膳食結(jié)構(gòu)和成分通過(guò)調(diào)控腸道菌群影響食物過(guò)敏的研究進(jìn)展

劉翼翔，馬 玉，李東慧，王彥波,，傅玲琳，劉光明

（1.集美大學(xué)海洋食品與生物工程學(xué)院，福建 廈門(mén) 361021；2.浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，浙江 杭州 310018）

人類(lèi)腸道菌群是指生活在人類(lèi)消化系統(tǒng)中微生物的總稱，人類(lèi)腸道中約有1 000～1 150 種近100萬(wàn)億 個(gè)細(xì)菌，是人類(lèi)細(xì)胞數(shù)量的10 倍，每個(gè)人腸道內(nèi)至少有160 種優(yōu)勢(shì)菌群[1]。健康人體胃腸道內(nèi)90%以上的細(xì)菌為厚壁菌門(mén)（Firmicutes）和擬桿菌門(mén)（Bacteroidetes），還有變形菌門(mén)（Proteobacteria）、放線菌門(mén)（Actinobacteria）、疣微菌門(mén)（Verrucomicrobia）和梭桿菌門(mén)（Fusobacteria）等不太豐富的門(mén)類(lèi)[1]。這些微生物之間存在著直接或間接的相互作用，并通過(guò)直接接觸、分泌蛋白質(zhì)或代謝產(chǎn)物與宿主形成復(fù)雜的互作網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的微生態(tài)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)與人體健康和疾病息息相關(guān)[2]。腸道正常菌群最主要的功能是幫助宿主消化食物。此外，還具有免疫調(diào)節(jié)[3]、抗炎[4]、抗癌[5]、調(diào)節(jié)血壓[6]、緩解營(yíng)養(yǎng)不良癥狀[7]等其他重要功能。一些研究還表明，人類(lèi)的各種慢性疾病如糖尿病、高血壓、腦病、心血管疾病和肥胖等的發(fā)生都與腸道微生物系統(tǒng)密切相關(guān)[8]。

食物過(guò)敏作為一種過(guò)敏性疾病，是臨床上最常見(jiàn)、最重要的過(guò)敏反應(yīng)之一[9]。食物過(guò)敏的發(fā)生不僅與遺傳因素有關(guān)，還受外部環(huán)境如飲食、抗生素、疫苗、衛(wèi)生條件的影響，而所有這些外部環(huán)境主要作用于腸道菌群的結(jié)構(gòu)和功能，其中飲食對(duì)腸道微生物群的數(shù)量和構(gòu)成影響最大[10]。越來(lái)越多的證據(jù)表明腸道菌群在食物過(guò)敏的發(fā)病機(jī)制和進(jìn)程中可能發(fā)揮作用。本文綜述了飲食結(jié)構(gòu)及膳食成分影響腸道菌群的研究現(xiàn)狀，以期為未來(lái)利用飲食來(lái)平衡腸道菌群、預(yù)防和治療過(guò)敏性疾病提供理論依據(jù)。

1 食物過(guò)敏概述

食物過(guò)敏是指通過(guò)免疫機(jī)制對(duì)攝入食物產(chǎn)生的不良反應(yīng)，可分為免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）E介導(dǎo)和非IgE介導(dǎo)[11]。其中以IgE介導(dǎo)的I型超敏反應(yīng)最為常見(jiàn)，可引起惡心、嘔吐、脹氣、腹痛、腹瀉等一系列的速發(fā)反應(yīng)和癥狀[12]，并且會(huì)感染到皮膚和呼吸道，嚴(yán)重時(shí)可引起過(guò)敏性休克等全身反應(yīng)，甚至有致命的危險(xiǎn)[13-14]。流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示，IgE介導(dǎo)的食物過(guò)敏對(duì)大約5%的成人和8%的兒童造成影響[15]，8 種主要過(guò)敏性食物（牛奶、花生、小麥、雞蛋、大豆、堅(jiān)果、魚(yú)和甲殼類(lèi)動(dòng)物）引起了90%的食物過(guò)敏疾病[16-17]。

如圖1所示，當(dāng)食物過(guò)敏原進(jìn)入人體后，會(huì)由樹(shù)突狀細(xì)胞（dendritic cells，DCs）等抗原遞呈細(xì)胞（antigenpresenting cells，APCs）收集并遞呈給腸系淋巴結(jié)中的輔助型T（helper T，Th）0細(xì)胞，使Th0細(xì)胞向Th2細(xì)胞分化，Th2細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-4、IL-5和IL-13等細(xì)胞因子誘導(dǎo)B細(xì)胞分化為漿細(xì)胞，產(chǎn)生特異性的IgE抗體，然后IgE會(huì)與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞表面的高親和力受體——結(jié)晶段受體I（fragment crystallizable receptor I，F(xiàn)cεRI）結(jié)合，使機(jī)體對(duì)該過(guò)敏原產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)；當(dāng)過(guò)敏原再次進(jìn)入機(jī)體時(shí)，會(huì)立即與IgE結(jié)合，IgE激活效應(yīng)細(xì)胞表面的FcεRI，引起細(xì)胞脫顆粒，釋放細(xì)胞內(nèi)貯存的組胺、白三烯和IL等炎癥介質(zhì)，從而迅速導(dǎo)致呼吸道、胃腸道、皮膚乃至全身的過(guò)敏癥狀[18]。正常情況下，機(jī)體內(nèi)的輔助型T淋巴細(xì)胞亞群Th1/Th2細(xì)胞會(huì)處于平衡狀態(tài)，然而當(dāng)過(guò)敏人群接觸食物過(guò)敏原時(shí)，Th1/Th2細(xì)胞的平衡會(huì)被打破，向Th2型反應(yīng)傾斜，使過(guò)敏患者的靶細(xì)胞向Th2細(xì)胞大量聚集。但經(jīng)過(guò)治療后，Th2細(xì)胞會(huì)轉(zhuǎn)為T(mén)h1細(xì)胞，恢復(fù)平衡狀態(tài)[19]。因此，將免疫平衡從Th2細(xì)胞方向轉(zhuǎn)移到Th1細(xì)胞方向被認(rèn)為是糾正與食物過(guò)敏相關(guān)的T細(xì)胞免疫異常的一種有效策略[20]。

圖1 食物過(guò)敏機(jī)理Fig.1 Mechanism of food allergy

2 腸道菌群與食物過(guò)敏的關(guān)系

人類(lèi)腸道中99%以上的微生物都是細(xì)菌。根據(jù)其功能可分為有益細(xì)菌（雙歧桿菌、乳酸桿菌）、有害細(xì)菌（產(chǎn)氣莢膜梭菌、金黃色葡萄球菌）和中性細(xì)菌（大腸桿菌、腸球菌）。正常情況下腸道菌群組成保持相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)人類(lèi)先天性和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的發(fā)育及功能起著重要作用。然而，當(dāng)腸道菌群受到外界條件（如抗生素）的干擾時(shí)，胃腸道中的這種動(dòng)態(tài)平衡被打破，腸道有害菌易位至固有層與免疫細(xì)胞接觸，引起黏附失衡、生物拮抗機(jī)制失衡和腸黏膜屏障功能障礙，使機(jī)體失去對(duì)某些正?？乖拿庖吣褪?，從而導(dǎo)致過(guò)敏性疾病的發(fā)生[21]。

早在1989年，“衛(wèi)生假說(shuō)”就提出兒童早期缺乏微生物接觸是導(dǎo)致發(fā)生過(guò)敏性疾病的主要原因，且兒童體內(nèi)Th1/Th2免疫失衡，使免疫反應(yīng)更傾向于Th2型炎癥反應(yīng)，進(jìn)而增加了過(guò)敏性疾病的發(fā)病率[22]；Cahenzli等[23]研究發(fā)現(xiàn)無(wú)菌小鼠由于缺乏腸道菌群，會(huì)導(dǎo)致Th1/Th2的平衡向Th2偏移，所以更容易產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)；最近有研究還發(fā)現(xiàn)保持一定數(shù)量和種類(lèi)的腸道菌群是有效避免食物過(guò)敏的必要條件[24]。Bj?rkstén等[25]的研究顯示過(guò)敏反應(yīng)的發(fā)生與腸道菌群結(jié)構(gòu)變化有關(guān)，表現(xiàn)在過(guò)敏兒童腸道需氧菌較多，尤其是梭菌和金黃色葡萄球菌數(shù)量多，而乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量少。Watanabe等[26]發(fā)現(xiàn)同健康人群的腸道菌群相比，過(guò)敏性皮炎患者腸道中雙歧桿菌的數(shù)量明顯較少，而葡萄球菌的相對(duì)豐度卻是健康人群的1.4 倍，并且有數(shù)據(jù)表明，越嚴(yán)重的患者腸道內(nèi)的雙歧桿菌相對(duì)豐度越低。同樣地，Nowrouzian等[27]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，腸道微生物群中的金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)會(huì)影響過(guò)敏性皮炎的發(fā)展。除了過(guò)敏性皮炎，過(guò)敏性濕疹的發(fā)生與腸道菌群也緊密相關(guān)。Penders等[28]發(fā)現(xiàn)過(guò)敏性濕疹嬰兒腸道中大腸桿菌的數(shù)量比健康嬰兒多35%。此外，過(guò)敏性濕疹兒童腸道中雙歧桿菌和乳桿菌含量明顯降低，而腸球菌屬和克雷伯氏菌屬的含量明顯增加[29]，且腸道內(nèi)微生物的多樣性顯著降低[30]?？偟貋?lái)說(shuō)，腸道內(nèi)有益菌數(shù)的減少、有害菌數(shù)的增多以及中性菌的過(guò)度繁殖都與過(guò)敏性疾病的發(fā)生密切相關(guān)。

由于腸道菌群失衡會(huì)增加過(guò)敏性疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，因此，保持腸道內(nèi)微生物的平衡成為預(yù)防和治療過(guò)敏性疾病的重要手段。Martin等[31]發(fā)現(xiàn)灌胃副干酪乳桿菌NCC2461可減少小鼠糞便菌群中金黃色葡萄球菌的相對(duì)豐度，增加雙歧桿菌的相對(duì)豐度。表1列舉了部分已被報(bào)道的具有治療食物過(guò)敏效果的益生菌。目前研究表明，口服益生菌主要通過(guò)改善腸道菌群紊亂和減少過(guò)敏介質(zhì)的產(chǎn)生，從而維持Th1/Th2細(xì)胞的平衡，使過(guò)敏癥狀減輕。由此可見(jiàn)，對(duì)腸道菌群的調(diào)控成為控制食物過(guò)敏發(fā)生和發(fā)展的重要方式。

表1 益生菌在治療食物過(guò)敏中的應(yīng)用Table 1 Application of probiotics in alleviating food allergy

3 飲食結(jié)構(gòu)通過(guò)腸道菌群影響食物過(guò)敏

西方飲食、東方飲食和地中海飲食為當(dāng)今世界范圍3 種主要飲食結(jié)構(gòu)，西方飲食由于其動(dòng)物性食物的占比較大、糧谷類(lèi)食物的占比過(guò)少而具有“高熱量、高脂肪（膽固醇）和高蛋白”的特點(diǎn)，因此具有高糖、高脂和高蛋白飲食結(jié)構(gòu)；東方飲食以中國(guó)為代表，動(dòng)物性和植物性食物的攝入比較均衡，但近年來(lái)，鹽成分的攝入量增加引起一系列慢性疾病，高鹽飲食也越來(lái)越得到人們的廣泛關(guān)注；地中海飲食以蔬菜水果、魚(yú)類(lèi)、五谷雜糧、豆類(lèi)和橄欖油為主，營(yíng)養(yǎng)均衡、合理健康，得到營(yíng)養(yǎng)學(xué)家的大力推崇。

3.1 高脂飲食

高脂飲食膳食中的脂肪能量占總能量的35%～45%，且脂肪中飽和脂肪酸比例較高，占膳食能量的18%。Hussain等[41]研究發(fā)現(xiàn)高脂飲食喂養(yǎng)會(huì)導(dǎo)致小鼠腸道微生物多樣性減少，促進(jìn)肥大細(xì)胞的聚集，增加對(duì)食物過(guò)敏的易感性。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，高脂飲食能增加大鼠腸道中的顫螺菌屬（Oscillospira）的相對(duì)豐度，顯著提高厚壁菌門(mén)和擬桿菌門(mén)的相對(duì)豐度，降低乳酸菌和雙歧桿菌等保護(hù)性功能菌的相對(duì)豐度[42]，使腸通透性增加并降低腸上皮細(xì)胞緊密連接的表達(dá)[43]，導(dǎo)致腸屏障功能障礙。短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFAs）可以通過(guò)激活相關(guān)信號(hào)通路影響Treg細(xì)胞分化和B細(xì)胞產(chǎn)生IgA、IL-22的能力[44]。研究發(fā)現(xiàn)，高脂飲食通過(guò)改變腸道微生物結(jié)構(gòu)使SCFAs的產(chǎn)生減少，進(jìn)而改變腸道通透性以及免疫平衡[44]，增加了食物過(guò)敏的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 高糖飲食

糖類(lèi)是一切生命體維持生命活動(dòng)所需能量的主要來(lái)源。隨著生活水平的提高，含糖食品無(wú)處不在，尤其是兒童食品和含糖飲料。已有多項(xiàng)研究表明，食用過(guò)量高糖食品會(huì)影響機(jī)體正常的糖代謝，引起糖尿病、高血壓、肥胖癥等慢性病。張芹等[45]比較了高糖和普通飲食對(duì)小鼠腸道菌群的影響，結(jié)果顯示，與正常飲食小鼠相比，高糖飲食組小鼠糞便樣品中厚壁菌屬數(shù)量多49%，而擬桿菌屬數(shù)量只有正常組小鼠的10%，且其腸道菌群多樣性更低。Jena等[46]也發(fā)現(xiàn)高糖飲食可增加腸道內(nèi)大腸桿菌和梭菌的相對(duì)豐度，降低乳酸桿菌的相對(duì)豐度，并通過(guò)變性梯度凝交電泳法研究了糞便微生物群和血清中促炎癥細(xì)胞因子的組成，發(fā)現(xiàn)各種組織中TLR2、TLR4和NF-κB的表達(dá)量上升，血液及組織中炎癥反應(yīng)增強(qiáng)，顯著影響其代謝狀況。顯然，高糖飲食與高脂飲食類(lèi)似，其對(duì)腸道菌群的負(fù)面影響將會(huì)提高食物過(guò)敏發(fā)生的可能性。

3.3 高蛋白飲食

膳食蛋白質(zhì)是結(jié)腸微生物生長(zhǎng)的主要氮源。每天有10 g左右蛋白質(zhì)進(jìn)入結(jié)腸，蛋白質(zhì)在大腸中由擬桿菌屬和梭狀芽孢桿菌發(fā)酵成一系列產(chǎn)物，這些產(chǎn)物與氨基酸組成有關(guān)，例如，支鏈氨基酸經(jīng)脫氨作用生成支鏈脂肪酸，包括異丁酸和異戊酸[47]。過(guò)量蛋白質(zhì)在結(jié)腸中可以被分解為短肽和氨基酸以提高腸道內(nèi)的pH值，提高細(xì)菌蛋白酶和肽酶在中性和堿性條件下的活性，從而對(duì)腸道菌群的生長(zhǎng)環(huán)境、種類(lèi)以及豐度產(chǎn)生影響[48]。de Filippo等[49]通過(guò)比較動(dòng)物蛋白攝入量高的歐洲（European，EU）兒童和以碳水化合物為主要膳食的非洲布基納法索（Burkina Faso，BF）兒童腸道菌群，發(fā)現(xiàn)放線菌門(mén)和擬桿菌門(mén)在BF兒童腸道菌群中的比例高于EU兒童，而厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén)在EU兒童腸道菌群中的豐度比BF兒童更高，且EU兒童和BF兒童腸道菌群的厚壁菌門(mén)與擬桿菌門(mén)相對(duì)豐度之比分別為2.80±0.06和0.47±0.05。Paula-Silva等[50]研究了無(wú)蛋白飲食對(duì)小鼠食物過(guò)敏和口服耐受的影響，發(fā)現(xiàn)無(wú)蛋白飲食喂養(yǎng)的小鼠上皮淋巴細(xì)胞和杯狀細(xì)胞的數(shù)量減少，腸絨毛伸長(zhǎng)，sIgA和血清免疫球蛋白水平降低，表現(xiàn)出免疫功能的受損和口服耐受能力的不足，對(duì)食物的過(guò)敏性增加。研究證實(shí)，腸道微生物利用蛋白質(zhì)產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物（如吲哚）能夠促進(jìn)腸上皮細(xì)胞緊密連接的表達(dá)和減少炎癥因子的產(chǎn)生，從而改善宿主免疫[51]。因此，適量攝入蛋白質(zhì)對(duì)促進(jìn)免疫系統(tǒng)的成熟和提高腸黏膜免疫屏障功能具有重要作用，從而能夠有效預(yù)防食物過(guò)敏。

3.4 高鹽飲食

鹽是日常生活中最基本、最常用的調(diào)味品和必需品，也是各類(lèi)膳食制作必不可少的重要組成部分[52]。在中國(guó)，人均膳食鹽的攝入量（13.51 g/d）是世界衛(wèi)生組織推薦攝入量（5 g/d）的2.5 倍多，高鹽的攝入使得高血壓、中風(fēng)等慢性病的發(fā)病率顯著升高[53]，成為危害國(guó)民身體健康的最大隱患之一。高鹽飲食除了會(huì)導(dǎo)致心血管疾病的發(fā)生和增加腎臟負(fù)擔(dān)以外，還會(huì)對(duì)腸道菌群產(chǎn)生直接損害作用。Miranda等[54]發(fā)現(xiàn)高鹽飲食使乳酸菌的相對(duì)豐度降低了75%，丁酸鹽產(chǎn)量下降了1/3；并通過(guò)增加促炎基因（如Rac1、Map2k1、Map2k6、Atf2）的表達(dá)，以及抑制多種細(xì)胞因子和趨化因子基因（如Ccl3、Ccl4、Cxcl2、Cxcr4、Ccr7）的表達(dá)影響結(jié)腸和小腸黏膜免疫功能，破壞腸道免疫穩(wěn)態(tài)，使其更容易受到炎癥的攻擊。高鹽飲食還會(huì)增加腸道固有層中產(chǎn)生IL-17A細(xì)胞的頻率，刺激腸道的Th17反應(yīng)，抑制IL-10的分泌和Treg細(xì)胞的功能，對(duì)腸道免疫系統(tǒng)具有顯著破壞作用[55]。由此可見(jiàn)，高鹽飲食會(huì)破壞腸道菌群及黏膜免疫，對(duì)食物過(guò)敏存在負(fù)面影響。

3.5 地中海飲食

營(yíng)養(yǎng)學(xué)家發(fā)現(xiàn)生活在地中海沿岸的周邊國(guó)家居民心血管疾病、糖尿病和癌癥的發(fā)病率很低，平均壽命比西方飲食人群長(zhǎng)17%，經(jīng)過(guò)大量調(diào)查發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的飲食結(jié)構(gòu)是引起這一現(xiàn)象的主要原因。該飲食結(jié)構(gòu)最主要的特點(diǎn)是以食用橄欖油為主，攝入富含營(yíng)養(yǎng)的新鮮水果蔬菜類(lèi)、豆類(lèi)、堅(jiān)果類(lèi)和谷物，適量攝入紅酒，少量食用植物油、乳制品、魚(yú)類(lèi)、紅肉及精加工食品等。de Filippis等[56]發(fā)現(xiàn)食用富含植物性食物的飲食能顯著增加糞便中SCFAs濃度，且SCFAs濃度與普雷沃氏菌屬（Prevotella）的豐度呈正相關(guān)。有研究表明，地中海飲食可以增加腸道菌群的多樣性，維持完整的腸道屏障功能，平衡Th17細(xì)胞與Treg細(xì)胞的比例，減少促炎因子的產(chǎn)生[57]，從而降低食物過(guò)敏發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

4 膳食成分對(duì)腸道菌群及腸屏障的影響

膳食成分作為腸道細(xì)菌的能量代謝來(lái)源，在改變腸道微生物組成和影響腸道屏障功能完整性方面發(fā)揮著重要作用[58]。除了上述飲食結(jié)構(gòu)中含有的三大營(yíng)養(yǎng)素和鹽成分外，還有其他一些膳食成分對(duì)腸道菌群也具有一定影響。膳食纖維作為第七大營(yíng)養(yǎng)素，其保健功能長(zhǎng)期以來(lái)備受關(guān)注，對(duì)食物過(guò)敏的影響也有所報(bào)道。其他膳食成分包括酒精、辛辣成分、維生素、膳食多酚以及微量元素對(duì)食物過(guò)敏是否具有潛在的作用還鮮有研究進(jìn)行說(shuō)明，但它們對(duì)腸道菌群和腸屏障的調(diào)節(jié)作用已被確定。

4.1 膳食纖維

飲食中除了含單糖（如葡萄糖、果糖）、雙糖（如蔗糖、麥芽糖）等容易被人體吸收的糖類(lèi)外，還含有大量不被人體消化的多糖，即膳食纖維[59]。人體自身不能分泌分解這些多糖所必需的多糖水解酶，但腸道菌群可以分泌多種多糖水解酶來(lái)降解膳食纖維，并將其作為自身的能量來(lái)源[49]。食品中的膳食纖維主要包括抗性淀粉、非淀粉多糖和低聚糖，它們能誘導(dǎo)腸道分泌多糖水解酶的細(xì)菌生長(zhǎng)[60]。Walker等[61]對(duì)14 名控制飲食的超重男性的腸道菌群進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，高抗性淀粉飲食可使腸道中厚壁菌相對(duì)豐度增加，非淀粉多糖和低糖飲食可使擬桿菌相對(duì)豐度增加，表明膳食纖維可以增加腸道內(nèi)擬桿菌屬和厚壁菌門(mén)的相對(duì)豐度，從而避免肥胖。膳食纖維還可以有效促進(jìn)一些益生菌的生長(zhǎng)，如低聚果糖可以使腸道內(nèi)雙歧桿菌的比例從12.4%提高到21.0%[62]。Sonnenburg等[63]研究了具有人類(lèi)微生物菌群的小鼠在低纖維飲食下時(shí)腸道微生物的變化，結(jié)果表明，低纖維飲食導(dǎo)致小鼠腸道內(nèi)的微生物多樣性顯著降低，而將小鼠飲食轉(zhuǎn)為正常的纖維飲食時(shí)，這種微生物的多樣性卻無(wú)法恢復(fù)。Zhang Zhiyu等[64]發(fā)現(xiàn)低纖維飲食加重了OVA誘導(dǎo)的過(guò)敏小鼠的炎癥反應(yīng)，而攝入的膳食纖維通過(guò)抑制血清OVA特異性IgE水平，減少Th2細(xì)胞因子的生成而增加Th1細(xì)胞因子的釋放，顯著抑制過(guò)敏反應(yīng)；此外，膳食纖維的攝入也增加了擬桿菌門(mén)和放線菌門(mén)的相對(duì)豐度，減少了厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén)的相對(duì)豐度，顯著提高了乳酸桿菌和雙歧桿菌等益生菌的相對(duì)豐度。膳食纖維由腸道菌分解代謝產(chǎn)生大量?jī)?nèi)源性SCFAs，而膳食纖維和細(xì)菌SCFAs可以通過(guò)增強(qiáng)CD103+DCs中視黃酸脫氫酶活性和Treg細(xì)胞的分化以及IgA的生成從而促進(jìn)口服耐受和預(yù)防食物過(guò)敏[65]。

4.2 酒精

酒因其獨(dú)特的口味和多樣性在世界各地廣受歡迎?，F(xiàn)代醫(yī)藥學(xué)家已經(jīng)證明適度飲酒可以促進(jìn)血液循環(huán)，刺激中樞神經(jīng)，產(chǎn)生興奮，在止痛、保護(hù)心肌細(xì)胞和神經(jīng)元方面有顯著作用[66]。然而，長(zhǎng)期過(guò)量飲酒會(huì)引起人體腸黏膜的損傷且對(duì)肝臟功能有一定的損害[67]，增加慢性胃炎、糖尿病和心血管疾病的發(fā)生率[68]。范觀宇等[68]研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，低酒精量攝入組小鼠腸道內(nèi)乳酸菌數(shù)量顯著增加，大腸桿菌和細(xì)菌總數(shù)顯著降低；而高酒精量攝入組小鼠腸道乳酸菌和雙歧桿菌數(shù)量均顯著降低；說(shuō)明低酒精攝入量能調(diào)節(jié)小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)，抑制大腸桿菌等有害細(xì)菌的生長(zhǎng)，而高酒精攝入會(huì)導(dǎo)致有益細(xì)菌數(shù)量減少，造成腸道菌群失調(diào)，過(guò)量的酒精也會(huì)導(dǎo)致腸黏膜損傷，導(dǎo)致腸道炎癥的發(fā)生。Chen Peng等[69]研究發(fā)現(xiàn)酒精通過(guò)增加能產(chǎn)生腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）的單核-巨噬細(xì)胞數(shù)量，引起菌群失調(diào)，誘發(fā)腸道炎癥；生物失調(diào)誘導(dǎo)的腸上皮細(xì)胞中腫瘤壞死因子受體I信號(hào)的傳導(dǎo)介導(dǎo)了腸道屏障的破壞，使腸道通透性增加，導(dǎo)致微生物產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到肝臟，從而引起酒精性肝病。也有研究報(bào)道酒精攝入會(huì)導(dǎo)致腸上皮緊密連接的松弛，使過(guò)敏原更易進(jìn)入腸道固有層，這樣會(huì)更易引發(fā)Th2型過(guò)敏反應(yīng)[70]。

4.3 辛辣成分

中國(guó)飲食文化由于其風(fēng)味多樣，講究“色、香、味、形”俱全而聞名世界。我國(guó)就有不少地方喜食辛辣食物。辛辣食物是指具有尖銳而強(qiáng)烈刺激性的食物，包括蔥、蒜、韭菜、生姜、酒、辣椒、花椒、胡椒、桂皮、八角、小茴香等。研究發(fā)現(xiàn)，辣椒素可以增加大鼠腸道內(nèi)普雷沃氏菌（Prevotella）、乳酸菌（Lactobacillus）和阿克曼菌（Akkermansia）的相對(duì)豐度，增加產(chǎn)SCFAs細(xì)菌相對(duì)豐度，降低革蘭氏陰性菌（S24-7）的相對(duì)豐度以及脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）合成功能，增加腸道屏障連接蛋白——閉合小環(huán)蛋白1（zonula occludens 1，ZO-1）和occludin基因的表達(dá)，從而改善體內(nèi)慢性炎癥水平，可以預(yù)防肥胖[71]。Antunes等[72]發(fā)現(xiàn)口服辣椒素可以減輕OVA致敏小鼠體內(nèi)的炎癥和氧化應(yīng)激水平，減少I(mǎi)L-33的生成，對(duì)食物過(guò)敏具有良好的改善作用。大蒜的殺菌作用早已被人們熟知，吳曼曼等[73]研究發(fā)現(xiàn)大蒜素能增加腸道內(nèi)雙歧桿菌等益生菌的生長(zhǎng)，同時(shí)抑制腸球菌等病原菌的增殖，對(duì)急性酒精性肝損傷伴有的腸道菌群失調(diào)具有一定的預(yù)防作用。生姜是我國(guó)中醫(yī)藥中常用的藥食兩用材料，陶俊等[74]發(fā)現(xiàn)生姜也能顯著增加小鼠腸道內(nèi)雙歧桿菌和乳酸桿菌等益生菌數(shù)量，而顯著減少大腸桿菌和腸球菌的數(shù)量，并且還能顯著提高腸黏膜表面的sIgA和腸組織勻漿上清IL-2的水平，提高腸道局部免疫功能。因此，辛辣成分不僅能提供良好的風(fēng)味，對(duì)腸道健康也具有積極影響。然而，這些成分是否具有潛在致敏性還有待進(jìn)一步研究。

4.4 維生素

維生素是人和動(dòng)物為維持正常的生理功能而必須從食物中獲得的一類(lèi)微量有機(jī)物質(zhì)，在人類(lèi)的生長(zhǎng)、代謝和發(fā)育過(guò)程中起著重要的作用。目前，人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的維生素有20多種。最近，有些維生素對(duì)腸道菌群的影響被報(bào)道出來(lái)。Xiao Sa等[75]發(fā)現(xiàn)VA能降低志賀氏桿菌（Escherichia-Shigella）在腸道中的比例，顯著提高擬桿菌屬的相對(duì)豐度，降低炎癥因子水平，提高Claudin-1、Occludin、ZO-1表達(dá)水平，減輕炎癥反應(yīng)，增強(qiáng)腸上皮屏障功能，對(duì)壞死性小腸結(jié)腸炎有保護(hù)作用。Xun Pengwei等[76]發(fā)現(xiàn)在金槍幼魚(yú)日糧中添加VB1會(huì)增加腸道內(nèi)假單胞菌（Pseudomonas）的相對(duì)豐度，降低支原體和志賀氏桿菌的相對(duì)豐度，增加微生物群落的豐富度和多樣性，膳食VB1也在一定程度上能增加腸道微絨毛的長(zhǎng)度和相對(duì)豐度，促進(jìn)腸道健康。欒子健[77]研究發(fā)現(xiàn)VD3可抑制炎癥相關(guān)結(jié)直腸癌小鼠模型中小鼠結(jié)直腸癌腫瘤的數(shù)目和大小，降低糞便菌群中擬桿菌門(mén)相對(duì)豐度，增加乳酸桿菌的相對(duì)豐度，并降低結(jié)腸黏膜菌群中普氏菌和乳酸桿菌相對(duì)豐度；VD3還可通過(guò)上調(diào)上皮鈣黏素表達(dá)、抑制波形蛋白表達(dá)，提高腸道上皮細(xì)胞間緊密連接，增強(qiáng)腸上皮的屏障功能。

4.5 膳食多酚

在水果、蔬菜、谷類(lèi)、茶葉、咖啡等食品中，存在著許多具有重要功能的酚類(lèi)化合物，即膳食多酚[78]。膳食多酚具有抗氧化、抗腫瘤、保護(hù)肝臟及抗肥胖等多種生物活性[79]，然而由于絕大部分多酚是在人體腸道中被腸道菌群所降解，提示多酚生理活性可能是通過(guò)對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。大量研究表明，多酚類(lèi)物質(zhì)可以抑制腸道內(nèi)有害菌群的生長(zhǎng)繁殖，促進(jìn)有益菌如乳桿菌、雙歧桿菌等的生長(zhǎng)[80-81]；還能降低厚壁菌門(mén)與擬桿菌門(mén)的比值，減輕由高脂飲食引起的肥胖和其他代謝綜合癥[82-84]。Mine等[85]發(fā)現(xiàn)從中國(guó)甜茶中提取的多酚類(lèi)物質(zhì)可以增加OVA致敏小鼠Foxp3+Treg細(xì)胞的比例，抑制IL-4的產(chǎn)生，促進(jìn)IL-10、IL-12a和INF-γ的產(chǎn)生，調(diào)節(jié)Th1/Th2細(xì)胞平衡，減少炎癥介質(zhì)如組胺和肥大細(xì)胞蛋白酶-1的釋放，減輕小鼠的OVA過(guò)敏反應(yīng)。除了茶多酚之外，一些多酚類(lèi)提取物如表兒茶素[86]、白藜蘆醇[87]、槲皮素[88]等也被發(fā)現(xiàn)具有類(lèi)似的抗食物過(guò)敏療效。

4.6 微量元素

微量元素指人體內(nèi)含量少于體質(zhì)量萬(wàn)分之一的元素，主要包括鐵、銅、錳、鋅、鉻、鎳、氟、硒、碘、硅、錫等。雖然人體對(duì)微量元素需要量較小，但由于其在人體內(nèi)發(fā)揮著強(qiáng)大的生物學(xué)作用而受到人們的重視。微量元素的主要吸收途徑是通過(guò)胃腸道和呼吸道，因此也會(huì)對(duì)腸道菌群產(chǎn)生影響。陳冬梅等[89]發(fā)現(xiàn)適量補(bǔ)充硒能夠提高小鼠腸道的微生物多樣性，下調(diào)炎癥因子IL-6、IL-1β和TNF-α的表達(dá)，抑制腸道炎癥反應(yīng)。然而硒攝入可能與過(guò)敏性哮喘期間發(fā)生的炎癥和Th2免疫反應(yīng)不是呈簡(jiǎn)單的劑量依賴效應(yīng)，適量的低硒攝入才會(huì)降低過(guò)敏性氣道炎癥的易感性[90]。周桂蓮等[91]研究發(fā)現(xiàn)微量元素鐵、銅、鋅能夠減輕仔豬的腸道炎癥，改善糞便狀況。高劑量氧化鋅還可以通過(guò)抑制細(xì)菌的黏附和內(nèi)化，陰止緊密連接通透性的增加和調(diào)節(jié)細(xì)胞因子基因的表達(dá)來(lái)保護(hù)腸細(xì)胞免受產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌感染，通過(guò)提高腸上皮細(xì)胞的電陰抗，修復(fù)由大腸桿菌引起的腸黏膜屏障損傷[92]。隨著年齡的增長(zhǎng)，機(jī)體對(duì)微量元素的吸收能力下降，若不及時(shí)補(bǔ)充，可能對(duì)腸道菌群及其健康造成重要影響。

5 結(jié) 語(yǔ)

許多飲食成分都可以直接或間接影響食物過(guò)敏，其主要通過(guò)作用于腸道微生物。如圖2所示，腸道微生物對(duì)食物過(guò)敏的調(diào)控機(jī)制可以概括為3 個(gè)方面：1）微生物通過(guò)直接作用Th0細(xì)胞或者通過(guò)DCs傳導(dǎo)信號(hào)使其分化為T(mén)h1細(xì)胞或Treg細(xì)胞，Th1細(xì)胞分泌的IFN-γ可以抑制Th2細(xì)胞的分化，維持腸道內(nèi)的Th1/Th2細(xì)胞平衡[93]，Treg細(xì)胞可以通過(guò)分泌TGF-β、IL-10等抗炎因子來(lái)促進(jìn)口服耐受[94]，并且刺激B細(xì)胞產(chǎn)生IgA和IgG4，進(jìn)入腸腔維護(hù)免疫耐受[95]；2）SCFAs是結(jié)腸細(xì)胞的主要能量來(lái)源，飲食成分通過(guò)改變腸道菌群結(jié)構(gòu)而使SCFAs產(chǎn)生菌的水平受到影響，SCFAs可以刺激誘導(dǎo)腸道上皮細(xì)胞中的炎癥小體活化，導(dǎo)致IL-18和抗菌肽的分泌和釋放，從而強(qiáng)化上皮屏障功能[96]，并且SCFAs還能通過(guò)G-蛋白偶聯(lián)受體（G protein-coupled receptors，GPRs）傳遞信號(hào)，刺激Treg細(xì)胞的分化，影響B(tài)細(xì)胞產(chǎn)生IgA的能力[44]；3）腸道微生物與DCs、巨噬細(xì)胞、先天淋巴細(xì)胞相互作用，促進(jìn)IL-22的產(chǎn)生，刺激腸道干細(xì)胞介導(dǎo)的上皮再生，維護(hù)腸道功能完整性[97]。

圖2 腸道微生物調(diào)節(jié)食物過(guò)敏機(jī)制Fig.2 Mechanism by which intestinal microbes regulate food allergy

目前，食物過(guò)敏引起的一系列速發(fā)臨床癥狀主要依靠藥物進(jìn)行控制和治療，雖然這些抗食物過(guò)敏藥物成本低且見(jiàn)效快，但長(zhǎng)期使用容易產(chǎn)生耐藥性，并且對(duì)腸道益生菌有一定程度的損害，甚至?xí)鹁旱脑俅挝蓙y。因此，迫切需要一種健康有效的方式來(lái)替代藥物治療，干預(yù)食物過(guò)敏。隨著生活水平和營(yíng)養(yǎng)意識(shí)的提高，人們?cè)絹?lái)越注重飲食對(duì)腸道微生物和人體健康的作用。腸道微生物作為膳食與健康關(guān)系之間的橋梁，合理的膳食干預(yù)可以有效改善由食物過(guò)敏引起的腸道菌群代謝紊亂和健康威脅。因此，飲食作為腸道微生物的生態(tài)驅(qū)動(dòng)力，對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)和優(yōu)化以及人類(lèi)健康水平的提升具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。本文綜述了飲食結(jié)構(gòu)和膳食成分對(duì)腸道菌群的改變以及腸道菌群與食物過(guò)敏之間的聯(lián)系，希望可以以腸道菌群為靶點(diǎn)，通過(guò)膳食干預(yù)來(lái)預(yù)防和治療食物過(guò)敏。目前很少有研究將日常飲食與調(diào)節(jié)食物過(guò)敏聯(lián)系起來(lái)，對(duì)飲食影響腸道菌群的作用機(jī)制少有深入探究，將來(lái)可以朝此方向繼續(xù)挖掘探討。