血清素和饮食在肠易激综合征患病率中的作用:一项系统综述

血清素或5-羟色胺(5-HT)-肠神经系统和中枢神经系统的神经递质，由L-色氨酸羟化合成5-羟色氨酸。

血清素与消化吸收等肠道功能有关，还与调节胃肠道中的颗粒运输和液体排出有关。血清素缺乏被发现是肠易激综合征等肠道疾病流行的一个突出因素。

在这篇综述中，我们评估了常用药物的常规治疗方法，以及最近被认可的治疗方案，如饮食调节、运动、冥想和针灸。在发现最常用的药物表现出恶心、疲劳、皮疹和头晕等各种副作用后，对不同的印度饮食模式及其对色氨酸水平的影响进行了深入评估，以制定肠易激综合征(IBS)患者的理想饮食。这篇综述旨在探索将肠易激综合征与体内血清素缺乏产生联系起来的众多研究，同时探索将某些食物与色氨酸水平升高联系起来的证据，以假设一种合适的印度饮食。

这篇综述从本质上强调了进一步研究常见印度食物及其FODMAP(发酵寡糖、双糖、单糖和多元醇)含量的重要性，同时强调了使用非常规和天然方法治疗色氨酸相关肠道疾病的好处。

血清素(5-羟色胺或5-HT)是一种与中枢神经系统和肠神经系统相关的神经递质。它是由生化转化过程产生的(图。1)，蛋白质中的色氨酸与化学反应器中的色氨酸羟化酶结合，生成5-羟色胺[1］．

它通常被称为快乐激素，因为它有助于幸福和快乐。在抑郁症和焦虑症等各种精神疾病中，都可以看到其水平的下降。

除此之外，血清素在肠道运动中还有另一个至关重要的作用。在20世纪50年代初，经证实，大量的5-羟色胺(5-HT)在消化道内的蠕动发生的相对时间内从黏膜中释放出来[2］．此后，人们进行了大量的研究来分析5-HT与运动能力之间的关系。

肠道中存在的微生物能够合成5-HT，但这种细菌的产量远远超过肠色素(EC)细胞中的生物合成。另外，这些微生物通过以色氨酸羟化酶1 (TPH1)表达的形式向宿主粘膜细胞提供信号，帮助调节肠道和血浆5-羟色胺水平[3.］．此外，已直接证实肠染色质(EC)细胞无疑具有机械敏感性，并表达机械敏感分子通道。(无花果。2)．

类似Tyrode排列的研究利用改良的Trendelenburg策略在管腔的狭窄部分进行，以研究5-HT在蠕动反射中的作用[4，5，6］．Grider在1998年阐述了人类、豚鼠和啮齿动物空肠中5-HT-4受体上升收缩和下降松弛的部分。5-HT3必须包含在运动性和放电中[7］．腔内5-HT是肠道补充和水分同化所必需的，并影响碳酸氢盐和电解质排出腔内[8，9，10］．通过刺激肠迷走传入神经末梢上的5-HT3受体，ec细胞来源的5-HT增加餐后胰腺蛋白释放，与胆囊收缩素协同作用[11］．这反过来又增加了额外的腔内分泌物的吸收和同化。胃肠道5-HT通过增加根尖钠依赖性胆盐转运蛋白的表达来增加胆汁活性[12］．因此，5-HT可以作为几种影响的裁判，这些影响都被认为是5-HT和胰高血糖素样肽-2，检查胃清洁和营养刺激胃释放的限制[13，14，15，16］．

直接监管的证据来自最近对实验室饲养的、缺乏肠道微生物群的无菌动物的研究。它们的循环色氨酸水平较高，血清素水平较低，但一旦引入肠道微生物，就会观察到循环色氨酸水平下降[17］．

由于TPH1的翻译增加，禁食还增强了小鼠EC细胞中5-HT的合成和释放[18］．在结肠EC细胞检测到低血糖(反映体外禁食条件)后，观察到TPH1表达的增加以及5-HT的产生和释放[19］．

肠易激综合征(IBS)是一种慢性胃肠疾病，影响世界上约9-23%的人口。它包括一组症状，包括腹痛和排便模式的改变，没有任何潜在损害的证据。肠易激综合征根据腹泻、便秘、两者或两者都不常见分为4种类型(IBS- d、IBS- c、IBS- m、IBS- u)。目前还没有特定的实验室或影像学检查可以帮助诊断肠易激综合征。医生对肠易激综合征有3套诊断标准，分别是:

1. 1.

   罗马标准:这包括在过去3个月内平均每周至少持续1天的腹部疼痛和不适。疼痛和不适与排便有关。

2. 2.

   曼宁标准:重点是通过排便缓解疼痛，排便不完全，粪便中有粘液，粪便稠度变化。

3. 3.

   肠易激综合症的类型:根据肠易激综合征的类型观察症状。

大量的研究证实了肠易激综合征与血清素合成和释放不足的关系。基因敲除和基因转化是研究这种关系的最佳技术之一。研究人员发现，肠道血清素的产生减少会导致肠道内膜的削弱，从而不可避免地导致堵塞或便秘，并导致肠道内血清素水平的增加[20.］．

一种假设是，肠易激综合征患者的肠细胞中缺乏血清素转运体sert。另一种假说关注于肠易激综合征患者胃肠道内肠铬素细胞数量的减少。

结果表明，吲哚胺-吡咯2,3-双加氧酶的上调激活了代谢通路，这也可能与IBS的发病有关。后来的研究表明，两只雌性[21]和雄性[22与对照组相比，肠易激综合征患者的犬尿氨酸浓度增加。因此，肠易激综合征与犬尿氨酸/色氨酸浓度呈正相关。那些有异常肠易激综合征副作用的患者，色氨酸在犬尿氨酸通路上的分流延长，这有助于不同寻常的血清素能功能。在肠易激综合征患者中，SERT表达减少[23］．另一方面，SSRI增加结肠运动，高振幅压迫与胃痉挛有关[24］．用特异性血清素再摄取抑制剂(SSRI)帕罗西汀对小鼠进行慢性治疗，减少粪便产量，并延迟上消化道运动[25］．这些发现表明改变黏膜5-HT信号似乎有助于IBS的适应症。

肠易激综合征及其亚型

肠易激综合征有三种主要亚型。IBS- d主要与腹泻有关，IBS- c主要与便秘有关，最后，第三个亚型涉及便秘和腹泻的混合症状。已有研究比较了IBS患者和健康个体的SERT-P多态性。这种多态性出现在长(L)和短(S)等位基因中。它可以表现为纯合(S/S)基因型、杂合(L/S) SERT基因型和纯合长(L/L)基因型。

该研究表明，印度人群中SERT-P多态性与IBS-C相关。SERT-P S/S基因型在IBS-C患者中的复发率高于正常人[26］．

在IBS-D中，尽管发现黏膜5-HT分泌和TpH1 mRNA水平均下降，但在基础或强化的黏膜5-HT释放中没有确定的区别[27］．IBS-D患者餐后血小板不良血浆检测中5-HT水平升高[28，29，30.]或感染后IBS患者，但在IBS- c中它们已减少或保持不变。

肠易激综合征和精神疾病

肠易激综合征及其症状在很大程度上影响了日常活动和身体形象，是患者担心的一个原因。肠易激综合征通常与耻辱有关，患者被污名化为“飞行常客”或“色情狂”。认知行为疗法(CBT)可能是一种心理或“谈话”疗法，对肠易激综合征患者有很大帮助。50% ~ 90%的肠易激综合征患者同时存在焦虑或抑郁等心理症状(见表1)1)．研究人员在肠易激综合征患者中发现了高水平的性和精神虐待。躯体化障碍(SD)是一种精神障碍，在肠易激综合征患者中患病率约为25%，而在总人口中患病率约为1% [31］．

传统的方法

药物是肠易激综合征等肠道疾病患者最常见的治疗选择。

在IBS- d和疼痛为主的IBS病例中，抗痉挛药物被用作一线治疗，包括钙通道阻滞剂和神经激肽2型受体拮抗剂。利福昔明被认为是治疗IBS-D最好的二线药物。利福昔明(RFX)是一种不可吸收的抗生素，通过与细菌dna依赖性RNA聚合酶的β亚基结合来抑制蛋白质的合成和翻译。肝功能受损的患者应避免使用RFX，孕妇应谨慎服用，因为该药物对胎儿有潜在危险。对于IBS-C患者，除了纤维和泻药外，最合理的二线治疗选择是利那洛肽(LIN) [32］．孕妇应谨慎使用，因为在动物实验中显示出严重的母体毒性。LIN的给药不受肾或肝损害的影响，因为它在胃肠道内代谢。因此，泻药应该明智地选择和谨慎使用。

昂丹司琼(OND)有助于缓解排便频率、排便急迫性、结肠转运时间和大便一致性。经证实，随着病情进展，其疗效较低;因此，它只适用于轻度腹泻的IBS。然而，大多数OND治疗的患者会出现便秘、头痛、直肠出血、腹痛和背痛。

与其他治疗IBS-D的药物一样，便秘和恶心是使用艾路沙多林片治疗的患者的首要常见副作用。无胆囊的患者容易出现Oddi括约肌痉挛(SOS)和胰腺炎。任何阶段的肝功能损害患者都应避免使用艾路沙多林，因为严重和轻/中度患者血浆浓度分别上升16倍和4倍。

替代/补充治疗

除了常规药物治疗肠易激综合征外，研究还集中在许多替代疗法上。

例如,冥想最近与多巴胺水平升高有关。Perreau-Linck及其同事的一项研究首次表明，情绪的自我诱导变化会影响一个人的血清素产生。

另一种提高血清素水平的方法是暴露在强光下．

在一项评估大脑静脉流出中血清素代谢物5-羟吲哚乙酸(5-HIAA)测量的研究中，观察到明亮阳光的持续时间与血清素合成速度之间存在直接关系。同样，与冬季死亡的人相比，夏季死亡的人死后大脑中的血清素水平更高。在大鼠中，血清素水平最高的时候是在明暗循环的浅色部分。在人类中，与昏暗的光线相比，在明亮的光线下，色氨酸缺乏对健康个体情绪的影响被认为大大减弱。

锻炼也被认为能增加大脑中的血清素功能。这方面的主要研究是在运动引起的疲劳导致血浆色氨酸增加和支链氨基酸(BCAAs)亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸水平降低的假设下开始的。这导致色氨酸可用性显著增加，因为BCCAs可以阻碍色氨酸运输到大脑。

Post和同事评估了临床抑郁症患者在体力活动增加前后脑脊液(CSF)中的生物胺代谢产物[33］．

Patrick和Ames在2015年研究了有氧运动对大脑血清素水平的影响。运动有可能通过肌肉吸收竞争性氨基酸来增加色氨酸穿过血脑屏障的机会。34］．

研究发现，有规律的运动(每天游泳30分钟，持续4周)可以增加脑干和大脑皮层的血清素代谢和产生，但会降低海马血清素水平。

在另一项研究中，引入低至中等强度的运动方案显著改善了IBS症状，即使在训练后60天，这种改善仍然相当可观。然而，在训练后8周观察到炎症、氧化应激、抗氧化剂和其他IBS症状的迹象。由此得出的结论是，有规律的锻炼对保持运动训练的好处至关重要。

另一个众所周知的因素是饮食．富含色氨酸的食物通常被认为与血清素水平升高有关。自20世纪70年代初以来，营养研究的发展表明，大脑功能受到饮食中各种营养素的影响。在20世纪70年代中期，Gessa等人证明，急性给予缺乏色氨酸的必需氨基酸混合物(无色氨酸混合物)可使大鼠大脑色氨酸和血清素水平产生特定的、持久的降低[35］．

给大鼠服用这种无色氨酸氨基酸混合物后，血清色氨酸浓度急剧下降，与大鼠大脑色氨酸、5-羟色胺(5-HT)和5-羟吲哚乙酸(5-HIAA)水平下降相关。

只摄入蛋白质会减少大鼠脑色氨酸和5-羟色胺，因为所有的氨基酸都与色氨酸竞争通过血脑屏障的运输。相反，摄入碳水化合物会增加大脑中的色氨酸和5-羟色胺水平，因为摄入碳水化合物会增加血液胰岛素水平，从而增加肌肉对支链氨基酸的吸收，从而降低它们的血浆浓度和在血脑屏障上的竞争。

牛奶的一个小成分，α-乳清蛋白，含有相对较多的色氨酸比大多数蛋白质。在某些情况下，少量摄入α-乳清蛋白被认为可以改善情绪和认知，这可能是由于血清素的升高[36］．

膳食纤维是一种安全、廉价的改善肠易激综合征的方法。例如，麸皮被证明是一种天然的膨松剂[37］．

薄荷油是治疗肠易激综合征和腹痛的常用药物。它通过钙离子在细胞膜上的运输来对抗痉挛运动。

技术针灸和结肠镜检查也被认为有助于缓解腹部不适。已有研究表明，几个穴位对D-IBS、C-IBS和腹部刺激有不同的影响。已知它表现出某些肠道反应，导致抑制酸输出，减少直肠超敏反应和正常运动。然而，这种效应并不总是被观察到。然而，国家健康与护理卓越研究所(NICE)的指南确实提倡使用针灸治疗肠易激综合征。

结肠水疗法(CHT)是一种广泛用于治疗肠道不一致的最小通路技术。然而，一些副作用，如穿孔、直肠出血和盆腔脓肿已被报道[38］．

血清素和肠道之间的关系已经在各种研究论文中得到了阐述，包括各种肠道相关疾病，如肠易激综合征(IBS)及其治疗方法，以及富含血清素的药物改善身体功能的详细信息，但大多数这些研究都是基于西方国家的人口数据。通过这篇综述论文，我们试图在印度人口和饮食习惯的背景下讨论这种疾病，包括印度不同地区通常食用的食物及其色氨酸含量，因此制定了一种理想的饮食(根据数据)，在未来，可以介绍给各种IBS患者，以检查其改善病情的有效性。

血清素与饮食

相当多的研究将血清素水平降低与饮食色氨酸缺乏联系在一起。这些研究还表明，血浆色氨酸的变化会影响大脑色氨酸，从而影响5-羟色胺的浓度。卡利亚里大学药理学和营养生理学研究所对大鼠进行的一项这样的研究证明，在食用缺乏色氨酸的饮食2小时内，血清和脑色氨酸水平大幅下降，随后5-羟色胺和5-羟吲哚乙酸(5-HIM)也会下降[39］．研究还发现，当胰岛素喷射到体内时，血清素水平会增加。饮食中的脂肪酸、碳水化合物和蛋白质成分被认为是导致胰岛素分泌增加的原因;这反过来又增加了血浆中的色氨酸水平。碳水化合物引起的血浆色氨酸升高也同时引起了脑色氨酸的升高，从而提高了脑血清素的浓度[40］．然而，高热量、高脂肪、高糖的饮食可显著降低约30%的sert结合[41因此，像生酮饮食(KD)这种低碳水化合物、高脂肪的饮食被证明会影响去甲肾上腺素、多巴胺和血清素的浓度，这些反过来又在许多动物模型中被证明可以调节癫痫的易感性[40］．因此，这种以零食为中心的饮食会改变血清素能系统，增加肥胖风险。

大脑血清素和饮食之间的这种关系也被证明具有临床意义。已知能提高5-羟色胺水平的食物可以喂给病人，以调节与血清素能神经元相关的脑输出。利用这一知识，药物对血清素-受体相互作用的疗效也可能得到增强。另外，给予色氨酸缺乏的饮食也可以提高5-羟色胺阻断药物的有效性[42］．

现已证实，富含色氨酸和低fodmap的饮食有助于缓解肠易激综合征的症状。然而，这种饮食干预大多被假设为西方饮食。在这篇综述中，我们讨论了一种基于平均印度人每日食物摄入量的饮食。正常人每日所需的左旋色氨酸为900-1000毫克[43］．

肠易激综合征患者的饮食应制定，牢记以下方面-

1. 1.

   水溶性纤维-膳食纤维通过刺激结肠粘膜增加大便体积。然而，食用不溶于水的纤维，如麸皮，可能会进一步引起异常腹胀和肠道不适，而水溶性纤维，如车前草，往往有助于缓解胃肠道疾病的症状[44］．

2. 2.

   低脂肪-肠易激综合征患者常因小肠腔内脂肪引起气潴留(腹胀)、恶心和胀气。他们表现出异常的脂质依赖性运动功能障碍和直肠超敏反应增加。因此，很少有患者将IBS与脂肪摄入联系在一起。然而，健康个体和肠易激综合征患者之间并没有发现饮食脂肪消耗水平的规律性差异[45］．

3. 3.

   无麸质-麸质是蛋白质的混合物-麦胶蛋白和麸质蛋白。它通过改变粘膜屏障的功能来增加肠道的通透性。无麸质饮食最终会导致肠易激综合征- d患者的渗透性降低和排便频率降低。这也会导致FODMAPS的摄入量减少，最终有助于缓解IBS症状。

4. 4.

   低FODMAPs- FODMAPs(发酵寡糖、双糖、单糖和多元醇)是一组短链碳水化合物，在胃肠道中消化和吸收不良。例如果糖、棉子糖、乳糖和酮糖。在众多临床试验中，低FODMAP饮食已被有效证明对IBS症状有效。然而，仍然需要研究确定常见印度食物中的FODMAP含量以及亚洲环境中的耐受水平。

5. 5.

   富含色氨酸的饮食——血清素水平升高通常与食用富含色氨酸的食物有关。有研究观察到，在给予无色氨酸氨基酸混合物后，5- HT血清浓度下降，脑色氨酸减少。

当我们从印度北部到南部或东部到西部迁移时，由于文化差异、当地植被、不同的气候条件、社会问题、宗教信仰、资源可用性、土壤等非生物因素的差异，饮食习惯、模式和食物种类的多样性就会出现。在印度饮食中占主导地位的许多食物都具有这些品质，并已在表中列出2) [46］．

相比之下，大约四分之三的美国人的饮食模式是少吃蔬菜、水果、乳制品和油。超过一半的人口超过了总谷物、总蛋白质、饱和脂肪、钠和添加糖的推荐量，这表明他们的饮食模式热量过高。

除了服用适量的色氨酸，低FODMAPs(发酵寡糖、双糖、单糖和多元醇)也有助于改善这种情况。含有低吸附fodmap的饮食被认为是IBS患者症状控制的有效策略。导致FODMAPs吸收不良的一个原因包括缺乏能够水解复杂碳水化合物中糖苷键的腔内酶，以及缺乏或活性低的刷状边界酶，如GLUT-2和GLUT-5 [46］．

例如，以上数据已被用于制定肠易激综合征患者的理想饮食(表3.)，以满足每日所需的色氨酸(900-1000毫克)和膳食纤维(15-20克)，同时保持低和高FODMAPs食物的平衡。

当我们研究“快乐荷尔蒙”——血清素时，所有身体功能之间的相互联系是显而易见的，我们追踪它的功能，从作为一种神经递质，到在肠道疾病(如肠易激综合征)的发展中发挥重要作用。我们的饮食摄入在肠易激综合征的调节中起着关键作用，这一信息已被用于缩小印度饮食中具有无麸质、低脂肪、低FODMAP含量、富含色氨酸和含有水溶性纤维这五种品质的食物。

这项研究的一个局限性是缺乏专业的饮食处方。本综述结果中提到的方案是基于对现有文献的阅读和分析得出的，并来源于先前已结束的试验。

5:

5 -羟色胺

肠易激综合症:

肠易激综合症

电子商务:

肠嗜铬细胞的

TPH1:

色氨酸hydroxylase-1

认知行为疗法:

认知行为疗法

FODMAP:

发酵低聚糖，双糖，单糖，和多元醇

本:

结肠水疗

GLUT-1:

葡萄糖Transporter-1

GLUT-2:

葡萄糖Transporter-2

GI:

胃肠

IBS-D:

肠易激综合征-腹泻

IBS-C:

肠易激综合征-便秘

IBS-M:

肠易激综合征-混合型

DSM:

精神疾病诊断与统计手册

我们要特别感谢德里大学Shaheed Rajguru女子应用科学学院生物化学系，为我们提供了宝贵的机会，并将我们塑造成有能力的人。

声明

数据共享不适用于本文，因为在目前的研究中没有生成或分析数据集。

没有资金来源。

作者及隶属关系

1. 德里大学Shaheed Rajguru女子应用科学学院生物化学系，印度新德里Vasundhara Enclave, 110096

   Khushi Bruta, Vanshika, Kishnoor Bhasin & Bhawana

贡献

这篇综述文章是由Khushi Bruta, Vanshika, Kishnoor Bhasin, Dr. Bhawana设想的，他们在起草手稿和进行文献检索时都是平等的贡献者。Bhawana博士还在整个过程中指导我们，并帮助我们将我们的想法与更广泛的社区联系起来。作者们阅读并批准了最终的手稿。

相应的作者

对应到Bhawana．

伦理批准并同意参与

不适用。

发表同意书

不适用。

相互竞争的利益

作者宣称他们之间没有利益冲突。

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