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本文通过系统评价和荟萃分析,研究了益生菌和多酚对心力衰竭(HF)生物标志物的影响。分析纳入 8 项研究共 493 名参与者,结果显示二者对左心室射血分数(LVEF)、超敏 C 反应蛋白(hs-CRP)等标志物无显著改善,仍需更多研究验证其疗效。
引言
心力衰竭(HF)是一个严峻的全球健康挑战,全球超 2600 万人受其影响,它导致较高的住院率,带来沉重的医疗负担。尽管治疗手段不断进步,但许多 HF 患者预后仍不乐观,因此探寻创新治疗方法来辅助现有疗法至关重要。
近年来,对肠道 - 心脏轴的研究为 HF 治疗开辟了新方向。肠道微生物群失衡(即生态失调)会通过增加全身炎症和改变代谢过程等机制加重 HF 病情。基于此,饮食干预成为管理 HF 的潜在手段,其中益生菌和多酚备受关注。
益生菌旨在恢复肠道微生物群的健康平衡,有望减轻 HF 相关的病理过程。已有研究表明,某些益生菌菌株如乳杆菌和双歧杆菌,可降低胆固醇水平、改善血压控制并减少炎症标志物,还能通过改善肠道屏障功能、减少膳食脂质吸收和调节免疫反应等间接影响心脏健康。
多酚是植物中的天然化合物,具有抗氧化和抗炎特性。它能通过清除自由基减少氧化应激,改善内皮功能、增强一氧化氮(NO)生物利用度和抑制低密度脂蛋白(LDL)氧化等方式,对心脏健康发挥有益作用。
本系统评价和荟萃分析纳入新研究,旨在评估益生菌和多酚对 HF 结局的疗效,探究它们作为 HF 辅助治疗手段的可行性。
材料和方法
文献检索与数据来源
研究遵循系统评价和荟萃分析的首选报告项目(PRISMA)指南,两位作者在 Embase、PubMed 和 Cochrane 图书馆数据库中,独立检索 2012 年至 2024 年的相关研究。选择这一时间段,是为了涵盖在理解肠道 - 心脏轴、基因组和代谢组分析技术进步以及向个性化医学转变等方面的重要进展。
作者运用 PICO 模型,结合 “心力衰竭 AND 益生菌”“心力衰竭 AND 多酚” 等关键词进行检索,并通过筛选聚焦于临床研究、随机对照试验和涉及人类受试者的文章。同时,严格遵循 PRISMA 清单,以确保检索的透明性和完整性。研究方案已在 PROSPERO 注册,ID 为 CRD42025631407。
纳入与排除标准
纳入随机对照研究和临床研究,依据 PICO 模型确定纳入标准:研究对象为 HF 患者或有 HF 风险的个体;干预措施为使用益生菌或多酚;对照组为安慰剂或其他益生菌;观察指标包括左心室射血分数(LVEF)、血清超敏 C 反应蛋白(hs-CRP)、N 端 B 型利钠肽原(NT-proBNP)、肌酐等多种指标的变化。此外,还要求每组样本量≥10 人、研究为同行评审期刊文章且参与者年龄大于 18 岁。
排除包含癌症患者、非人体试验研究、对益生菌或多酚过敏的患者以及非英文出版物的研究。
数据提取
两位评审员独立筛选合适文章的全文,进行进一步评估。若存在分歧,则通过讨论解决;若无法达成共识,则由第三位评审员介入裁决。提取的数据包括作者姓名、发表年份、研究设计、标题、平均年龄、样本量、益生菌菌株和多酚类型、主要和次要结局等。对于符合一般标准但部分数据缺失(如结局数据)的研究,予以排除。
质量和偏倚评估
使用 Cochrane 偏倚风险工具(RoB 2)评估纳入研究的偏倚和方法学质量,该工具从随机化过程、偏离预期干预、缺失结局数据、结局测量、报告结果的选择和总体偏倚六个方面进行评估。由两位独立评审员执行评估,若有分歧,通过讨论或咨询第三位评审员做出最终决定。
同时,研究还考虑了其他可能影响结果的潜在偏倚,如发表偏倚(有积极结果的研究更易发表)和选择偏倚(研究参与者不能充分代表更广泛人群),以更全面地评估潜在偏倚来源。
统计分析
运用 Review Manager 5.4.1 软件对数据进行综合分析并生成森林图。分析将结局作为连续变量,采用逆方差法和随机效应分析,设定研究置信区间和总置信区间为 95%,通过计算均数差评估益生菌和多酚对 LVEF、hs-CRP、肌酐水平和 NT-proBNP 等健康指标的影响。
此外,研究还审查了不同人群和实验参数(如益生菌剂量水平、参与者保留率、益生菌和多酚的形式、研究设计以及研究持续时间)之间的差异。通过对亚组的详细分析,进一步探究益生菌和多酚的综合影响,确定潜在的变异来源,以及异质性和调节因素是否影响研究结果。亚组分析基于参与者年龄、体重指数(BMI)和 NT-proBNP 水平进行,因为这些因素与 HF 相关,且可能影响益生菌和多酚的疗效。
结果
质量和偏倚风险评估
RoB 2 评估显示,纳入研究在不同领域存在不同程度的偏倚风险。Karim 等人和 Pourrajab 等人的研究在 “缺失结局数据” 领域存在高风险,表明数据处理存在问题。Awoyemi 等人、Gal 等人、Panahi 等人和 Pourrajab 等人的研究在 “随机化过程” 领域风险不明确,可能引入选择偏倚。不过,所有研究在 “偏离预期干预” 和 “结局测量” 领域风险较低,在 “报告结果的选择” 领域也均显示低风险。
总体而言,Costanza 等人、Flammer 等人和 Moludi 等人的研究总体偏倚较低;Awoyemi 等人、Gal 等人和 Panahi 等人的研究由于方法学细节不足,风险不明确;Karim 等人和 Pourrajab 等人的研究因缺失结局数据处理不当,总体风险较高。
此外,研究未纳入未发表研究或灰色文献,可能导致发表偏倚。而且,纳入研究在参与者选择上存在差异,主要聚焦于疾病严重程度为 NYHA II/III 级、合并症得到控制的 HF 患者,排除了 NYHA IV 级和 LVEF 严重降低或保留的患者,这可能引入选择偏倚。
干预对 LVEF 的影响
四项共涉及 253 名参与者的研究分析了益生菌干预组和安慰剂对照组 LVEF 的均数差。荟萃分析显示,总体标准化均数差(SMD)为 0.11(95% CI -0.19,0.42)(p = 0.46),表明两组间 LVEF 无统计学显著差异,研究间异质性为中度(I2=27%,p = 0.25)。各研究报告的 SMD 范围为 - 0.19 至 0.38,研究权重在荟萃分析中为 7.7% 至 37.2%。这表明与对照组相比,益生菌干预并未使 LVEF 得到统计学显著改善。
干预对 hs-CRP 的影响
三项共 150 名参与者的研究评估了益生菌干预组和安慰剂对照组 hs-CRP 水平的均数差。分析表明,接受干预的患者 hs-CRP 平均水平无统计学显著差异,总均数差为 - 0.13(95% CI -0.33,0.08)(p = 0.22),研究间异质性极小(I2=16%,p = 0.30)。各研究的均数差分别为 - 0.38 mg/dL、-0.30 mg/dL 和 - 0.03 mg/dL,但均无统计学显著性。这说明与对照组相比,益生菌干预未使 hs-CRP 水平发生显著变化。
干预对肌酐的影响
两项共 80 名参与者的研究分析了多酚干预组和安慰剂对照组血清肌酐水平的均数差。荟萃分析显示,总体均数差为 - 3.77 μmol/L(95% CI -23.62,16.08)(p = 0.71),表明两组间血清肌酐水平无统计学显著差异,研究间未检测到异质性(I2=0%,p = 0.66)。各研究的均数差分别为 - 5.20 和 - 9.70 μmol/L,但均未达到统计学显著性。这意味着与对照组相比,多酚干预对血清肌酐水平无显著影响。
对 NT-proBNP 的影响
在对 NT-proBNP 水平的影响分析中,分别考察了益生菌和多酚两类干预措施,并与各自的安慰剂组进行比较。益生菌亚组包含两项研究共 90 名参与者,多酚亚组包含两项研究共 40 名参与者。综合两个亚组的分析结果显示,NT-proBNP 水平无显著差异,总体均数差为 - 0.04(95% CI -0.76,0.68),未检测到异质性(I2=0%,p = 0.91)。
亚组分析表明,益生菌和多酚对 NT-proBNP 水平均无显著影响。益生菌组均数差为 0.00(95% CI -0.73,0.73),无异质性(I2=0%,p = 0.99);多酚组均数差为 - 2.39(95% CI -7.69,2.91),存在低至中度异质性(I2=26%,p = 0.38)。这表明与安慰剂相比,益生菌和多酚均未显著改变 NT-proBNP 水平。
NT-proBNP、年龄和 BMI 的亚组分析
在 NT-proBNP 水平的亚组分析中,如上述,益生菌和多酚均未显示出显著影响。
年龄亚组分析显示,益生菌组基线年龄均数差为 2.22(95% CI 0.66,3.77),无异质性(I2=0%,p = 0.005),表明该组中老年人比例可能更高;多酚组基线年龄均数差为 - 1.55(95% CI -2.53,-0.56),无异质性(I2=0%,p = 0.002),说明该组中年轻人相对较多。
BMI 亚组分析显示,益生菌组 BMI 无显著差异,均数差为 - 0.18(95% CI -1.18,0.83),存在异质性(I2=61%,p = 0.73),有 BMI 略低的趋势;多酚组 BMI 显著降低,均数差为 - 1.07(95% CI -1.63,-0.51),无异质性(I2=0%,p = 0.0002),表明该组中 BMI 较低的个体更普遍。
讨论
LVEF、hs-CRP、肌酐和 NT-proBNP 等生物标志物在 HF 的诊断、监测和管理中具有关键作用,本研究围绕这些标志物评估益生菌和多酚的影响。
系统评价和荟萃分析结果显示,纳入的 8 项研究共 493 名参与者的数据表明,益生菌和多酚对所研究的 HF 生物标志物无显著改善。这在一定程度上与先前的荟萃分析结果一致,即益生菌对 LVEF 和 hs-CRP 水平无显著影响。不过,本研究纳入了最新研究,并拓展到多酚对 HF 的影响,拓宽了对饮食干预的理解。
本研究结果与 Clauss 等人的研究一致,他们发现马拉松运动员饮用富含多酚的饮料与安慰剂相比,NT-proBNP 水平无显著变化。但与另一项关于白藜芦醇补充剂的荟萃分析结果形成对比,该分析显示白藜芦醇可显著降低血清肌酐水平,具有肾脏保护作用。差异可能源于所研究多酚类型的不同,白藜芦醇独特的抗炎和抗氧化特性可能使其在肾脏保护方面更有效;此外,纳入研究的规模不同也可能影响结果,白藜芦醇荟萃分析纳入研究更多,统计效力更强。
本研究中涉及的益生菌菌株包括鼠李糖乳杆菌 GG、布拉氏酵母菌,以及双歧杆菌和乳杆菌的组合等。其中,布拉氏酵母菌可显著降低残留脂蛋白颗粒和富含甘油三酯的脂蛋白水平,这些脂蛋白与冠心病严重程度和进展密切相关。不同研究中布拉氏酵母菌对 HF 的影响存在差异,Costanza 等人的研究显示其可改善 LVEF 并降低心血管风险标志物;而 Awoyemi 等人的研究则未发现其对 LVEF、微生物群多样性或全身炎症标志物有显著影响。这可能是由于研究规模、设计、患者人口统计学特征以及患者是否存在生态失调等因素不同导致的。
亚组分析中,益生菌和多酚组在基线年龄和 BMI 上存在显著差异,这对解释干预效果对 HF 结局的影响至关重要。年龄会影响疾病进展和治疗反应,BMI 与心血管健康相关,这些差异可能影响研究结果的普遍性和与 HF 相关的研究结局。
优势与局限性
本研究首次全面评估益生菌和多酚对成年 HF 患者的影响,研究方法结合了截至 2024 年的研究,使结果对当前临床实践和饮食建议更具参考价值,为未来研究奠定了基础。
然而,研究也存在诸多局限性。可用的随机对照试验数量有限,限制了结论的普遍性;益生菌和多酚的菌株、剂量、配方以及产品类型、来源等存在差异,增加了研究的混杂因素,难以得出一般性结论;部分结局指标的研究数量少,难以明确其疗效;纳入研究的纳入和排除标准存在差异,存在选择偏倚,限制了研究结果对更广泛 HF 人群的适用性;样本量小、相关文章数量有限,影响了分析的统计效力,且研究持续时间和随访期较短,影响了对长期效果的评估。
结论
本系统评价和荟萃分析评估了益生菌和多酚在管理 HF 中的疗效,结果显示二者对 HF 生物标志物如 LVEF、hs-CRP、肌酐和 NT-proBNP 无显著改善。这表明饮食干预虽有前景,但仍需更多大规模、针对性的研究来证实其临床有效性。