腸道菌群失調(diào)與慢性肝病

劉 華,茍小軍,曹健美

腸道菌群失調(diào)與慢性肝病

劉 華1,茍小軍2*,曹健美3

腸道菌群是機(jī)體內(nèi)環(huán)境中不可缺少的組成部分,腸道菌群的動(dòng)態(tài)平衡對(duì)維持機(jī)體的健康有著重要的作用。當(dāng)某種因素致使機(jī)體內(nèi)、外環(huán)境發(fā)生變化時(shí),便會(huì)打破腸道菌群的動(dòng)態(tài)平衡,引起機(jī)體的腸道菌群失調(diào),進(jìn)而促進(jìn)各種慢性肝病的發(fā)生與發(fā)展,而慢性肝病也可加重腸道菌群的失調(diào),兩者相互影響、互為因果。應(yīng)用益生菌治療能夠調(diào)節(jié)紊亂的腸道菌群,改善患者的臨床癥狀,從而為治療慢性肝病帶來(lái)新的希望。

腸道菌群失調(diào);慢性肝病;慢性乙型病毒性肝炎;非酒精性脂肪性肝病;肝硬化;酒精性肝病;肝衰竭

0 引言

中國(guó)是一個(gè)肝病大國(guó),我國(guó)慢性乙肝病毒感染者多達(dá)9 300萬(wàn)人以上,慢性肝炎、脂肪肝、肝炎肝硬化及原發(fā)性肝癌等肝病,已嚴(yán)重威脅到人類健康[1]。腸道菌群對(duì)肝臟的炎癥反應(yīng)及纖維化進(jìn)程有重要的影響,能進(jìn)一步惡化肝功能,使肝臟損害加重[2]。因此,慢性肝病與腸道菌群的相互關(guān)系引起人們的關(guān)注,促使學(xué)者研究腸道菌群在慢性肝病發(fā)病過(guò)程中的作用。本文就腸道菌群失調(diào)與慢性肝病的關(guān)系作一綜述。

1 腸道菌群的概念與作用

人體腸道是一個(gè)龐大且復(fù)雜的微生態(tài)環(huán)境,腸內(nèi)棲息著大量的微生物,其種類至少1 000～1 150種,且以細(xì)菌為主,故腸道中的微生物被統(tǒng)稱為腸道菌群[3]。健康人胃腸道中的細(xì)菌總數(shù)高達(dá)100萬(wàn)億個(gè),是人體細(xì)胞總數(shù)的10倍,以厭氧菌為主,雙歧桿菌和類桿菌大約占腸道細(xì)菌總數(shù)的90%以上,致病菌主要是數(shù)量極少的梭桿菌和葡萄球菌[4]。在健康狀態(tài)下,人的腸道中不同部位的菌群數(shù)量是穩(wěn)定的,但不同部位間的菌群數(shù)量存在較大的差異,胃、十二指腸和空腸菌群數(shù)量極少;回腸中菌群數(shù)量較多,主要菌種是乳酸桿菌、大腸埃希菌、類桿菌和梭狀芽孢桿菌等革蘭陰性菌;細(xì)菌數(shù)量最多是結(jié)腸,以擬桿菌、真桿菌、雙歧桿菌和厭氧的革蘭陽(yáng)性球菌為主[5-6]。在健康狀態(tài)下,腸道菌群是人體內(nèi)環(huán)境的重要組成部分,大多數(shù)菌群與人體之間的關(guān)系表現(xiàn)為互惠共生。腸道菌群在調(diào)節(jié)宿主免疫反應(yīng)、消化代謝及營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)等方面有著重要的生理作用,人體腸道與菌群之間是一種共生關(guān)系,彼此依賴,又相互影響,處于平衡狀態(tài),共同維持機(jī)體的健康[7-8]。

2 腸道菌群失調(diào)與慢性肝病的關(guān)系

肝臟是人體的代謝器官,存在肝動(dòng)脈及門靜脈的雙重血液供應(yīng)。其中,腸道的血液由肝門靜脈系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收并匯至肝臟,從而使得肝臟與腸道之間產(chǎn)生了密切的聯(lián)系,形成所謂的“腸-肝軸”。作為門靜脈的首過(guò)器官,肝臟容易受到腸源性微生物及其代謝產(chǎn)物的影響。慢性肝病時(shí),肝臟可以通過(guò)改變膽汁代謝、減少腸道血供和蠕動(dòng)等因素,影響腸道菌群,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致菌群失調(diào),而腸道菌群失調(diào)反過(guò)來(lái)進(jìn)一步加重肝損害,如此形成異常的“腸-肝軸”。因此,闡明腸道菌群與慢性肝病的關(guān)系及其相互作用的規(guī)律,有望為慢性肝病的治療提供新的切入點(diǎn)[9-10]。

2.1 腸道菌群與慢性乙型病毒性肝炎(Chronic hepatitis B,CHB) CHB是一種由感染乙型肝炎病毒(HBV)所導(dǎo)致的慢性傳染病,發(fā)病率較高，治療效果差,嚴(yán)重降低了患者的生活質(zhì)量,給患者及社會(huì)帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān),全球近三分之一的人口曾感染HBV,其中2.4億人發(fā)展為CHB[11-12]。據(jù)報(bào)道,CHB發(fā)病過(guò)程與內(nèi)毒素血癥的發(fā)生及腸道菌群的改變密切相關(guān),有人給予CHB患者拉克替醇進(jìn)行治療,觀察拉克替醇如何影響患者的腸道菌群變化以及內(nèi)毒素血癥的發(fā)生,結(jié)果患者腸道內(nèi)有益菌(如乳桿菌和雙歧桿菌)的數(shù)量明顯增加,產(chǎn)氣莢膜梭菌的數(shù)量顯著降低,內(nèi)毒素水平也明顯下降。原因是拉克替醇是一種益生元,使失調(diào)的腸道菌群恢復(fù)正常,進(jìn)而改善患者的腸道癥狀,有效降低內(nèi)毒素水平,以預(yù)防內(nèi)毒素血癥的發(fā)生,因此,給予CHB患者益生元治療,是一種新的治療思路[13-14]。Foschi等[15]研究證實(shí),CHB患者中,當(dāng)患者肝功能受損后，會(huì)減少補(bǔ)體的合成,導(dǎo)致患者免疫力下降和網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞功能受損,進(jìn)而使條件致病菌迅速增殖。目前的研究還沒有完全闡明腸道菌群與CHB之間的因果關(guān)系,但已有證據(jù)顯示，CHB與腸道菌群之間相互作用、彼此影響,疾病本身可導(dǎo)致腸道菌群的改變,同時(shí)，腸道菌群失調(diào)在某種程度上加快病情的進(jìn)展。因此,調(diào)節(jié)腸道菌群有可能作為治療CHB的藥物靶點(diǎn),有待學(xué)者深入研究相關(guān)機(jī)制。

2.2 腸道菌群與非酒精性脂肪性肝病(Non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD) 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和飲食結(jié)構(gòu)的改變,NAFLD的發(fā)病率正逐年升高,已成為第一大肝臟疾病。NAFLD的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明。隨著微生物測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的研究證實(shí)胃腸道微生態(tài)失衡可通過(guò)腸-肝軸參與NAFLD的發(fā)生[16]。據(jù)報(bào)道,內(nèi)毒素-TLR通路在腸-肝軸失衡介導(dǎo)NAFLD發(fā)病機(jī)制中有重要作用[17]。TLR信號(hào)是防御入侵病原體的第一線,能與特定細(xì)菌成分結(jié)合而活化。目前發(fā)現(xiàn),哺乳動(dòng)物有13種TLR,非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的發(fā)病機(jī)制主要與TLR2、TLR4、TLR5和TLR9相關(guān),它們分別識(shí)別細(xì)菌壁的脂多糖、肽聚糖、鞭毛蛋白和細(xì)菌DNA[18]。TLR激活后可啟動(dòng)NF-κB通路,誘導(dǎo) TNF-β、IL-18和干擾素等炎性反應(yīng)因子表達(dá)[19],繼而激活核苷酸結(jié)合寡聚結(jié)構(gòu)域樣受體(NLR)組裝成炎性反應(yīng)小體,轉(zhuǎn)錄更多炎性反應(yīng)因子前體并促進(jìn)其成熟分泌。腸道菌群失衡引起TLR激活,促進(jìn)炎性反應(yīng)級(jí)聯(lián)反應(yīng)正反饋,加重NASH 的肝損傷[17]。Kim等[20]研究表明，高脂飲食誘導(dǎo)的炎癥增加是通過(guò)TLR4受體改變腸道的通透性和造成腸道菌群的紊亂,從而加速肥胖,促使NAFLD的發(fā)生。姚惠香等[21]給予NAFLD患者枯草桿菌二聯(lián)活菌腸溶膠囊口服3個(gè)月后,發(fā)現(xiàn)治療后NAFLD患者的腸球菌、雙歧桿菌及乳酸菌數(shù)量比治療前明顯上升,葡萄球菌的數(shù)量顯著下降,而腸桿菌、擬桿菌數(shù)量沒有變化,患者的肝功能指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn),肝臟脂肪浸潤(rùn)程度較治療前明顯改善。益生菌Lactobacillus rhamnosus GG和Lactobacillus casei Shirota干預(yù)能明顯抑制MCD-diet-induced的NASH發(fā)展,降低血清脂多糖的濃度,抑制炎癥和纖維化的肝臟,并降低結(jié)腸炎癥,其機(jī)制之一可能為補(bǔ)充了NASH小鼠腸道的益生菌[22]。以上研究表明,積極研究腸道菌群與NAFLD發(fā)病的關(guān)系,加深人們對(duì)“腸-肝軸”重要性的認(rèn)識(shí),可進(jìn)一步幫助我們尋找診斷與治療NAFLD的措施。

2.3 腸道菌群與肝硬化 肝硬化(Cirrhosis)是臨床常見的慢性肝病,肝硬化代表慢性肝病的終末期,以晚期肝纖維化、肝實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)紊亂及肝細(xì)胞結(jié)節(jié)狀再生為特征,其改變了血流動(dòng)力學(xué),長(zhǎng)期發(fā)展可導(dǎo)致肝功能衰竭。有報(bào)道,肝硬化患者中普遍存在腸道菌群的失調(diào),主要表現(xiàn)為雙歧桿菌數(shù)量減少，腸桿菌數(shù)量明顯增多,并且菌群失調(diào)的嚴(yán)重程度與肝硬化患者肝功能Child-Push分級(jí)嚴(yán)重程度有關(guān)[23]。肝硬化可以造成腸道菌群的失調(diào),促進(jìn)細(xì)菌易位(BT)的發(fā)生,同時(shí)失調(diào)的腸道菌群又促進(jìn)組織損傷和肝硬化的疾病進(jìn)展,進(jìn)而導(dǎo)致多種肝硬化并發(fā)癥的發(fā)生,彼此相互影響,形成不良的循環(huán)[24]。李蘭娟團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)肝硬化患者口腔菌移位至腸道,人侵的外來(lái)物種不僅可能發(fā)生在結(jié)腸,還可能在回腸,并且助長(zhǎng)了肝硬化相關(guān)的小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)。在肝硬化患者中增多的物種是咽峽炎鏈球菌、非典型韋榮菌、殊異韋榮菌、韋榮菌屬口腔類群和產(chǎn)氣莢膜梭菌,這在肝硬化的發(fā)生和發(fā)展中或許起了重要作用[25]。陳曦[26]研究發(fā)現(xiàn),肝硬化患者存在一定程度的菌群失調(diào),主要表現(xiàn)為需氧型腸桿菌、腸球菌及致病性梭菌數(shù)目明顯增加,給予益生菌制劑治療后,不僅能改善患者菌群失調(diào),還能降低患者糞便pH值、糞氨、血氨和內(nèi)毒素水平?？傊?肝硬化可導(dǎo)致患者腸道菌群紊亂,引起細(xì)菌移位的發(fā)生;反之,紊亂的腸道菌群又可促進(jìn)肝硬化的疾病進(jìn)展,調(diào)節(jié)患者的腸道菌群,使其達(dá)到平衡狀態(tài),有助于肝硬化的治療、減少并發(fā)癥的發(fā)生[27]。

2.4 腸道菌群與酒精性肝病 酒精性肝病(Alcoholic liver disease,ALD)在世界上有著較高的發(fā)病率和死亡率[28]。ALD作為臨床典型的慢性疾病,與腸道菌群失調(diào)關(guān)系緊密,酒精誘導(dǎo)引起的腸道菌群失調(diào)在ALD的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中具有重要的作用,可作為誘發(fā)ALD的主要機(jī)制之一?；颊叽罅亢烷L(zhǎng)期服用酒精后,體內(nèi)的腸道菌群參與了乙醇的代謝使其代謝為毒性的乙醛,乙醛導(dǎo)致活性氧自由基和高價(jià)氮氧合酶的增加,引起腸道菌群的失調(diào),使其種類或比例發(fā)生改變,導(dǎo)致腸黏膜屏障功能受損,腸道通透性增加,進(jìn)一步造成細(xì)菌移位的發(fā)生,內(nèi)毒素水平升高,最終增高的內(nèi)毒素影響Kupfer細(xì)胞、肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞、免疫細(xì)胞和星狀細(xì)胞,進(jìn)而使肝臟的損傷加重[29]。Lambe等[30]給大鼠喂食酒精后再灌胃LPS后發(fā)現(xiàn),乙醇改變了腸黏膜對(duì)內(nèi)毒素的通透性,促進(jìn)LPS從腸道易位至肝臟。還有研究證實(shí)，酒精促進(jìn)腸黏膜通透性增高是由于過(guò)度激活Toll樣受體-4(TLR4),使肝臟暴露于腸源性內(nèi)毒素環(huán)境中,引起肝組織損傷及功能的衰竭[31]。目前研究表明,調(diào)節(jié)腸道菌群可作為治療ALD的一種方法。如:Bajaj等[32]給予ALD患者口服利福昔明后,發(fā)現(xiàn)革蘭陰性菌韋榮球菌科的數(shù)量明顯減少,內(nèi)毒素水平顯著降低,同時(shí)患者臨床肝損指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn)。Kirpich等[33]證實(shí)，ALD患者服用益生菌,能糾正紊亂的腸道菌群,明顯改善患者的臨床癥狀?？傊?患者長(zhǎng)期和大量攝入酒精后,酒精及其代謝物導(dǎo)致腸道菌群紊亂,進(jìn)一步激活機(jī)體的免疫應(yīng)答,誘導(dǎo)促炎癥因子的產(chǎn)生,促進(jìn)疾病的發(fā)生和發(fā)展,而補(bǔ)充益生菌能調(diào)節(jié)紊亂的腸道菌群,改善患者的臨床癥狀,提示調(diào)節(jié)腸道菌群將成為臨床治療ALD的一個(gè)切入點(diǎn)。

2.5 腸道菌群與肝衰竭(Liver failure) 肝衰竭是一種比較嚴(yán)重的肝臟疾病,此病變化較快,并發(fā)癥較多,治療較困難,而且預(yù)后較差[34]。研究表明，肝衰竭患者存在嚴(yán)重的腸道菌群失調(diào),患者體內(nèi)腸道菌群的數(shù)量、組成或定位發(fā)生了顯著改變,表現(xiàn)為腸道革蘭陰性桿菌過(guò)度生長(zhǎng)、存在細(xì)菌移位[35]。細(xì)菌移位導(dǎo)致內(nèi)毒素血癥及各種感染的發(fā)生,而內(nèi)毒素不僅對(duì)肝細(xì)胞有直接毒性,還能激活單核巨噬細(xì)胞,使后者釋放多種細(xì)胞因子及炎性介質(zhì)等,并通過(guò)多種途徑參與肝衰竭的發(fā)生發(fā)展。另外,肝衰竭患者還存在腸道蠕動(dòng)功能減弱、腸壁水腫、中性粒細(xì)胞功能下降、補(bǔ)體合成減少及細(xì)胞免疫的紊亂等因素,這些因素也可導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)加重[36]。李蘭娟等[37]研究證實(shí),急性肝衰竭大鼠存在菌群失調(diào)、革蘭陰性菌的腸桿菌科細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)的現(xiàn)象。菌群失調(diào)造成腸道內(nèi)的內(nèi)毒素增加,并由此導(dǎo)致門靜脈內(nèi)的內(nèi)毒素增加。但是,隨著肝功能的改善和腸道菌群失調(diào)的恢復(fù),門靜脈中的內(nèi)毒素水平也迅速下降。目前,研究證明，給予患者益生菌治療,能使患者失調(diào)的腸道菌群恢復(fù),抑制腸源性的內(nèi)毒素血癥的發(fā)生,提高腸道內(nèi)抗感染能力,從而減輕肝衰竭患者的肝損并改善肝功能,與其他的肝衰竭治療藥物聯(lián)合應(yīng)用,發(fā)揮輔助的治療作用[38-39]。因此,腸道菌群和肝衰竭可能互為因果。益生菌制劑目前已成為臨床治療肝衰竭的一種較好的方法。

3 結(jié)語(yǔ)

腸道菌群是機(jī)體內(nèi)環(huán)境中不可缺少的組成部分,腸道與肝臟的解剖關(guān)系密切,兩者在功能上互相影響、互為因果。肝病可引起腸道菌群的失調(diào),腸道菌群的失調(diào)可對(duì)肝臟疾病產(chǎn)生一定影響,能夠惡化肝功能,加重肝損傷程度等。因此，調(diào)節(jié)腸道菌群對(duì)于肝臟疾病的治療至關(guān)重要。目前,微生態(tài)制劑可以恢復(fù)失調(diào)的腸道菌群,改善腸道黏膜的屏障和局部免疫功能,防止細(xì)菌易位,減少內(nèi)毒素血癥,從而改善慢性肝病患者的臨床癥狀,可作為多種慢性肝病的輔助治療方法。但目前其作用機(jī)制尚未完全闡明,需要學(xué)者深入的研究,為以腸道菌群成為臨床治療肝病的靶點(diǎn)提供科學(xué)的理論基礎(chǔ)。

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Imbalanceofintestinalfloraandchronicliverdisease

LIU Hua1,GOU Xiao-jun2*,CAO Jian-mei3

(1.Baoshan Branch of Shuguang Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 201999,China;2. Central Laboratory,Baoshan District Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine of Shanghai,Shanghai 201999,China;3. Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 201203,China)

Intestinal flora is an indispensable part of the body environment,the dynamic balance of intestinal flora plays an important role in maintaining the health of the body.When a certain factor changes the internal and external environment,it will break the dynamic balance of intestinal flora,and promote the occurrence and development of chronic liver disease,and chronic liver disease can exacerbate the imbalance of intestinal flora,both affecting each other.Application of probiotic treatment can adjust the disorder of intestinal flora,improve the clinical symptom,and bring new hope to the treatment of chronic liver disease.

Intestinal flora imbalance;Chronic liver disease;Chronic hepatitis B;Nonalcoholic fatty liver disease;Cirrhosis;Alcoholic liver disease;Liver failure

2017-01-24

1.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院寶山分院,上海 201999;2.上海市寶山區(qū)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室,上海 201999;3.上海中醫(yī)藥大學(xué),上海 201203

寶山區(qū)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院院級(jí)基金(GYRPYJJ-201605,201401)

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10.14053/j.cnki.ppcr.201709028