以腸道菌群為靶點的非酒精性脂肪肝防治方法應(yīng)用進展

孫海麗，劉鵬飛

(延安大學(xué)附屬醫(yī)院，陜西延安 716000)

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是指除外大量飲酒(男性/女性每日飲酒量<30 g/20 g)和其他明確的肝損害因素所造成的，以彌漫性肝細胞大泡性脂肪變?yōu)橹饕卣鞯呐R床病理綜合征[1]。NAFLD發(fā)病率逐年上升，在發(fā)達國家已經(jīng)成為慢性肝臟疾病最常見的原因。NAFLD疾病譜包括非酒精性單純性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)及其相關(guān)肝硬化和肝癌。由于腸道和肝臟的解剖關(guān)系，肝臟的大部分血供來源于門靜脈，肝臟直接暴露于充滿微生物的腸道，將腸道菌群與肝臟密切聯(lián)系起來。腸道細菌主要包括厚壁菌、擬桿菌、變形菌、放線菌，約90%的細菌都是厚壁菌和擬桿菌。研究[2]發(fā)現(xiàn)，NAFLD老鼠模型和患者的腸道菌群有明顯的變化，其擬桿菌數(shù)目增加，厚壁菌門數(shù)目減少，變形菌門、腸桿菌科和Escherischia增加。所以，腸道菌群可作為治療NAFLD的新靶點，近年來，學(xué)者們對此進行了大量的動物試驗和臨床試驗，表明通過飲食、生活方式的干預(yù)(減肥、限制熱量與鍛煉)、益生菌、益生元、合生元、抗生素、中草藥、糞菌移植的方法改變腸道菌群，從而可以預(yù)防和治療NAFLD。現(xiàn)以腸道菌群為靶點的非酒精性脂肪肝防治方法應(yīng)用進展情況綜述如下。

1 飲食因素

據(jù)文獻[3]報道，在形成腸道微生物過程中，飲食因素比基因因素更重要，所以飲食是影響腸道菌群的重要因素。研究[4]表明，高脂飲食和高糖飲食以不同方式改變腸道菌群的結(jié)構(gòu)(高脂飲食的小鼠厚壁菌門豐度增加，高糖飲食的小鼠厚壁菌門和擬桿菌數(shù)目減少)，與NAFLD的發(fā)生發(fā)展有密切的關(guān)系。高果糖攝入會上調(diào)脂肪的重新合成、抑制脂肪酸β氧化，通過TLR信號通路和釋放炎癥因子，導(dǎo)致肝臟脂肪變性和啟動炎癥反應(yīng)，最終形成NAFLD；高果糖攝入還可以降低胰島素敏感性。高脂飲食可減少腸道有益菌(雙歧桿菌和產(chǎn)丁酸菌)的數(shù)量，提高腸道通透性、脂多糖(LPS)的轉(zhuǎn)移和全身慢性炎癥，低脂飲食可促進腸上皮細胞產(chǎn)生Faif。膳食脂肪成分也可以影響微生物及其代謝產(chǎn)物，高飽和脂肪酸的攝入會使腸道微生物的多樣性下降、厚壁菌門/擬桿菌比例增加、體質(zhì)量增加、血漿胰島素和肝甘油三酯含量上升[5]。雖然目前對蛋白飲食對腸道微生物及NAFLD的研究甚少，但是有研究證明食用大豆和牛奶蛋白對高脂飲食引起的肝脂肪變性有保護作用，這可能與調(diào)節(jié)腸道微生物有關(guān)。與酪蛋白和魚粉相比，食用大豆蛋白可增加大鼠盲腸的微生物多樣性，并增加糞便乳酸菌的相對豐度[6]。丁酸是一種短鏈脂肪酸，來自于不易消化的多糖被腸道微生物發(fā)酵的產(chǎn)物，以各種不同的方式影響代謝性疾病的發(fā)展，包括調(diào)節(jié)能量攝入、肝臟脂肪合成、糖異生途徑、調(diào)節(jié)脂肪細胞的脂肪因子、腸道通透性、大腦對食欲的調(diào)節(jié)。給NAFLD小鼠補充丁酸鈉后，通過增加有益菌乳酸菌和Christensenellaceae、Blautia的數(shù)量，從而減輕了肝臟的炎癥反應(yīng)和脂肪堆積[7]。膽堿主要存在于我們?nèi)粘Ｋ玫氖澄镏校珉u蛋、肉類和十字花科蔬菜中，腸道微生物參與膽堿的代謝，影響膽堿代謝有關(guān)的菌落為厚壁菌、放線菌和變形菌，缺乏膽堿的飲食會擾亂肝臟線粒體功能，導(dǎo)致肝內(nèi)脂肪堆積，最終形成NAFLD[8]。低攝入ω-3多不飽和脂肪酸與肝臟脂肪變性有關(guān)，飲食中添加ω-3多不飽和脂肪酸，而不是總的脂肪熱量可以增加成年和老年老鼠的乳酸菌、雙歧桿菌來調(diào)節(jié)腸道菌群[9]。

2 生活方式

2.1 減肥、限制熱量 肥胖患者限制飲食后體質(zhì)量下降，會改善肝臟脂肪變性，有部分原因是腸道菌群發(fā)生了變化。有研究[10]表明，肥胖人群的循環(huán)血液中促炎癥細胞因子及LPS增加，將會導(dǎo)致全身慢性低級別炎癥反應(yīng)。雖然減肥、限制熱量、腸道菌群的變化與NAFLD發(fā)生相關(guān)性的機制尚未完全闡述清楚，但研究[11]發(fā)現(xiàn)，給予NAFLD老鼠長期限制飲食后，腸道細菌中乳酸菌的數(shù)量增加，脂多糖結(jié)合蛋白會降低，這說明減肥可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群促進腸道屏障的完整性及抵御腸道代謝產(chǎn)物對肝臟的損傷。此外，對于經(jīng)過限制熱量攝入、足夠鍛煉后體質(zhì)量仍沒有明顯下降的重度肥胖者，可行減肥手術(shù)減重，減肥手術(shù)后患者的腸道菌群也發(fā)生了明顯的變化，具體表現(xiàn)為厚壁菌數(shù)量下降，擬桿菌與變形菌數(shù)量增多，同時肝臟脂肪變性、壞死性炎癥和肝纖維化也可得到一定的改善[12]。

2.2 鍛煉 有研究[13]表明，將運動員與久坐者的腸道菌群進行對比，發(fā)現(xiàn)職業(yè)運動員的腸道菌群多樣性更高，可表現(xiàn)為擬桿菌減少，Akk菌和其他對人體有益的類群數(shù)目增加，但運動員會比久坐者在飲食中攝入更多的蛋白質(zhì)，在這項試驗中并沒有考慮飲食混雜因素，在我們以后的研究中，可以在充分考慮這些混雜因素的前提下，進行更多的研究以明確運動與腸道菌群的關(guān)系。同樣在另一項試驗中表明，鍛煉可以使小鼠和人類的腸道菌群發(fā)生明顯改變，包括菌群多樣性增加，對人體有益的細菌(如乳酸菌)數(shù)量會增加，而菌群多樣性與改善胰島素抵抗和增加飽腹感有關(guān)[14]。雖然鍛煉對肝臟的作用機制尚不清楚，但每周3～4次的有氧運動對NAFLD/NASH患者的發(fā)生和進展有積極的影響，所以對于NAFLD患者，我們推薦適當(dāng)?shù)挠醒踹\動。

3 益生菌

聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織定義益生菌為當(dāng)補充充足時，對人體有益的活性微生物。最常用的菌株為廣泛存在于功能性食品和膳食補充劑中的雙歧桿菌和乳酸桿菌。在國內(nèi)的一項動物實驗[15]表明，益生菌可以減輕小鼠的體質(zhì)量，也可改善腸道菌群的紊亂，且與對照組比較，益生菌干預(yù)組小鼠腸道菌群中厭氧菌(如乳酸桿菌和雙歧桿菌)的數(shù)量上升，而大腸桿菌和腸球菌的數(shù)量下降，腸道細菌的B/E值高，增強腸道黏膜屏障的完整性，血清LPS和肝臟中TLR4 mRNA高表達，改善血清炎癥因子、肝臟組織學(xué)、血清肝酶和代謝指數(shù)及糖代謝。因此，我們可以得出益生菌可以改善NAFLD患者腸道菌群紊亂，修復(fù)腸道的微生態(tài)系統(tǒng)，增強腸道黏膜屏障，可以通過抑制LPS/TLR4信號傳導(dǎo)的炎癥級聯(lián)反應(yīng)，從而減少肝臟和系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)，延遲或者阻止NAFLD的進展。王薇等[16]發(fā)現(xiàn)，益生菌可通過改善NAFLD患者腸道微生態(tài)失衡，輔助降低血TNF-α，提升血脂聯(lián)素水平，從而改善血糖、血脂代謝，并改善NAFLD的肝臟損傷。然而，我們?nèi)匀恍枰脑O(shè)計的、大規(guī)模樣本量的臨床試驗，為益生菌的臨床療效提供更多的依據(jù)，也許益生菌補充劑可能作為預(yù)防和治療NAFLD的一種新方法。

4 益生元

益生元是一類來自于難消化的食物成分，它們可以選擇性的促進常駐在結(jié)腸內(nèi)的、對人體有益的細菌的生長與活性，而抑制對人體有害的細菌，從而改善宿主的健康。低聚果糖是飲食中纖維發(fā)酵的混合物，可以降低血清LPS、細胞因子水平和肝臟中炎癥、氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平，也可以改善腸道通透性和GLP-2的產(chǎn)生。此外，低聚果糖還可以通過激活過氧物酶表達和活性體增生物激活受體α刺激脂肪酸氧化，通過抑制肝臟的SREBP-2而不影響SREBP-1的減少及膽固醇的積累[17]。乳果糖是一類促進乳酸菌和雙歧桿菌生長的益生元。一項研究表明，乳果糖治療NASH小鼠可降低肝臟炎癥和血清內(nèi)毒素水平[18]。益生元的聯(lián)合使用比益生元單獨使用能夠收獲更多的好處，例如異麥芽寡糖和番茄紅素聯(lián)合治療高脂飲食誘導(dǎo)的NAFLD小鼠，其可減少小鼠體質(zhì)量增長，增加脂肪組織脂肪動員，改善胰島素抵抗和內(nèi)毒素血癥，這些作用與他們調(diào)節(jié)腸道細菌的產(chǎn)物有關(guān)系[19]。

5 合生元

合生元是益生菌和益生元的組合，選擇性刺激對健康有益的細菌的生長和活性，而對人體產(chǎn)生有益的作用。副干酪乳桿菌B21060和低聚寡糖的聯(lián)合應(yīng)用于高脂飲食誘導(dǎo)的NAFLD小鼠后，延緩了NAFLD的進程，保護腸道黏膜屏障完整性，減輕了肝臟損傷的嚴(yán)重程度，改善了胰島素抵抗性[20]。在一項臨床雙盲試驗中，NAFLD患者聯(lián)合服用七種益生菌和低聚寡糖后，改善了肝臟的脂肪變性，延緩NAFLD的進展[21]。因此，合生元在預(yù)防和治療NAFLD有很好的前景，然而仍然需要大量的試驗來提供更多的支撐。

6 抗生素

抗生素是臨床常用的一類藥物，被認為是一把雙刃劍，一方面可以擾亂腸道的平衡，另一方面又可以緩解或者治療某些疾病。在NAFLD治療中，口服慶大霉素可以增加小腸蠕動、降低血清ALT、AST、TNF-ɑ水平，意味慶大霉素可能干擾腸道菌群，而減輕NASH的嚴(yán)重程度[22]。利福昔明應(yīng)用于NAFLD患者，可減輕循環(huán)內(nèi)毒素和ALT水平。實驗研究[23]表明，利福昔明不改變腸道菌群的成分，而是改變常駐菌群的代謝產(chǎn)物，花生四烯酸和亞油酸數(shù)值增高，對肝硬化患者的腦功能有好處，對認知功能也有所改善。雖然抗生素對于NAFLD患者的短期效果很顯著，但是因為它可能還未顯現(xiàn)出來的不良反應(yīng)，不鼓勵長期應(yīng)用抗生素。

7 中草藥

最近一些研究表明，中草藥的某些活性成分能有效改善體內(nèi)外NAFLD的生化和組織學(xué)變化，對于調(diào)節(jié)腸道菌群僅有微小的不良反應(yīng)，有很好的應(yīng)用前景。小檗堿是一種典型的具有抗菌活性的中草藥成分，可修復(fù)雙歧桿菌的豐度，提高擬桿菌/厚壁菌門的比例，減輕體質(zhì)量，降低血糖、血脂、葡萄糖、胰島素及炎癥因子水平[24]。何首烏的2、3、5、4-四羥基二苯乙烯-2-0-β-D葡萄糖苷可以調(diào)節(jié)腸道菌群，增加ZO-1和閉合蛋白的表達，以增強腸道黏膜屏障和抑制NF-κB的表達，對于NAFLD的預(yù)防和治療有重要的意義[25]。除中藥的單獨的成分，一些中藥配方對腸道菌群的調(diào)節(jié)也有顯著作用，例如祛濕化瘀方(茵陳、虎杖、田基黃、姜黃、生梔子)，其可減輕體質(zhì)量，改善肝臟脂肪變性，降低血清甘油三酯及游離脂肪酸，對于NAFLD的臨床療效確切[26]。多酚類是在一些常見的植物性食物(可可豆、茶、大豆、紅酒、蔬菜和水果)中發(fā)現(xiàn)的，具有潛在促進健康作用的化合物。腸道菌群在把飲食中的多酚轉(zhuǎn)變成可吸收的生物活性物質(zhì)中發(fā)揮重要作用。最近研究表明，食用多酚類提取物可以增加腸道中雙歧桿菌與乳酸菌的豐度，進而使腸道菌群趨向于一個更加健康的狀態(tài)。槲皮素是一種天然的黃酮類化合物，可以減少肝臟脂肪的堆積，調(diào)節(jié)腸道菌群。補充槲皮素通過調(diào)控脂質(zhì)代謝基因的表達、細胞色素P4502E1-依賴的脂質(zhì)過氧化和相關(guān)的肝毒性，以減少肝內(nèi)脂肪的堆積，進而減少胰島素抵抗性和降低NAFLD評分；還可以調(diào)節(jié)腸道菌群，修復(fù)腸道菌群紊亂、抑制內(nèi)毒素-TLR4途徑，進而抑制炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)[27]。白藜蘆醇是一種天然的具有抗氧化性質(zhì)的多酚類物質(zhì)，可以降低血糖和血脂，減少身體和內(nèi)臟脂肪含量，所以白藜蘆醇可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群來預(yù)防代謝性疾病，例如肥胖和NASH[28]。這些中草藥除了調(diào)節(jié)腸道菌群外，還可以通過激活肝臟內(nèi)腺苷酸活化蛋白激酶信號通路、抗氧化應(yīng)激抗炎作用、調(diào)節(jié)PPARγ活性和表達等機制改善NAFLD，具有良好的應(yīng)用前景，但是仍然需要更多的臨床試驗為中草藥治療NAFLD提供更可靠的依據(jù)[29]。

8 糞菌移植(FMT)

FMT是通過鼻胃管、鼻空腸管、胃鏡、結(jié)腸鏡和保留灌腸等途徑，將健康人的功能菌群移植到患者的胃腸道內(nèi)，建立新的腸道菌群，用于治療某些腸道內(nèi)和腸道外疾病。就目前來說，F(xiàn)MT是安全的，最常見的不良反應(yīng)是腹脹、腹瀉和發(fā)熱，在術(shù)后48 h內(nèi)都可以消失[30]，與內(nèi)鏡有關(guān)的最嚴(yán)重的并發(fā)癥是腸穿孔，然而是非常少見的。NAFLD患者的腸道菌群與健康對照組有明顯的不同，而且NAFLD患者有較高的內(nèi)毒素水平，腸道黏膜通透性增加，雖然目前僅有少量FMT在NAFLD或NASH患者的臨床試驗，但是有動物實驗表明應(yīng)用抗生素可以減少門靜脈內(nèi)毒素水平和肝臟脂肪的堆積[31]；此外，與單純高脂飲食的小鼠相比較，小鼠增加假小鏈雙歧桿菌應(yīng)用可以減少胰島素抵抗和降低肝臟脂肪變性。然而，F(xiàn)MT仍然面臨許多問題，TMT的長期效果是不清楚的，有可能出現(xiàn)因為改變腸道菌群帶來的慢性疾病或者引發(fā)人類未識別的感染性腸病，所以FMT治療NAFLD是否可以在臨床上應(yīng)用，需要大量的臨床試驗，國內(nèi)和國外都有醫(yī)院已經(jīng)成立了糞菌庫，大量的臨床試驗正在進行中。也許FMT或者僅僅一個糞便膠囊，就能夠治療許多疾病。

綜上所述，飲食、運動、益生菌、益生元、合生元、抗生素、中草藥、FMT都可以改變NAFLD患者的腸道菌群，所以我們可以通過這些方法來預(yù)防、延緩和治療NAFLD。然而，腸道菌群影響NAFLD的機制尚未完全闡述清楚，以腸道菌群為靶點來治療NAFLD仍在初期，我們需要更多大樣本的、精心設(shè)計的高質(zhì)量試驗來提供更多的依據(jù)，但是這一領(lǐng)域的發(fā)展前景是非常樂觀的，以腸道菌群為靶點治療NAFLD可成為我們以后研究的熱點和方向，期待在不遙遠的將來我們會將微生物菌群作為人類診斷和治療的新方法。