根據最新的流行病學統計,在近20年,Ⅰ型糖尿病的患者人群大幅上升。以中國為例,由于我國人口數量多,因此Ⅰ型糖尿病的患者人數也較大,Ⅰ型糖尿病的發病比例為0.57/10萬,其中患病人群年齡分布較廣,主要為兒童青少年人群,形式不容樂觀。根據江南大學食品學院的孫嘉博士研究發現,長鏈菊粉如何在小鼠試驗中,緩解Ⅰ型糖尿病。
腸道:機體免疫的最前線
Ⅰ型糖尿病是一種典型的自身免疫性疾病,普遍認為抗原特異性的T細胞所介導,從而引起對胰島β細胞的選擇性的攻擊和破壞,導致分泌胰島素β細胞大量凋亡,胰島素分泌減少,使得血糖升高從而罹患Ⅰ型糖尿病的風險增大。Ⅰ型糖尿病是一種遺傳性的疾病,同時也受到飲食、早期感染、分娩方式等環境因素的影響,其發病機理與機體的免疫炎癥密切相關。
大家熟知的腸道天職是消化吸收,事實上,腸道與身體的免疫系統關系也密不可分。相較于其他器官,人體有70%左右的免疫細胞,如T細胞、B細胞、自然殺傷細胞等都位于腸道粘膜層。此外,腸道當中存在著大量的微生物,它們的結構和防御功能,又構成了腸道對外界的免疫屏障。并且有研究表明,健康個體的腸道菌群多樣性和穩定性均優于Ⅰ型糖尿病,人們可以通過調節腸道菌群來進一步對Ⅰ型糖尿病產生影響。
長鏈菊粉在干預Ⅰ型糖尿病研究的突破
腸道菌群的平衡常常需要有益菌的生長,而益生元就是有益菌的營養來源。菊粉應該是最廣為人知的益生元之一,對改善人體腸道菌群有積極作用。江南大學團隊就通過Ⅰ型糖尿病(NOD)小鼠模型,來研究不同聚和度即長鏈菊粉和短鏈菊粉對Ⅰ型糖尿病的影響。
試驗選取了體重10-15g的4周齡雌性NOD小鼠60只,隨機分為三組,分別為對照組、長鏈菊粉干預組(聚合度在10-60)、短鏈脂肪干預組。將長鏈菊粉和短鏈脂肪分別按照質量分數5%的添加量加入到飲食中,干預至NOD小鼠24周齡,研究人員在試驗期間進行發病率統計。結果顯示發現,長鏈菊粉能夠顯著的緩解Ⅰ型糖尿病小鼠的血糖水平和發病率,而短鏈菊粉則無顯著影響。
長鏈菊粉到底是如何作用于小鼠呢?
研究人員發現,含有長鏈菊粉的膳食提高了胰腺組織中抑炎性細胞因子IL-10的水平,降低了胰腺組織以及血清中促炎細胞因子IL-17、IL-1β的水平。在長鏈菊粉的干預下,胰腺及脾臟中調節性T細胞的比例顯著升高,TH-17的細胞比例顯著降低。小鼠攝入長鏈菊粉后,還提高了乳酸桿菌等有益菌,降低擬桿菌門的比例,從而調整小鼠腸道菌群結構。
此外,長鏈菊粉的攝入提高了結腸中短鏈脂肪酸含量,上調了結腸組織中緊密連接蛋白Occludin和Claudin-2的表達,提高了抗菌肽β-defensin-1及CRAMP的mRNA轉錄水平。值得注意的是,被短鏈脂肪酸中的丁酸所誘導的CRAMP抗菌肽,除了減少炎癥性的免疫細胞,還能調節胰島的免疫微環境,大大降低了胰島當中的免疫炎癥反應。
因此這項試驗證明了長鏈菊粉能夠通過改善胰腺免疫、系統性免疫、腸道免疫,改善腸道屏障以及腸道微生物穩態來延緩Ⅰ型糖尿病小鼠的炎癥狀況和發病進程,可以被作為Ⅰ型糖尿病的營養干預手段之一。可以看出,膳食纖維的補充對于緩解Ⅰ型糖尿病的癥狀有強大的市場潛力。但由于Ⅰ型糖尿病發病機理較為復雜,受到多重因素的影響,針對膳食纖維干預Ⅰ型糖尿病效果還需要進一步的研究。
實際上,菊粉是自然界中天然存在的果聚糖(Fructans),是植物體內一種主要的碳水化合物儲備形式。菊苣來源水溶性膳食纖維菊粉,以塊莖類植物菊苣為原料,經篩選、清洗、粉碎、提取、精制等工序而成,由果糖基經β-糖苷鍵連接,末端常帶有α-D-葡萄糖基,聚合度為2~60。菊粉型果聚糖在人體上消化道不會被消化降解,因而不為小腸吸收并完整地進入結腸,在結腸微生物的作用下生成短鏈脂肪酸,對于增強免疫細胞表達,降低胰島當中的免疫炎癥反應將產生較好的影響。
而且大量科研數據表明,菊粉作為一種天然功能性食品,對人體具有有益作用,是一種非常有發展前景的食品原料。隨著長鏈菊粉對Ⅰ型糖尿病的深入研究,希望未來會有針對Ⅰ型糖尿病患者的菊粉功能性食品的出現。