試驗(yàn)設(shè)計(jì) 按照納入和排除標(biāo)準(zhǔn)招募了34名受試者，受試者被隨機(jī)分配每日服用含有2gXOS（2.8g 70％XOS）或膠囊安慰劑（麥芽糊精），其中16名健康受試者(安慰劑：n=9；XOS：n=7)和13例前驅(qū)糖尿病受試者(安慰劑：n=6；XOS：n=7)，進(jìn)行干預(yù)8周。該研究包括三個(gè)階段：2周的磨合期和8周的干預(yù)期；在基線和干預(yù)期的第8周，每個(gè)受試者共收集了兩次糞便，收集后24小時(shí)內(nèi)儲(chǔ)存在-20℃下，進(jìn)行Miseq測(cè)序；使用Tanita-BC418生物電阻抗分析儀測(cè)量身體組成；在基線和第8周的測(cè)試日，前驅(qū)糖尿病受試者在葡萄糖耐量試驗(yàn)（OGTT）開始前的2.5小時(shí)內(nèi)保持空腹?fàn)顟B(tài)，在基線抽血后的0分鐘，立即給予75g的葡萄糖，隨后在30、60和120min后采集血樣，血清樣本保存在-80℃并通過平衡模型（HOMA-IR）評(píng)估的胰島素抵抗指數(shù)；同時(shí)檢測(cè)受試者血清甘油三酯、血清葡萄糖、血清胰島素、活性GLP-1、瘦蛋白、胰多肽（PP）和TNFα。 試驗(yàn)結(jié)果 （1）受試者 表1顯示了4組參與者的基線特征。研究人群包括16名年齡在21至49歲之間的健康受試者（4名和12名女性），13名年齡在30至63歲之間的前期糖尿病受試者（9名男性和4名女性），受試者表示攝入2g/d的XOS未產(chǎn)生任何不良反應(yīng)或癥狀。
（2）與前驅(qū)糖尿病相關(guān)的腸道微生物組成變化 由圖1A可知，與健康受試者相比，前驅(qū)糖尿病受試者腸道中與2型糖尿病相關(guān)的門Synergistetes的豐度顯著更高（P≤0.05）；由圖1B可知，13個(gè)屬在前驅(qū)糖尿病受試者中有顯著應(yīng)答（P≤0.05）；此外，與健康受試者相比，前驅(qū)糖尿病受試者的Allisonella、Cloacibacillus、Enterorhabdus、Howardella、Megamonas和Slackia的豐度顯著升高，而Adlercreutzia，Anaerococcus，Ethanoligenens，Gordonibacter，Lactococcus，Parasutterella和Tissierella的豐度顯著降低。
（3）補(bǔ)充XOS對(duì)健康和糖尿病前期受試者腸道微生物的影響 在健康受試者中，XOS誘導(dǎo)1門、3綱、7科、23屬和25種發(fā)生顯著變化(圖2)。由圖2A可知，安慰劑組的健康受試者厚壁菌門在8周內(nèi)的豐度增加了20%，而XOS干預(yù)顯著逆轉(zhuǎn)了這一增加(P≤0.05)；由圖2B可知，在健康受試者中，XOS抑制了與感染性疾病相關(guān)的Streptococcus和Subdoligranulum的增加。 在前驅(qū)糖尿病受試者中，XOS誘導(dǎo)3綱、1科、7屬、17種發(fā)生顯著變化(圖3)。由圖3A可知，8周的XOS干預(yù)并未導(dǎo)致前驅(qū)糖尿病受試者腸道菌群在門水平發(fā)生顯著變化；由圖3B可知，在前驅(qū)糖尿病受試者中， Blautia，Anaerotruncus，Dialister和Oscillospira是4個(gè)豐富的屬，但XOS干預(yù)后減少或扭轉(zhuǎn)了4個(gè)屬的種群數(shù)量下降幅度。
（4）補(bǔ)充XOS可逆轉(zhuǎn)與糖尿病前期相關(guān)的腸道菌群改變 由圖4A-C可知，8周的XOS干預(yù)顯著減少或逆轉(zhuǎn)了健康受試者中Howardella和Slackia的豐度增加，以及前驅(qū)糖尿病受試者Enterorhabdus的豐度增加；由圖4D可知， XOS的干預(yù)顯著逆轉(zhuǎn)了健康和前驅(qū)糖尿病受試者的Blautia hydrogentrophic豐度的下降(P≤0.05)。
（5）XOS對(duì)糖尿病前期受試者人體成分、代謝和免疫標(biāo)志物的影響 由圖5可知，8周的XOS干預(yù)后，前驅(qū)糖尿病受試者體重和BMI、脂肪%、軀干脂肪%等總脂肪指數(shù)均未改變。由圖6A可知，前驅(qū)糖尿病受試者在OGTT 2小時(shí)的胰島素反應(yīng)呈現(xiàn)隨XOS的干預(yù)而降低的趨勢(shì)(P=0.13)；由圖6B-H可知，XOS干預(yù)對(duì)于前驅(qū)糖尿病受試者的血清葡萄糖，HOMA-IR，血清活性GLP-1，血清甘油三酯，血清胰多肽，血清瘦素，和炎性標(biāo)記物TNFα均未觀察到顯著差異。
試驗(yàn)結(jié)論 總之，XOS干預(yù)顯著降低或逆轉(zhuǎn)了前驅(qū)糖尿病患者的Howardella、Enterorhabdus和Slackia屬的豐度增加以及顯著逆轉(zhuǎn)了Blautia hydrogentrophic豐度的下降；且在前驅(qū)糖尿病患者中，XOS顯示出降低OGTT 2 h胰島素水平的趨勢(shì)來增加胰島素敏感性，表明XOS可能有益于逆轉(zhuǎn)糖尿病發(fā)展過程中腸道微生物群的變化。
參考資料： Yang J, Summanen P H, Henning S M, et al. Xylooligosaccharide supplementation alters gut bacteria in both healthy and prediabetic adults: a pilot study[J]. Frontiers in Physiology, 2015, 6(6). |
