群和胃肠道转运。

5、色氨酸

色氨酸是5-羟色胺的前体，是一种必需氨基酸，必须从饮食中获得。色氨酸通过色氨酸羟化酶转化为5-羟色氨酸，这是一种寿命短的中间化合物，由于芳香族氨基酸脱羧酶的作用，它进一步转化为5-羟色胺。5-羟色胺的主要储存部位是肠黏膜，由肠嗜铬细胞释放。

5-羟色胺和5-羟色胺受体对肠动力很重要。5-羟色胺通过5-HT2B受体影响肠内神经元的扩张，对Cajal肠间质细胞网络的完整性很重要，并促进其存活。然而，肠道中主要的5-羟色胺受体是5-HT3。20世纪，5-羟色胺被认为是肠道蠕动的重要触发因素。目前的研究不再像几十年前那样将这些作用归因于5-羟色胺，然而，5-羟色胺可以作为胃肠道收缩频率的调节器。

5-羟色胺可以通过肠道菌群影响肠动力。具体的相互作用尚不清楚，然而，5-羟色胺转运体水平的降低与促炎症型的肠道菌群有关，比如双歧杆菌、乳酸杆菌和生物多样性较低，而大肠杆菌较高。此外，短链脂肪酸和胆汁酸等细菌代谢物可以增加5 -羟色胺的合成。

没有证据表明色氨酸是肠动力的触发因素。然而，由于其在5 -羟色胺形成中的作用，需要进一步的研究来明确该化合物对胃肠动力的意义。

6、避免饱和脂肪和简单糖

西方饮食的特点是简单糖和饱和脂肪含量高，膳食纤维、蔬菜和水果的摄入量低。它可以广泛地表现为频繁吃零食和暴饮暴食。高脂饮食可导致肠道菌群失调，表现为拟杆菌门减少，厚壁菌门和变形菌门（包括肠杆菌科）增加。此外，高脂饮食的人群表现为肠道通透性增加，这是脂多糖合成更多、短链脂肪酸产生减少和内毒素血症所引起的。富含简单糖是西方饮食的另一个特征，它们对肠道菌群的影响与饱和脂肪相似。

厚壁菌门/拟杆菌门比例的增加是西方饮食人群的典型肠道菌群失调特征。肠道菌群的这种变化也是诊断为SIBO的患者的一个特征。西方饮食可能加剧不良变化，促进肠道菌群失调和细菌过度生长。因此，饱和脂肪、简单糖和高度加工的食品应该受到限制。

有助于清除小肠细菌过度生长的补充剂和功能性食品

1、益生菌

益生菌可能通过肠脑轴信号传导影响肠动力。罗伊氏乳杆菌可以调节小鼠大脑中神经依赖性的运动反射。帕金森病患者中也有类似的影响。含乳杆菌和双歧杆菌的复合益生菌在8周内可改善肠道转运时间。大肠杆菌Nissle的无细胞上清液在体外可能通过刺激平滑肌细胞影响结肠的收缩性。

特定细菌的肠道定植可以使小肠移行性复合运动正常化。通过观察给无菌大鼠肠道定植特定细菌菌株前后的小肠肌电活动发现，嗜酸乳杆菌和两歧双歧杆菌可以促进胃肠动力。短期益生菌治疗（4周）可缓解SIBO症状，改善粪便菌群多样性。这在乳双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌、枯草芽孢杆菌和嗜酸乳杆菌等益生菌物种中都得到了证实。此外，补充益生菌可以增加SIBO的清除率和改善胃肠道问题。

与单独使用甲硝唑治疗相比，单独补充布拉酵母或者布拉酵母联合甲硝唑治疗系统性硬化症SIBO患者的清除率明显更高。在SIBO和腹泻型肠易激综合症患者中，布拉酵母也具有有益的清除效果，氢气呼出减少了41%，而遵循低FODMAP饮食方案的患者减少了29%。

2、促进肠动力的食物

肠动力障碍是SIBO的一个特征。为了改善肠道蠕动，患者经常使用促动力药，这可以减轻许多症状，特别是便秘。此外，更快的肠道蠕动可以防止食物残渣长时间停留在肠内。一些食物就有促进肠动力的活性。

• 生姜

生姜在全球范围内被用作香料，它是一种重要的膳食制剂，可影响肠道痉挛，减轻食管下括约肌压力，防止腹胀和胀气。

生姜通过刺激胃窦收缩和加速胃排空来改善肠动力。这在每天摄入3粒生姜胶囊（1200毫克）的健康志愿者中也得到了证实，它可以促进胃排空和提高肠动力。同样，生姜也可以刺激功能性消化不良患者的胃排空和胃窦收缩。

此外，饮用2周的姜汁可以改善肠道菌群，表现为普氏栖粪杆菌数量增加，厚壁菌门/拟杆菌门的比例较高，促炎的瘤胃球菌相对丰度较低，普氏菌/拟杆菌的比例也较低。遗憾的是，目前还缺乏SIBO患者食用生姜的研究，但大鼠研究发现，生姜可以通过抑制促炎反应缓解腹泻型肠易激综合征大鼠的肠道超敏反应。

• 甘草

甘草因其传统药理学价值而闻名，其主要成分甘草酸是一种类黄酮化合物，具有抗炎活性。它可以通过降低TNF-a的释放来减少脂多糖诱导的炎症。此外，甘草还具有抗菌作用，研究最多的是对大肠杆菌的影响和抗溃疡活性。甘草还可以减少肠道菌群失调。此外，甘草多糖还能促进肠道健康。最后，甘草作为一种天然的促动力剂能够加速大鼠的胃排空。

• 丁酸

丁酸是肠道菌群发酵产生的短链脂肪酸之一。肠道中主要的产丁酸菌包括普氏栖粪杆菌和罗斯氏菌属的细菌。肠腔中丁酸的浓度是所有短链脂肪酸中最高的，在10-20 mM之间，其中95%被结肠细胞吸收，用作能量来源。

研究证实，胃肠道和免疫疾病患者的特征是肠道通透性增加，这是由肠黏膜层的破坏而引起的。肠漏是肠道菌群失调的常见后果。补充丁酸钠或通过饮食调节丁酸的产生，均可以改善肠道屏障功能，减轻胃肠道不适。此外，这种特定的短链脂肪酸对肠动力至关重要。无菌小鼠的吸收性结肠运动活性异常，给它们注射丁酸可加速肠道蠕动和整个胃肠道移行性复合运动。

3、天然抗菌食物

抗生素常用来清除SIBO，但抗生素也会破坏肠道有益菌群，因此清除后维持肠道菌群的健康至关重要。那些对肠道菌群没有不良影响的天然抗菌食物可能会有所帮助。许多食物天然具有抗菌作用，比如大蒜、洋葱、姜黄、肉桂、牛至、百里香、迷迭香等。这些具有抗菌活性的食物是保持肠道菌群健康和防止细菌过度生长的重要因素。

• 大蒜

大蒜素是大蒜的一种防御分子，具有广泛的生物活性。捣蒜、切蒜或咀嚼大蒜会释放蒜氨酸酶，它会催化蒜氨酸转化为大蒜素和其它硫代硫酸盐。大蒜素是大多数捣碎的生蒜瓣的药理活性的原因。

大蒜素对革兰氏阴性菌（大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和假单胞菌）和革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌、单核增生李斯特菌和链球菌）具有抗菌活性。大蒜素可以影响肠道菌群，减轻肠道菌群失调，增加肠道菌群中毛螺菌科、阿克曼氏菌属和乳杆菌属的相对数量。吃新鲜大蒜也可以得到类似的结果。然而，值得注意的是，食用新鲜大蒜可能增加部分人的胃肠道疾病，应该小心谨慎。

• 牛至

牛至及其精油因其生物活性化合物香芹酚而对肠道菌群具有积极作用。动物研究已反复证明牛至精油对肠道菌群有有益作用，香芹酚可以缓解艰难梭菌引起的小鼠肠道菌群失调。此外，它还对念珠菌具有抗菌活性。

• 姜黄

姜黄是姜科植物姜黄的根，形似姜而色黄，故此得名。姜黄的主要生物活性成分是姜黄素，它对大肠杆菌、艰难梭菌、金黄色葡萄球菌具有抗菌活性。

• 百里香

百里香是一种芳香植物，富含百里香酚，它作为一种调料添加到食物中，可以增加其对单核细胞增生李斯特菌的抗菌活性。百里香精油具有对抗金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、单核细胞增生李斯特菌和大肠杆菌的抗菌活性，它可以改善肠道健康。

• 迷迭香

迷迭香提取物同样可作为一种调料，增加食物抑制大肠杆菌、沙门氏菌和单核细胞增生李斯特菌等细菌生长的活性。迷迭香精油同样具有对抗大肠杆菌、沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌、蜡样芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌等细菌的抗菌活性。

• 肉桂

肉桂提取物具有对抗肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、阴沟肠杆菌和粪链球菌的抗菌活性。肉桂精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的抑菌活性堪比抗生素氨苄西林和氯霉素，甚至比抗生素更强。

• 洋葱

洋葱提取物和洋葱精油具有对抗金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和单核细胞增生李斯特菌的抗菌活性。

总结

小肠细菌过度生长（SIBO）的患病率在全球范围内呈上升趋势，特别是在城市化率高的国家。肠易激综合征、炎症性肠病和非特异性肠动力障碍与SIBO密切相关。此外，反复的抗生素治疗可能通过抗生素耐药性的发生促进细菌过度生长。小肠过度发酵的主要原因是胃肠移行性复合运动的功能障碍，导致食物残渣长时间地滞留在肠道中。

SIBO患者可能表现出许多非特异性症状，比如腹胀、便秘和腹泻。治疗最关键的方面是饮食和营养。特定的食物对肠道菌群和肠动力都有影响，这是SIBO发生相关的两个最大因素。此外，不恰当的饮食可能会产生不利影响，增加SIBO复发的次数。

富含多酚和可溶性膳食纤维的食物可以通过选择性地促进肠道有益细菌的生长而对肠道菌群产生有益影响。然而，简单糖和饱和脂肪对健康不利，不仅破坏肠道菌群，它们的摄入还与病原体的存活增加有关。

不同类型的营养也可以影响肠动力，而移行性复合运动似乎是最重要的因素。吃零食和两餐之间间隔时间太短都会影响移行性复合运动的正常运行。食物对消化道的正常运作也起着重要作用。简单糖和饱和脂肪会减缓胃排空和肠道转运，而膳食纤维和发酵食品则会加速这一过程。色氨酸是一种必需氨基酸，它是5-羟色胺的前体，与膳食纤维和多酚类似，它也能加速肠道转运和胃排空。此外，还有一些食物和补充剂可以改善移行性复合运动，例如生姜和甘草就是天然的促动力剂。总之，健康的饮食和适当的营养对于预防SIBO的发生和复发至关重要。

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参考资料：

Knez E,et al. The importance of food quality, gut motility, and microbiome in SIBO development and treatment. Nutrition. 2024 Apr 5;124:112464.