《BMC Nutrition》:Effect of probiotic and prebiotics supplementation on hemoglobin levels and iron absorption among women of reproductive age and children: a systematic review and meta-analysis
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这篇系统综述和荟萃分析,聚焦益生菌和益生元对育龄妇女(WRA)和儿童肠道铁吸收、血红蛋白及铁蛋白水平的影响。研究发现,它们或能改善女性铁吸收和铁蛋白水平,但对提升血红蛋白效果不确切,在儿童中也未展现明显益处,为相关研究提供重要参考。
一、研究背景
营养性贫血是全球重要的公共卫生问题,尤其在儿童和育龄妇女(WRA)群体中较为突出。2019 年,全球育龄妇女贫血患病率达 29.9%,6 - 59 个月儿童为 39.8%,南亚和撒哈拉以南非洲地区国家受影响尤为严重。在印度,根据全国家庭健康调查 - 5(NFHS - 5,2019 - 2021),6 - 59 个月儿童贫血患病率为 67.1%,15 - 19 岁少女为 59.1%,15 - 49 岁妇女为 57%。尽管印度实施了相关国家计划,但这些人群的贫血患病率相较于 NFHS - 4 仍有所上升。约 30 - 50% 的贫血由铁缺乏引起。铁缺乏对婴儿、学龄前和学龄儿童的认知能力、行为及身体发育影响重大,还会损害其免疫功能,增加感染风险。对于育龄妇女,铁缺乏性贫血会增加早产、低出生体重和婴儿神经发育不良的风险。口服铁补充剂存在生物利用度有限的问题,炎症、植酸盐和草酸盐等膳食抑制剂会进一步降低其吸收。而且,由于胃肠道不良反应,患者对口服铁剂的依从性较差。因此,探索能提高口服铁剂效果的新干预措施很有必要。益生菌被食品和农业组织(FAO)/ 世界卫生组织(WHO)定义为 “当给予足够数量时,能对宿主健康产生益处的活微生物” 。益生元则是一类可被肠道微生物群降解的营养物质,其定义需满足以下标准:抵抗胃的酸性 pH、不被哺乳动物酶水解、在胃肠道不被吸收;可被肠道微生物群发酵;能够选择性刺激肠道细菌的生长和 / 或活性,从而通过该过程增进宿主健康。这些化合物被肠道微生物群消耗后,会降解产生短链脂肪酸,影响胃肠道和全身效应 。越来越多证据表明,益生菌和益生元可优化膳食铁的生物利用度,但目前尚无关于其对儿童和年轻女性血红蛋白水平及铁吸收影响的系统综述。
二、研究目的
本系统综述和荟萃分析旨在系统评估益生菌和益生元对育龄妇女和儿童血红蛋白水平、铁储存及铁吸收变化的影响。
三、研究方法
制定研究方案 :研究方案在 PROSPERO 前瞻性注册 [CRD42023399502]。
确定纳入标准 :纳入已发表文献中关于随机对照试验(RCTs),包括平行或交叉设计、准实验研究,这些研究使用益生菌和 / 或益生元预防或治疗儿童和育龄妇女(15 - 45 岁)的贫血;评估这些干预措施对贫血状态变化(使用血红蛋白和 / 或铁蛋白衡量)和铁吸收(使用稳定铁同位素)影响的研究;对照组根据研究设计可为安慰剂、常规铁补充剂或未添加益生菌或益生元的食物。排除针对潜在病因导致贫血(如慢性肾病、癌症等引起的贫血)患者使用益生菌和益生元预防贫血的研究,以及综述、评论、观点文章和临床前研究论文1 2 。
检索文献 :检索 Medline、Cochrane 图书馆和 Embase 数据库中 2005 年 1 月至 2023 年 1 月 31 日期间,以英文撰写的、关于使用益生菌 / 益生元预防或治疗贫血(以补充剂或强化食品形式)的文献。
筛选文献 :采用 Joanna Briggs Institute 建议的三步搜索策略。首先对 Medline 和 Embase 数据库进行有限搜索,分析标题、摘要或索引词中的关键术语;然后用提取的关键词在各个数据库中进行搜索;最后搜索已识别文章的参考文献列表,查找相关文献。使用 Distiller SR 软件进行标题 / 摘要筛选和数据提取,去除重复文献后进行筛选3 4 。
数据收集与分析 :两位作者(AS 和 AP)根据既定的纳入标准,独立且同时对检索结果进行一级审查(标题和摘要);获取所有选定引文的全文并上传至 Distiller SR 项目,再由两位评审员(AS 和 AP)独立进行全文筛选,冲突由第三作者(AA)裁决。提取选定文章的作者、年份、国家、人群类型、年龄组、样本量、研究目的、干预类型(益生菌、益生元、是否含铁)和研究结果(铁吸收增加、血红蛋白变化)等变量。使用 RoB 2.0 工具评估随机对照研究的偏倚风险,使用 ROBIN - I 评估非随机研究的偏倚风险。使用 Revman 5.4.1 软件进行荟萃分析,计算血红蛋白水平、铁蛋白水平和铁吸收的均值和标准差。根据异质性大小选择随机效应模型或固定效应模型进行分析,并进行敏感性分析和报告偏倚评估。使用 GRADEpro GDT 软件评估证据的确定性,将证据质量分为 “高”“中”“低”“极低” 四个等级5 6 7 。
四、研究结果
研究选择 :从三个数据库共检索到 1925 条记录,去除 170 条重复记录后,筛选出 1755 条标题 / 摘要,排除 1458 条不相关记录,对 297 条记录进行全文审查,最终纳入 29 项研究。
研究特征 :纳入的 29 项研究中,16 项为平行随机对照研究,11 项为交叉设计随机对照研究,2 项为非随机对照研究。15 项研究来自低收入和中等收入国家,14 项来自高收入国家。其中,15 项研究针对儿童,14 项针对育龄妇女。研究涉及的益生元包括低聚半乳糖(GOS)、低聚果糖、菊粉;益生菌包括 H61、Lp299v、罗伊氏乳杆菌(L. reuteri)DSM 17,938、动物双歧杆菌(B. lactis)8 9 。
研究中的偏倚风险 :29 项研究中,4 项因偏倚风险高、研究对象为患有乳糜泻的患者、益生菌配方未明确或研究对象为混合人群(包括妇女)未纳入荟萃分析。总体而言,随机序列生成的研究偏倚较少,但部分研究存在结局评估未设盲(检测偏倚)、参与者和研究人员未设盲(执行偏倚)、选择性报告(报告偏倚)、结局数据不完整(损耗偏倚)等问题10 11 。
综合结果
血红蛋白变化 :对 5 项育龄妇女研究的荟萃分析显示,使用益生菌和 / 或益生元(含或不含铁)与单独使用铁或安慰剂相比,血红蛋白水平无显著改善,研究存在高异质性(I 2 = 87% )。对 8 项儿童研究的荟萃分析,随机效应模型下血红蛋白水平无显著变化;固定效应模型下虽有 0.21 gm/dl 的增加(95% CI 0.1 - 0.31,span data-custom-copy-text="\(p0.0001\)"p < 0.0001 ;n = 1361 ),但研究存在高异质性(I 2 = 83% )12 13 。
铁蛋白变化 :对 6 项育龄妇女研究的荟萃分析表明,使用益生菌和 / 或益生元(含或不含铁)相比铁或安慰剂,铁蛋白水平显著提高 2.45 ng/ml(95% CI 0.61 - 4.30,p = 0.009 ;n = 320 ),研究存在高异质性(I 2 = 80% );固定效应模型下,效应量降至 1.39 ng/ml。对 4 项儿童研究的荟萃分析,固定效应模型下铁蛋白水平无显著变化,纳入高偏倚风险的研究后,异质性增加至 71%,分析显示铁蛋白水平显著降低 -3.78 ng/ml(95% C I = ? 7.45 ? 0.12 ,n = 640 )14 15 。
铁吸收分数 :在育龄妇女中,使用益生菌和 / 或益生元(含或不含铁)与使用安慰剂或铁相比,铁吸收平均增加 0.74%(95% CI 0.11 - 1.38,p = 0.02 ,n = 234 );与仅摄入铁相比,使用益生菌 / 益生元与铁联合可使铁吸收增加 8.15%(2.17 - 14.12,p = 0.008 ,n = 334 );与安慰剂相比,使用益生菌 / 益生元可使铁吸收平均增加 0.48%(0.09 - 0.87,p = 0.01 ,n = 539 )。儿童的铁吸收变化不显著,且分析存在高异质性16 。
敏感性分析 :将使用补充剂和强化剂的研究分开分析,以及去除高偏倚风险的研究后,统计显著性无差异。
报告偏倚 :风险偏倚评估发现两项研究存在选择性报告。通过漏斗图的视觉检查,发现育龄妇女研究存在不对称性,但可能是由研究的异质性导致,由于每项分析的研究数量不足 10 项,无法进行客观的报告偏倚评估。
证据确定性 :对育龄妇女的分析显示,补充益生菌和 / 或益生元(含或不含铁)能增加铁吸收的证据确定性低,能改善铁蛋白水平的证据确定性为中等,但不足以证明能改善血红蛋白水平。对儿童的分析表明,益生菌或益生元对铁蛋白水平无显著影响的证据质量低,对血红蛋白水平和铁吸收分数影响的证据非常不确定17 。
五、研究讨论
铁在胃肠道吸收不良是铁补充剂的主要局限之一,益生菌和益生元是潜在的干预手段,可改善铁吸收并减轻未吸收铁带来的胃肠道不良反应。本研究是首个系统评估益生菌和益生元干预对妇女和儿童铁相关指标影响的系统综述和荟萃分析,约 50% 的研究在低收入和中等收入国家进行,具有较好的代表性。研究结果表明,在育龄妇女中,铁吸收显著改善,但证据确定性极低,尤其是 GOS 和 Lp299v。益生菌和 / 或益生元干预(包括 Lp299v、GOS 和菊粉)能显著改善铁蛋白水平,证据确定性为中等,但对血红蛋白无显著改善。在儿童中,益生菌和 / 或益生元干预未显著改善任何结局指标,铁蛋白水平还有下降趋势,可能是儿童生长发育期尤其是婴儿期对铁需求高,导致铁储存快速消耗。尽管铁蛋白和铁吸收增加,但血红蛋白未改变,可能是营养性贫血病因多样,如其他微量营养素(尤其是维生素 B12)缺乏,以及背景炎症状态会影响铁用于血红蛋白合成的可用性。此外,研究纳入了健康人群和铁缺乏或缺铁性贫血人群,可能掩盖了干预在贫血人群中的真实效果;研究范围广、干预剂量范围大,也可能是血红蛋白水平未改变的原因之一。不同干预措施在不同人群中的效果存在差异,提示需要在缺铁妇女和儿童中开展大规模研究,评估益生菌和益生元干预的有效性18 19 。总体而言,GOS 和 Lp299v 可能是改善女性铁生物利用度的有前景的干预措施,但尚无充分证据表明它们能持续改善铁蛋白或血红蛋白水平。目前缺乏大规模研究评估这些干预措施单独或与口服铁联合预防和治疗女性贫血的有效性,也需要研究确定益生菌 / 益生元抵消铁不良反应的最小有效剂量。在儿童中,现有证据无法证实使用益生菌或益生元(单独或与口服铁联合)改善铁相关指标的益处20 。本研究也存在局限性,它综合了所有针对妇女和儿童评估的益生菌和益生元干预措施,未聚焦单一干预,导致荟萃分析结果异质性显著;部分研究存在中等偏倚风险。尽管如此,本研究为该领域未来研究的设计提供了全面的现有证据,鉴于在育龄妇女中看到的潜在益处,有必要开展高质量的大规模研究21 。
六、研究结论
使用益生菌或益生元(尤其是 Lp299v 和 GOS)可能改善女性铁吸收和铁蛋白水平,但证据确定性为低到极低;目前证据无法确凿表明这些干预措施能改善妇女和儿童的血红蛋白水平。需要开展设计良好、效能充足的随机对照试验(RCTs),评估益生菌和益生元在改善贫血人群铁生物标志物方面的作用。
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