一个Multistrain益生菌的治疗效果对腹泻型肠易激综合征的初步研究

抽象

背景。最近的研究表明，腹泻型肠易激综合征（IBS）与肠道细菌菌群，结肠炎症和小肠细菌过度生长（SIBO）有关。这项研究的目的是评估一个multistrain益生菌摄入对这些相关因素的患者腹泻型IBS的效果。方法。招募的志愿者是根据罗马III标准诊断为腹泻为主的肠易激综合征的成年人。摄入益生菌8周后，测定胃肠道症状、粪便微生物组、SIBO和粪便钙卫蛋白的变化。结果。There was an increase in beneficial bacteria (41.2 ± 16.8% vs. 53.7 ± 15.3%, )和a decrease in harmful bacteria (13.0 ± 13.9% vs. 4.7 ± 4.0%, )在粪便微生物分析中在治疗结束时，SIBO患病率也有所下降。粪便钙保护素平均水平呈下降趋势，但差异无统计学意义(364.4±729.1 mg/kg vs 200.9±347.6 mg/kg); )。结论。治疗与导致肠道有益菌显著增加，以及胃肠道症状的改善8周multistrain益生菌。这项研究是在临床研究信息服务注册（KCT0002906)。

1.简介

肠易激综合征(IBS)是一种胃肠道功能紊乱，表现为腹部绞痛、腹胀、便秘和/或腹泻，以及大便急症[1]。IBS的病理生理学不能很好地理解;然而，最近的许多研究表明，改变肠道菌群，如小肠细菌过度生长（SIBO）和肠道微炎症发挥了重要的作用[2,3.]。目前，氢气/甲烷呼气试验和粪便钙卫蛋白（FC）通常用于分别测量和SIBO结肠的微炎症，[4,5]。

SIBO评价呼吸试验中，LHBT (lactulose hydrogen breath test, LHBT)用于评价SIBO近端和远端，但对肠道快速转运患者敏感性和特异性较低[6]。FC是反映结肠的微炎症[索引5]。一些研究报告说，肠道炎症与炎性肠道疾病以及IBS，尤其是腹泻型肠易激综合征有关[7]。以腹泻为主的肠易激综合征与结肠微炎症和SIBO有关。下一代测序(NGS)是鉴定肠道细菌和评价肠道细菌状态的另一种方法。

包括腹泻型IBS以前的研究调查益生菌摄入对肠和/或粪便菌群和FC测试[影响8,9]。然而，这些研究并没有将IBS患者摄入益生菌后胃肠道症状的改善与肠道菌群、SIBO和/或结肠微炎症的变化联系起来。因此，我们进行了一项初步研究，研究摄入益生菌对肠道菌群和胃肠道症状的影响。用乳果糖呼气试验评估SIBO的变化，用FC评估结肠的微观炎症，以及以腹泻为主的IBS患者的消化症状。主要目的是评估多菌益生菌治疗8周后腹泻型肠易激综合征患者的腹部症状缓解程度和粪便菌群变化。第二个目的是评估治疗对SIBO和FC的影响。

2。材料和方法

2.1。研究人群和设计

目前的研究是一个单臂，开放标签，试点研究。本研究的终点是评估在胃肠道症状包括腹泻和8周的益生菌摄入后变化中，微生物的提高。在招募的志愿者都是谁是根据罗马III标准[确诊为腹泻型肠易激综合征的男性（19-70岁）10]。排除标准为(1)益生菌摄入，包括theri -益生菌®完全;(2)除腹泻型肠易激综合征外，已诊断的胃肠道疾病，如便秘型肠易激综合征、混合型肠易激综合征、克罗恩病、腹腔疾病和溃疡性结肠炎;(3)既往有胃切除术、胆囊切除术等肠道手术史(阑尾切除术除外);(4)病毒性肝炎、肝硬化、恶性肿瘤、慢性肾病、充血性心力衰竭、甲状腺疾病史;(5)上月接受抗生素治疗;(6)前往寄生虫流行国家的旅行史。

在筛选期间，入组17名受试者，排除6名，1名患者在末次随访时撤回同意，最终研究纳入10名参与者(图)1)。符合条件的患者在基线进行了胃肠道症状评估、LHBT、FC和粪便微生物组分析。此外，受试者被禁止服用可能影响肠易激综合征的抗生素、益生元、前动力学和非处方药物。经过4周的益生菌摄入(每天一次)，研究胃肠道症状和不良事件。8周后进行胃肠道症状评估、LHBT、FC、粪便微生物组分析。安全评估包括生命体征记录、体格检查和实验室评估。完整的分析集(FAS) ( )包括随机接受治疗的患者，他们接受了至少一剂指定的治疗。每协议集(PPS) ( )包括那些谁根据协议，完成了研究。

本研究中使用的益生菌制剂为ther-bio®Complete，一种多菌种益生菌组合(ther-bio®Complete;ProThera公司，美国)设计和销售各种消化问题，包括肠易激综合征。每个胶囊含有250亿活性细菌，有12种不同的菌株:乳杆菌6.0十亿CFU，两歧双歧杆菌50亿个CFU,嗜酸乳杆菌3.0十亿CFU，干酪乳杆菌25亿个CFU,植物乳杆菌20亿个CFU,唾液l .20亿个CFU,长双歧杆菌10亿个CFU,嗜热链球菌10亿个CFU,保加利亚乳杆菌10亿个CFU,副干酪乳杆菌0.5十亿CFU，乳双歧杆菌5亿CFU，和短双歧杆菌0.5十亿CFU。

所有患者签署知情同意书。这项研究的目的是，实施，报告按照韩国良好的临床实践，适用的地方性法规和赫尔辛基宣言中规定的伦理原则。从亚洲大学医院的机构审查委员会获得批准，研究（批准号：AJIRB-MED-FOD-16-252）。临床试验数量从临床研究信息服务（：KCT0002906 CRIS登记号码）获得的。

3.测量

3.1。胃肠道症状

患者被打进了一个十点坐标（数字等级）规模腹部不适，消化不良，胃肠胀气，中上腹疼痛的严重程度。使用粪便布里斯托尔形式规模[粪便形式进行了评估10]。布里斯托尔凳子形状比例是从最硬的(类型1)到最软的(类型7)，每一种凳子都有图示。1型和2型被认为是便秘，而6型和7型被认为是腹泻。3、4、5型通常被认为是最正常的大便形式。

3.2。FC和粪便微生物学分析

对于FC和粪便微生物学分析的粪便样本在开始时和在治疗（8周）的最后收集。一旦接收在实验室里，所有粪便样品登记并储存在-20℃。In this condition, the stool samples for FC were sent to the Institute of Applied Technology for Green Cross LabCell (Yongin, Korea) and the stool specimens for microbiology assay were shipped to the ChunLab Inc. (Seoul, Korea) within 48 h after collection, respectively. The level of calprotectin was measured using an ImmunoCAP 250® (Aloka, Japan) with calprotectin FEIA (fluorescence enzyme immunoassay) kit (Phadia AB, Sweden). FC was expressed as mg/kg of feces. The microbiome was analyzed with NGS methods. A total of 10,000 reads were analyzed, with 99% effective sequence reads, suggesting that most of the gut microorganisms were detected. The richness and diversity of samples were determined by Chao1 estimation and Shannon-Weiner diversity index at 3% distance.

3.3。LHBT

LHBTwas conducted under standard conditions after fasting for 12 h. Before examination, patients used 20 mL of antiseptic mouthwash (0.05% chlorhexidine) to eliminate fermentation by oral bacteria. End-expiratory breath samples were collected immediately before ingestion of 15 mL of syrup containing 10 g lactulose (Duphalac®; Choongwae Pharma Corporation, Seoul, Korea). Samples were obtained every 20 min for 90 min with two collapsible bags using a mouthpiece and a T-valve. The first bag was used to collect dead space air while the second bag was used to collect end-expiratory air. The breath sample was aspirated from the second bag into a 20 mL of a plastic syringe. Hydrogen gas concentration in the sample was measured immediately using BreathTracker SC QuinTron gas chromatography (QuinTron Instrument Company, Milwaukee, WI, USA). A positive LHBT was defined by one of the following criteria: a baseline value of hydrogen gas > 20 parts per million and/or an increase in hydrogen gas above the baseline value of >20 parts per million between 15 and 90 min after lactulose ingestion [10,11]。

3.4。统计分析

All data were presented as the mean ± standard deviation for continuous variables with normal distribution, as median for continuous nonnormally distributed variables, and as the number of patients (percentage) for categorical variables. Each analysis was considered significant at （双尾）。关于社会人口和基线临床变量的组间比较，FC和粪便微生物组合物，使用Fisher精确检验或分类变量和Mann-Whitney检验用于非正态分布的连续变量的卡方检验进行。使用Mann-Whitney检验进行分析关于每个单独的症状变化的百分比组之间的比较或 -试验按照可变分布。利用威尔科克森每个组内比较布里斯托尔粪便形式规模，FC和粪便微生物组合物进行分析，配对 -测试。用于分类变量麦克尼马尔的或鲍克的测试。在SAS 9.2（SAS软件研究所，卡里，NC，USA）用于大部分的统计分析，除了Wilcoxon符号秩和检验，这与免费的开源软件（R3.3.1执行; R基金会统计计算;http://www.r-project.org)。缺失值除安全集分析外，其余均采用后向观测结转分析。

4.结果

患者的人口学特征见表1。The mean age, height, and weight of the patients (mean ± standard deviation) were 47.7 ± 10.1 years, 170.1 ± 6.9 cm, and 71.4 ± 6.5 kg, respectively. The mean duration of IBS was 9.6 ± 9.0 years, ranging from 6 months to 30 years. One patient reported prior history of appendectomy carried out more than 30 years ago, and other patients reported the absence of any history of past gastrointestinal surgery. In both FAS and PPS groups, scores on the Bristol stool form scale improved significantly after probiotic treatment (baseline vs. after treatment; 4.8 ± 0.6 vs. 3.9 ± 0.9, ,4.9 ± 0.6 vs. 3.8 ± 1.0, ,)(图2)。Abdominal discomfort, dyspepsia, and flatulence were significantly improved in both FAS and PPS groups (FAS group: 5.5 ± 2.4 vs. 3.4 ± 1.9, ;5.5±1.5 vs 4.0±1.7， ;和5。7 ± 2.6 vs. 3.7 ± 1.8, ;PPS组:5.7±2.5 vs 3.1±1.7; ;5。8 ± 1.3 vs. 3.8 ± 1.6, ;6.1±3.7 vs 3.6±1.9， ,)(图3.)。但两组上腹痛均无明显改善(FAS组:3.5±2.1 vs. 2.9±1.9， ;PPS组:3.6±2.1 vs 2.6±1.7; )。

In the fecal microbial analysis, operational taxonomic units decreased statistically significantly after 8 weeks in both FAS and PPS groups (FAS group: 251.1 ± 60.7 vs. 198.7 ± 63.0, ;PPS组:245.8±61.2 vs 188.1±55.1; )(表2)。我们还分析了34种细菌属(例如，双歧杆菌和乳酸杆菌）与健康的好处有关。我们调查的有害细菌14个属，包括埃希氏杆菌属,梭状芽胞杆菌,嗜血杆菌。In the FAS group, nine patients showed an increased number of beneficial bacteria (42.9 ± 16.9% vs. 54.3 ± 14.6%, )和nine patients demonstrated a decrease in the number of harmful bacteria at the end of treatment compared with baseline (12.5 ± 13.3% vs. 4.9 ± 3.8%, )。此外，我们分析了5个属乳酸菌（双歧杆菌,乳酸杆菌,Lactococcus,明串珠菌,Weissella)。治疗结束时乳酸菌平均数量比基线增加4.7倍(0.89±1.0%)，比基线增加4.2±5.1%， )。In the PPS group, nine patients showed increase in beneficial bacteria (41.2 ± 16.8% vs. 53.7 ± 15.3%, )有害细菌减少9例(13.0±13.9% vs 4.7±4.0%)， )。The average number of lactic acid bacteria after treatment increased 4.4-fold (1.03 ± 1.03% vs. 4.56 ± 5.16%, )。

六的11例患者在基线LHBT测试的正面和两个出的六名患者8周益生菌治疗的（表之后接通负3.)。In both FAS and PPS groups, the average FC levels were not significantly altered after treatment, although there was a tendency to decrease (FAS group: 323.4 ± 684.9 mg/kg vs. 180.4 ± 327.1 mg/kg, ;PPS组: 364.4 ± 729.1 mg/kg vs. 200.9 ± 347.6 mg/kg, )。没有病人在LHBT中显示甲烷水平升高。没有报告任何患者发生严重不良事件。所有组的依从性都是最佳的。

5.讨论

这项试验研究的目的是评估multistrain益生菌在腹泻型肠易激综合征的临床效果及其对SIBO和FC的效果。甲multistrain益生菌显著改善消化系统症状（腹部不适，消化不良，肠胃气胀和）和大便稠度由Bristol粪便形式规模评估。此外，该研究评估了补充益生菌是否改变肠道菌群。我们发现导致增加有益菌的数量和有害细菌的数量减少，与SIBO患病率的下降沿益生菌治疗。此外，虽然FC的水平没有达到统计学意义，总体临床结果指出，益生菌的临床效果，表明其直接关系到临床实践中。

我们使用multistrain包括益生菌乳酸杆菌种类，双歧杆菌种，嗜热链球菌在这项研究中。一些临床研究包括随机对照试验研究了多菌益生菌在以腹泻为主的肠易激综合征中的作用。对使用各种益生菌混合物的患者进行的安慰剂对照研究显示，与对照组相比，在大便一致性、腹痛等肠易激综合征症状的缓解以及对排便习惯、生活质量和饱腹感的满意度方面有更大的改善[12,13]。特别是一项使用多菌种益生菌的研究(嗜酸乳杆菌,植物乳杆菌,喂食,双歧杆菌谕令,乳双歧杆菌,长双歧杆菌,嗜热链球菌1。0 × 10¹⁰与我们的研究非常相似的是，益生菌混合物有效地缓解了以腹泻为主的IBS患者的整体IBS症状，改善了粪便的粘稠度。然而，最近的一项研究表明，8周由3个属组成的BIO-25治疗(乳酸杆菌,双歧杆菌,链球菌）的女性腹泻型肠易激综合征症状改善，但并不优于安慰剂[8]。因此，由于数据仍然相互矛盾的，高质量的临床研究是必要的，以确定multistrain益生菌在腹泻型肠易激综合征患者的疗效。我们的研究结果并没有显示在上腹疼痛有统计显著改善，这可能是由于在基线轻度胃脘疼痛。此外，我们评估了使用NGS确定益生菌在腹泻型肠易激综合征的作用粪便菌群的组成变化。我们观察到有害细菌的减少和增加有益的细菌，尤其是增加双歧杆菌和乳酸杆菌种类。这些结果表明，摄入的益生菌multistrain到达大肠，导致改善肠道症状。我们的结果与一些研究到粪便菌群构成的益生菌混合物亚洲人摄入以下一致[13,14]。然而，益生菌混合物的处理分类学单位在消耗后呈下降趋势。虽然少数研究表明，多菌益生菌的摄入导致以腹泻为主的IBS肠道细菌多样性增加[13,14]，最近的随机对照试验的系统回顾报道，益生菌摄入量并没有影响多样性或富方面的粪便菌群组成与健康成人安慰剂[对比15]。因此，这种关系仍然是有争议的，还需要进一步调查。

为了提供额外的洞察IBS的病理生理机制，我们选择了SIBO和FC作为次要的结果变量。首先，我们发现，6出的11例患者SIBO阳性和两个出六个被8周益生菌暴露后转为阴性。这些结果与最近发布的系统评价一致[16，这表明补充益生菌有益于SIBO患者。益生菌治疗是一个有效的选择SIBO净化，降低氢浓度，并缓解腹痛。FC的截止值分别为51(10-59岁)和112(60岁以上)[17]。在目前的研究中，FC的平均值(FAS和PPS分别为323.4 mg/kg和364.4 mg/kg)在基线时高于截止值。这些结果提示肠易激综合征与结肠微炎症有关。尽管缺乏统计学意义，我们的数据显示，FC值下降后，益生菌。之前只有一项关于肠易激肽和益生菌的研究将FC作为炎症标志物进行了评估[8]。然而，这项研究表明，FC的价值8周益生菌治疗后并没有减少。这种差异可能是由于在初始FC的不高达20的平均值 μg/g用于预处理受试者，益生菌种类和剂量的差异或受试者纳入标准、样本量和研究设计的差异。

该研究的局限性如下。首先，我们的数据分析涉及少数科目。因此，我们的假设产生的研究结果应该在大型系列腹泻型肠易激综合征患者的随机，双盲，安慰剂对照的临床试验来证实。其次，LHBT与误报的可能性患者快速排便有关[6]。因此，SIBO中LHBT的有效性和解释一直存在争议。事实上，有研究认为IBS患者LHBT阳性可能与肠道快速转运有关，而与SIBO无关[18]。然而，北美的共识最近表明，不仅使用葡萄糖呼吸试验，而且LHBT对SIBO的诊断也有价值[19]。第三，巧合的是，我们的研究只招募了男性，可能是因为这是一个小规模的初步研究。因此，未来的研究需要同时包括男性和女性的设计。尽管存在这些局限性，我们的研究首次证明了多株益生菌的摄入可以改善肠道菌群，减少结肠炎症变化，并导致SIBO症状改善。

6.结论

综上所述，目前的研究表明，多菌益生菌的摄入可增加肠道有益菌群，改善胃肠道症状。本研究初步分析了特定的、同质的男性腹泻型肠易激综合征患者在摄入多株益生菌后肠道、SIBO和FC中的细菌组成。因此，需要进行大规模的研究来证实这些发现。

缩写

肠易激综合症：	肠易激综合症
丝博：	小肠细菌过度生长
FC：	粪便calprotectin
LHBT：	乳果糖氢呼吸试验
门店:	新一代测序
FAS:	全分析集
pp:	每协议集。

数据可用性

用于支持该研究结果的数据包括在项目之内。

泄露

绿十字健康中心参与了研究设计、数据收集、数据存储和数据分析，但没有参与撰写报告。通讯作者获得的是分析后的数据，而不是原始数据，通讯作者对是否提交稿件有最终决定权。本研究使用的研究产品为ther-bio®Complete，由美国ProThera公司提供。该产品不会导致任何与当前研究的出版有关的利益冲突。

利益冲突

所有作者都没有利益冲突。

致谢

这项工作是由绿十字福利（龙仁，韩国）的资助。

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