腸易激綜合徵（irritable bowel syndrome，IBS）是一種常見的功能性腸病，在對我國普通人群的調査中，其患病率為0.82%～5.67%，患者表現為腹痛或腹部不適伴排便習慣和糞便性狀的改變，嚴重影響患者的生命質量和工作效率。
近年來，腸道感染、小腸細菌過度生長（small intestinal bacterial overgrowth，SIBO）、腸道菌群紊亂與IBS的關係日益受到關注。隨著微生態學的發展，益生菌、益生元等微生態調節劑逐漸被用來調節腸道菌群，以保持腸道微生態平衡。益生元對IBS的治療價值日益受到重視。
腸道微生態在IBS發病中的作用
腸道感染與IBS：Neal等提出感染後IBS的概念後，越來越多的研究表明腸道感染和炎症在IBS發病機制中起著重要作用。國內外的研究均發現急性胃腸炎/痢疾感染後1～8年內發生腸功能紊亂或IBS的危險性增加。腸道感染可能通過黏膜損傷和炎症反應、肥大細胞增多、炎性細胞因子增多和胃腸道微生態環境改變等機制導致IBS。腸道感染後，細菌、病毒、寄生蟲可直接損傷腸道黏膜，引起腸道通透性增加和絨毛面積受損，也可使腸黏膜免疫系統因過多暴露於腸腔內抗原而活化，使腸黏膜處於持續性低度炎症狀態，導致敏感性增高。感染性胃腸炎後，腸道共生菌群失調，引起腸道發酵產物如短鏈脂肪酸減少，腸腔pH升高，對致病菌抑制作用減弱，進一步導致致病菌過度生長，產生一系列腹部不適症狀，如腹瀉、腹脹等。
腸道菌群與IBS：胃腸道菌群是一個複雜的生態系統，每一個人的體內棲息著至少160種不同的細菌菌群。主要由厭氧菌、兼性厭氧菌和需氧菌組成，其中專性厭氧菌佔99%以上，僅類桿菌和雙歧桿菌就佔細菌總數的90%以上，而有潛在致病性的梭狀芽孢桿菌和葡萄球菌僅佔少量。在機體健康狀況良好時，機體與正常菌群互利共生，維持微生態平衡。但在各種內在、外在因素作用下，正常微生態平衡遭到破壞，出現短暫或持久的菌群失調，可導致腸道功能紊亂。研究發現，IBS患者普遍存在腸道菌群失調現象。Parkes等過特異性寡核苷酸探針，發現與健康對照者相比，IBS患者類桿菌和梭狀芽孢桿菌數量增加，而腹瀉型IBS患者腸道內雙歧桿菌數量減少，表明腸道菌群紊亂在IBS發病中起著重要作用。
SIB0與IBS症狀有關：SIB0是指遠端腸道內菌群因各種原因移位進入小腸，引起小腸內細菌過度生長而引起營養吸收不良、腹瀉、腹痛、腹脹、體重減輕等症狀的臨床綜合徵。當小腸液中細菌數量＞105/ml，即可診斷SIB0。此時，口服葡萄糖或乳果糖在進入結腸之前即被小腸過度生長的細菌發酵分解產生氫氣、甲烷、二氧化碳等，故氫氣呼氣試驗可反映小腸內細菌生長情況。Gasbarrini等進行的薈萃分析發現，與健康對照者相比，IBS患者乳果糖氫呼氣試驗（lactulose hydrogen breath testing，LHBT）明顯異常（OR 4.46，95% CI，1.69～11.80），表明患者存在SIBO。系統回顧和Meta分析表明，在IBS患者中SIB0的發生率為4%～64%，根除SIB0可減輕IBS的症狀。Pimentel等的一項隨機、雙盲、安慰劑對照研究發現，84%的IBS患者LHBT呈陽性；這些患者經抗菌藥物治療後，55%症狀得到改善，20%LHBT結果轉陰，且LHBT轉陰者症狀改善比LHBT未轉陰者更為明顯，SIB0與IBS的腹脹、腹瀉、腹痛等症狀有一定相關性。SIB0可通過影響小腸動力、增加內臟敏感性、產生過量氣體、影響腦-腸軸、植物神經功能紊亂及激活腸道免疫反應等，導致腹痛、腹瀉、腹脹和排便習慣改變。
益生元及其功能
益生元是一種不被消化的、可發酵的食物成分，能夠選擇性地刺激1種或幾種結腸微生物菌群的生長，從而有益於宿主的健康。常見的有菊粉、低聚果糖、低聚木糖、低聚異麥芽糖、低聚半乳糖（如水蘇糖、棉子糖）等。其特點主要為不被胃腸道消化吸收，而在大腸內被特定的有益菌（主要指雙歧桿菌和乳酸桿菌）作為碳源，生成短鏈脂肪酸和氣體（二氧化碳、氫氣、甲烷），為宿主提供營養和能量，併發揮以下作用。
1、調節腸道菌群，減少腸道感染：益生元可以促進人體腸道內有益菌的繁殖，增加糞便中雙歧桿菌數量，改善糞便含水量、pH，從而使糞便容易排出。Gibson等選取8例志願者在完全控制飲食的條件下，給予低聚果糖15g/d、澱粉15g/d（對照）、菊粉15g/d各15d，發現食用低聚果糖和菊粉後，糞便內的雙歧桿菌數量均增加了約10倍（分別由108.8/g糞便增加至109.5/g糞便和109.2/g糞便增加至1010.1/g糞便），而擬桿菌、梭菌、梭桿菌和革蘭陽性球菌數量下降。益生元通過提供底物促進腸道雙歧桿菌生長，雙歧桿菌可以和腸道上皮細胞緊密連接，形成生物學屏障，阻止致病菌和條件致病菌的定植、入侵。研究還發現，雙歧桿菌能夠分泌一種廣譜的抗微生物物質抑制腸道病原菌的生長，如沙門菌、彎曲桿菌、李斯特菌、霍亂弧菌等。此外，益生元被髮酵後產生的短鏈脂肪酸可降低腸道pH，進一步抑制腸道病原菌的生存。因此，益生元可以通過調節腸道菌群減少胃腸炎和腸道感染的風險。
2、調節免疫、減少過敏、降低腫瘤發病率：益生元可以活化NK細胞和巨噬細胞，促進腸腔內分泌型IgA、IL-10的分泌，增加回腸淋巴濾泡中B細胞的數量，從而增強和恢復免疫功能。部分研究報道益生元可以降低胃腸道腫瘤的發生率，有證據顯示腸道菌群的代謝活動參與了腫瘤的發生。Jacobsen等用氧化偶氮甲烷人工誘導結腸癌的小鼠進行實驗研究，發現給予菊粉和低聚果糖的小鼠比對照組結腸腫瘤的發生率降低。
3、促進礦物元素的吸收，控制體重，減少肥胖相關疾病：益生元在結腸被分解為短鏈脂肪酸和其他有機酸，可降低腸道的pH，使鈣、鎂、鐵、鋅變為遊離態易於溶解和吸收。動物實驗表明，益生元可以減少食物攝入量，控制體重，調節肥胖相關的代謝紊亂，如脂肪肝、高血脂、糖尿病、高血壓等。研究發現雙歧桿菌可減少小鼠腸道內脂多糖的水平，並改善黏膜屏障功能，從而調節代謝紊亂相關疾病，而其具體機制尚不清楚。
隨著人們對益生菌的深入研究，益生菌對IBS的治療作用逐漸明確，一項Meta分析顯示，益生菌對IBS的治療有效，與安慰劑相比，其不適症狀評分顯著降低。然而，益生菌攝入後，很難保證其在腸道的存活率，並且幾乎無法通過藥代動力學進行監測。此外，對於腸道黏膜屏障嚴重受損、免疫抑制或免疫缺陷的患者，使用益生菌的安全性尚無確切結論。因此，益生元在IBS治療中的價值逐漸受到人們的關注。
IBS患者臨床多表現為腹脹、脹氣、腹瀉或便秘，甚至腹瀉及便秘相交替。近期一些研究發現益生元可以緩解IBS患者整體症狀評分（如腹痛、腹脹、排便困難等），且這一作用具有劑量相關性，小劑量的益生元作用更加明顯。
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