胃肠道健康

长链菊粉在Ⅰ型糖尿病研究中或有“大作为”

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根据最新的流行病学统计,在近20年,Ⅰ型糖尿病的患者人群大幅上升。以中国为例,由于我国人口数量多,因此Ⅰ型糖尿病的患者人数也较大,Ⅰ型糖尿病的发病比例为0.57/10万,其中患病人群年龄分布较广,主要为儿童青少年人群,形式不容乐观。根据江南大学食品学院的孙嘉博士研究发现,长链菊粉如何在小鼠试验中,缓解Ⅰ型糖尿病。

肠道:机体免疫的最前线

Ⅰ型糖尿病是一种典型的自身免疫性疾病,普遍认为抗原特异性的T细胞所介导,从而引起对胰岛β细胞的选择性的攻击和破坏,导致分泌胰岛素β细胞大量凋亡,胰岛素分泌减少,使得血糖升高从而罹患Ⅰ型糖尿病的风险增大。Ⅰ型糖尿病是一种遗传性的疾病,同时也受到饮食、早期感染、分娩方式等环境因素的影响,其发病机理与机体的免疫炎症密切相关。

大家熟知的肠道天职是消化吸收,事实上,肠道与身体的免疫系统关系也密不可分。相较于其他器官,人体有70%左右的免疫细胞,如T细胞、B细胞、自然杀伤细胞等都位于肠道粘膜层。此外,肠道当中存在着大量的微生物,它们的结构和防御功能,又构成了肠道对外界的免疫屏障。并且有研究表明,健康个体的肠道菌群多样性和稳定性均优于Ⅰ型糖尿病,人们可以通过调节肠道菌群来进一步对Ⅰ型糖尿病产生影响。

长链菊粉在干预Ⅰ型糖尿病研究的突破

肠道菌群的平衡常常需要有益菌的生长,而益生元就是有益菌的营养来源。菊粉应该是最广为人知的益生元之一,对改善人体肠道菌群有积极作用。江南大学团队就通过Ⅰ型糖尿病(NOD)小鼠模型,来研究不同聚和度即长链菊粉和短链菊粉对Ⅰ型糖尿病的影响。

试验选取了体重10-15g的4周龄雌性NOD小鼠60只,随机分为三组,分别为对照组、长链菊粉干预组(聚合度在10-60)、短链脂肪干预组。将长链菊粉和短链脂肪分别按照质量分数5%的添加量加入到饮食中,干预至NOD小鼠24周龄,研究人员在试验期间进行发病率统计。结果显示发现,长链菊粉能够显著的缓解Ⅰ型糖尿病小鼠的血糖水平和发病率,而短链菊粉则无显著影响。

长链菊粉到底是如何作用于小鼠呢?

研究人员发现,含有长链菊粉的膳食提高了胰腺组织中抑炎性细胞因子IL-10的水平,降低了胰腺组织以及血清中促炎细胞因子IL-17、IL-1β的水平。在长链菊粉的干预下,胰腺及脾脏中调节性T细胞的比例显著升高,TH-17的细胞比例显著降低。小鼠摄入长链菊粉后,还提高了乳酸杆菌等有益菌,降低拟杆菌门的比例,从而调整小鼠肠道菌群结构。

此外,长链菊粉的摄入提高了结肠中短链脂肪酸含量,上调了结肠组织中紧密连接蛋白Occludin和Claudin-2的表达,提高了抗菌肽β-defensin-1及CRAMP的mRNA转录水平。值得注意的是,被短链脂肪酸中的丁酸所诱导的CRAMP抗菌肽,除了减少炎症性的免疫细胞,还能调节胰岛的免疫微环境,大大降低了胰岛当中的免疫炎症反应。

因此这项试验证明了长链菊粉能够通过改善胰腺免疫、系统性免疫、肠道免疫,改善肠道屏障以及肠道微生物稳态来延缓Ⅰ型糖尿病小鼠的炎症状况和发病进程,可以被作为Ⅰ型糖尿病的营养干预手段之一。可以看出,膳食纤维的补充对于缓解Ⅰ型糖尿病的症状有强大的市场潜力。但由于Ⅰ型糖尿病发病机理较为复杂,受到多重因素的影响,针对膳食纤维干预Ⅰ型糖尿病效果还需要进一步的研究。

实际上,菊粉是自然界中天然存在的果聚糖(Fructans),是植物体内一种主要的碳水化合物储备形式。菊苣来源水溶性膳食纤维菊粉,以块茎类植物菊苣为原料,经筛选、清洗、粉碎、提取、精制等工序而成,由果糖基经β-糖苷键连接,末端常带有α-D-葡萄糖基,聚合度为2~60。菊粉型果聚糖在人体上消化道不会被消化降解,因而不为小肠吸收并完整地进入结肠,在结肠微生物的作用下生成短链脂肪酸,对于增强免疫细胞表达,降低胰岛当中的免疫炎症反应将产生较好的影响。

而且大量科研数据表明,菊粉作为一种天然功能性食品,对人体具有有益作用,是一种非常有发展前景的食品原料。随着长链菊粉对Ⅰ型糖尿病的深入研究,希望未来会有针对Ⅰ型糖尿病患者的菊粉功能性食品的出现。

参考内容:
1.《长链菊粉对1型糖尿病小鼠保护作用的研究》,作者:江南大学陈康
2.《何为益生元?长链菊粉如何改善I型糖尿病?》肠·道演讲者:孙嘉
小普
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