溃疡性结肠炎（uc）是一种慢性、难治性且易复发的炎症性肠病，临床表现为腹痛、腹泻以及粘液脓血便，严重影响患者的生活质量。胃肠道免疫系统对肠道微生物的异常免疫反应在uc的病因中起着关键作用。当前的uc治疗策略如美沙拉嗪、免疫抑制剂、皮质类固醇和生物制剂，能够抑制过度激活的免疫反应，但忽视了肠道微生物在疾病中的作用，导致临床治疗效果有限。恢复肠道微生物平衡的微生态制剂，如益生菌、益生元和合生元，引起了广泛关注。先前的研究发现，不同的微生态制剂与相似的药物结合治疗uc的效果不同，最有效的微生态制剂有待确定。
为了解决这一问题，海洋学院丛静副教授指导周思宇等研究生做了大量工作并取得了一定的进展。首先制定了详细的纳入和排除标准对来自三个生物医学数据库中已发表的一万多篇相关的文章进行了仔细地筛选，最终纳入了20篇文章，并对它们的实验数据进行了定量合成。网络荟萃分析结果显示乳杆菌属和双歧杆菌属的组合是辅助治疗急性uc最有效的微生态制剂（图1）。
图1比较不同微生态制剂与安慰剂在急性uc患者中的临床缓解率的森林图。la.：乳杆菌属；bi.：双歧杆菌属；st.：链球菌属；en.：肠球菌属；fos：低聚果糖。
此外，还发现具有增殖乳杆菌属能力的低聚果糖也是极具潜力的微生态制剂（图1）。能否通过结合低聚半乳糖和低聚异麦芽糖来最大限度地发挥益生元的治疗效果有待确定。为了解决这一问题，利用动物模型开展了复合益生元（低聚果糖、低聚半乳糖和低聚异麦芽糖）对炎症性肠病的探究性实验。结果发现，复合益生元联合美沙拉嗪能够通过提高肠道微生物的alpha多样性指数和网络复杂性、增加肠道益生菌的相对丰度（粘液乳杆菌属和双歧杆菌属）、提高短链脂肪酸的含量和降低促炎症细胞因子的水平（il-6、tnf-α和il-1β），来缓解葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎（图2）。
图2不同处理组小鼠肠道微生物属水平网络分析。（a）美沙拉嗪治疗组（左）和联合治疗组（右）网络；（b）两个网络之间节点和边的维恩图；（c）基于节点拓扑角色的zi-pi图。网络中的每个节点代表一个细菌属。节点大小表示一个属的平均相对丰度。边宽度表示支持此连接的相关性值。节点和边的颜色代表不同的模块。tme：治疗性美沙拉嗪；cpm：复合益生元联合美沙拉嗪。
这两篇研究成果对临床上使用微生态制剂辅助治疗急性uc具有重要的意义。第一个工作以研究论文的形式发表在clinical nutrition（一区，if =6.3）上，题目为“comparative efficacy and tolerability of probiotic, prebiotic, and synbiotic formulations for adult patients with mild-moderate ulcerative colitis in an adjunctive therapy: a network meta-analysis”。第二个工作以研究论文的形式发表在international journal of biological macromolecules（一区，if =8.2）上，题目为“compound prebiotics as prophylactic and adjunctive treatments ameliorate dss-induced colitis through microbiota modulation effects”。两篇文章的第一作者都为青岛科技大学海洋学院2021级硕士研究生周思宇，通讯作者均为丛静副教授，青岛科技大学为第一单位，论文doi链接分别为10.1016/j.clnu.2023.11.010和10.1016/j.ijbiomac.2024.132362。
本课题研究得到了国家自然科学基金（42307182）、青岛市自然科学基金（23-2-1-71-zyyd-jch）和中国营养学会科研基金（cns-zd2020-21）的支持。
