膽汁酸代謝及其受體調(diào)節(jié)潰瘍性結(jié)腸炎腸道免疫及中藥干預(yù)研究進(jìn)展

干 丹，楊豪杰，黃 冕，李 盈，崔 燦，蔣嘉奇，尹相宜，王振宜

上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院肛腸科（上海 200437）

潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）是一種慢性免疫介導(dǎo)的腸道炎癥性疾病，有導(dǎo)致直腸癌的風(fēng)險(xiǎn)，影響數(shù)百萬人，遺傳、免疫、腸道菌群和環(huán)境因素在其發(fā)生、發(fā)展中有重要作用［1-3］。近年來，隨著宏基因組學(xué)研究技術(shù)的發(fā)展，腸道菌群與UC 的關(guān)系逐漸引起業(yè)內(nèi)關(guān)注，但其分子機(jī)制和介質(zhì)尚不十分清楚。腸道菌群產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物是具有生物活性的分子，對(duì)宿主影響深遠(yuǎn)［4］。膽汁酸是腸道菌群常見的代謝產(chǎn)物，可以作為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子影響機(jī)體對(duì)腸道炎癥的敏感性［5-8］；不僅如此，膽汁酸還具有免疫調(diào)節(jié)作用，可通過抑制腸道致病菌、維護(hù)腸上皮屏障來預(yù)防腸道炎癥反應(yīng)的發(fā)生，也可通過調(diào)節(jié)腸道免疫細(xì)胞功能、維持腸道對(duì)無害抗原的免疫耐受來維持腸道內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定［9］。膽汁酸信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)失?？赡苁荱C 免疫反應(yīng)失調(diào)的促成因素。近年來，膽汁酸代謝及其受體對(duì)機(jī)體免疫與代謝的調(diào)節(jié)作用被不斷挖掘，我們以此為切入點(diǎn)，綜述膽汁酸代謝及其受體調(diào)節(jié)UC 腸道免疫的研究進(jìn)展，以及中藥對(duì)膽汁酸代謝及其受體的干預(yù)作用，以期為UC 的臨床診療提供思路。

1 膽汁酸的來源及代謝過程

膽汁酸是存在于膽汁中的一大類膽烷酸的總稱。膽固醇在肝臟中分解產(chǎn)生初級(jí)膽汁酸、膽酸（CA）和鵝去氧膽酸（CDCA）［10-12］。其中CA、CDCA 與甘氨酸或?；撬峤Y(jié)合后通過膽管運(yùn)輸至腸道，經(jīng)腸道菌群修飾后產(chǎn)生次級(jí)（或退化）膽汁酸即去氧膽酸（DCA）和石膽酸（LCA）。在末端回腸處，約有95%膽汁酸被重新吸收，并通過門靜脈回到肝臟中；未被吸收的膽汁酸則進(jìn)入結(jié)腸進(jìn)一步發(fā)生解離、羥基氧化、差向異構(gòu)及脫羥基等反應(yīng)，而催化此類反應(yīng)的酶多由腸道菌群產(chǎn)生［13-15］。

2 膽汁酸受體

膽汁酸是肝臟和腸道中脂質(zhì)代謝的產(chǎn)物，其受體主要有法尼醇受體（FXR）、孕烷X受體（PXR）和維生素D受體（VDR），它們均能被膽汁酸特異性激活，從而調(diào)節(jié)膽汁酸的合成與代謝；膽汁酸也是G 蛋白偶聯(lián)膽汁酸受體5（TGR5）的內(nèi)源性激動(dòng)劑。［16］

2.1 FXR FXR 是一種膽汁酸結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子，廣泛存在于腸、肝、腎及腎上腺組織，參與膽汁酸腸肝循環(huán)，不僅能夠維持膽汁酸穩(wěn)態(tài)，還是葡萄糖和脂質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)劑［17］。FXR 是膽汁酸代謝通路中的關(guān)鍵酶，可調(diào)節(jié)有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽（OATP）、有機(jī)溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)體α/β（OSTα/β）、?；悄懰徕c協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)多肽（NTCP）等代謝酶的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控膽固醇代謝成為膽汁酸，亦能通過抑制膽固醇7α-羥化酶（CYP7A1）避免膽汁酸中毒［18-19］。

FXR 激活可維持腸上皮結(jié)構(gòu)的完整性，F(xiàn)XR 缺乏則會(huì)導(dǎo)致腸道通透性改變并引起免疫失調(diào)［20］。許多研究報(bào)告了FXR 與炎癥反應(yīng)之間的關(guān)系。Gadaleta 等［21］研究表明，過表達(dá)核因子-κB（NF-κB）亞基p50和p65可直接抑制FXR 的活性，從而導(dǎo)致慢性腸道炎癥的發(fā)展。FXR 基因缺失會(huì)激活Wnt 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而引起腸道炎性疾病，導(dǎo)致小鼠早期死亡［22］。另有研究［23］表明，梭狀芽孢桿菌會(huì)影響腸道中的膽汁酸代謝并抑制FXR 活化。腸道菌群介導(dǎo)的FXR 信號(hào)通路在相關(guān)炎癥疾病中的作用值得關(guān)注。

2.2 PXR PXR 也是核受體家族的重要成員，可被LCA 衍生物3-oxo-LCA 激活，在腸道中參與調(diào)節(jié)膽汁酸代謝［24-26］。PXR激動(dòng)劑對(duì)結(jié)腸炎小鼠模型有抗炎作用，其機(jī)制可能與抑制NF-κB、降低細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá)有關(guān)［27-28］。

膽汁酸可以通過PXR 調(diào)節(jié)腸道炎癥。在壞死性結(jié)腸炎小鼠模型中，低劑量LCA 可以抑制信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3（STAT3）磷酸化，下調(diào)NF-κB 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，激活PXR，降低腸道中促炎因子白介素（IL）-6 的表達(dá)［29］。克羅恩?。–D）患者的血漿膽汁酸譜發(fā)生改變，PXR靶基因在體外和體內(nèi)的激活減少［30］。

2.3 VDR VDR 是一種核受體，其天然配體是維生素D 的活性形式。VDR 在整個(gè)胃腸道中高度表達(dá)，是膽汁酸的傳感器［24］。

腸道中缺乏VDR 的小鼠對(duì)葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)更為敏感，更易發(fā)生結(jié)腸炎［31］。研究［32］表明，VDR表達(dá)降低會(huì)導(dǎo)致UC 的發(fā)生，亦與腸道黏膜組織不典型增生及結(jié)直腸癌有關(guān)。炎癥性腸?。↖BD）患者體內(nèi)的膽汁酸譜明顯改變，具體表現(xiàn)為初級(jí)結(jié)合膽汁酸水平升高，次級(jí)膽汁酸水平降低，這可能與腸道菌群的變化有關(guān)［33-34］。

進(jìn)一步研究VDR 在微生物感染相關(guān)疾病中的作用，有助于闡明VDR在免疫調(diào)節(jié)中的功能和機(jī)制。

2.4 TGR5 膽汁酸是TGR5 的內(nèi)源性天然激動(dòng)劑，游離型和結(jié)合型膽汁酸（如LCA、DCA、CDCA、CA）均能激活TGR5［35-37］。TGR5可影響葡萄糖和能量代謝，并具有強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)特性。TGR5 在巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、NK 細(xì)胞和NKT細(xì)胞等多種先天免疫細(xì)胞中高度表達(dá)，并在多種病理情況下負(fù)調(diào)節(jié)炎癥［38-39］。腸道菌群可以通過影響腸內(nèi)分泌細(xì)胞來激活TGR5，從而影響葡萄糖和能量代謝并調(diào)節(jié)免疫［40-41］。TGR5激活后可通過不同信號(hào)通路（如NF-κB、蛋白激酶B等）發(fā)揮生物學(xué)作用。越來越多的研究證實(shí)，TGR5 可以調(diào)節(jié)膽汁酸的合成與分泌，進(jìn)而維持膽汁酸的穩(wěn)態(tài)。

與此同時(shí)，膽汁酸可以促進(jìn)環(huán)磷酸腺苷、抑制脂多糖的表達(dá)，從而誘導(dǎo)TGR5 相關(guān)促炎因子產(chǎn)生，如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、IL-1、IL-6［42］。

雖然多項(xiàng)研究表明激活TGR5 可以調(diào)節(jié)炎癥和提高機(jī)體免疫力，但其對(duì)UC 的治療作用還有待進(jìn)一步挖掘。

3 腸道菌群與膽汁酸受體的相互作用

腸道菌群失調(diào)會(huì)影響腸道免疫功能，腸道菌群與膽汁酸又存在復(fù)雜的雙向作用，腸道菌群可以通過激活膽汁酸受體發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，這無疑為相關(guān)疾病的治療提供了新方向。

研究［43］表明，腸道菌群可以通過膽鹽水解酶、類固醇脫氫酶等進(jìn)行脫氫、脫羥基、脫硫作用改變膽汁酸譜，進(jìn)而影響膽汁酸受體FXR 和TGR5，從而降低單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、庫普弗細(xì)胞中促炎因子的表達(dá)。

膽汁酸可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群的組成影響機(jī)體健康［44］。IBD患者腸道菌群紊亂，可表現(xiàn)為厚壁菌門豐度降低、變形菌門豐度升高等［45］。與UC 患者比較，CD 患者的腸道菌群失調(diào)更為嚴(yán)重［33］。CD 患者腸道梭狀芽孢桿菌、瘤胃球菌科、毛螺菌科及普氏糞桿菌豐度降低，而腸桿菌科的豐度升高［34］。UC 患者的腸道菌群改變以人源羅氏菌和普拉梭菌豐度降低為特征，糞便中Bai基因表達(dá)降低，LCA、DCA 含量減少［8，46-47］。在結(jié)腸炎小鼠模型中，補(bǔ)充次級(jí)膽汁酸可以調(diào)節(jié)腸道菌群、減輕炎癥反應(yīng)，這與TGR5的激活有關(guān)［48］。

綜上，UC 患者腸道菌群失調(diào)，膽汁酸生物轉(zhuǎn)化減少，可通過調(diào)節(jié)初級(jí)膽汁酸和次級(jí)膽汁酸轉(zhuǎn)化來控制腸道炎癥。

4 腸道菌群與膽汁酸代謝的相互作用

健康人群腸道中腸道菌群和膽汁酸代謝處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)［49］。Bennet［50］提出，在遺傳易感人群中，UC是由膽汁酸代謝異常和腸道菌群失調(diào)引起的。研究［51］發(fā)現(xiàn)，在腸道菌群的作用下膽汁酸脫羥基化、去偶聯(lián)，從小腸到大腸初級(jí)膽汁酸含量逐漸降低，次級(jí)膽汁酸含量逐漸升高。上述提示腸道菌群紊亂產(chǎn)生的膽汁酸代謝異?？赡苁菍?dǎo)致UC的關(guān)鍵因素。

與此同時(shí)，膽汁酸又有直接或間接的抑菌作用，繼而防止細(xì)菌在腸道中過度生長(zhǎng)。膽汁酸代謝異常時(shí)，其抑菌作用減弱，腸道上皮細(xì)胞屏障破裂，致病菌侵入，激活巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和3型天然淋巴細(xì)胞，誘導(dǎo)產(chǎn)生TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-17 等促炎因子，M0 巨噬細(xì)胞極化，從而加重腸道炎癥病情［52］。

可見，膽汁酸代謝異?？捎绊懩c道菌群，腸道菌群紊亂又會(huì)影響膽汁酸代謝，二者形成惡性循環(huán)，影響UC的發(fā)生、發(fā)展。

5 中藥調(diào)節(jié)膽汁酸及其受體研究進(jìn)展

5.1 單味中藥及其提取物 彭詩濤等［53］研究發(fā)現(xiàn)，乳香（醋炙）可通過抑制CYP7A1 來調(diào)控初級(jí)膽汁酸的合成，回調(diào)UC 患者機(jī)體初級(jí)膽汁酸水平，從而對(duì)UC 發(fā)揮治療作用。

芍藥苷是白芍和赤芍的主要有效成分，具有抗炎和調(diào)節(jié)免疫作用，可通過重塑結(jié)腸炎模型小鼠腸道菌群來調(diào)節(jié)膽汁酸代謝紊亂，進(jìn)而修復(fù)腸屏障損傷、降低腸道炎癥［54］。

劉毓等［55］觀察發(fā)現(xiàn)，高劑量梔子苷可影響肝損傷模型大鼠膽汁酸譜，且肝臟、血清、糞便中的組成變化各不相同。梔子苷可以通過阻斷FXR 介導(dǎo)的膽汁酸負(fù)反饋調(diào)節(jié)加速肝臟合成膽汁酸，促進(jìn)膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)和分解代謝，從而減少回腸FXR 介導(dǎo)的膽汁酸重吸收，導(dǎo)致膽汁酸排泄增加［56］。

黃芩苷是黃芩根的提取物，具有抑菌、利尿、抗炎、抗變態(tài)反應(yīng)及解痙作用。黃芩苷可以抑制2 型糖尿病模型小鼠CYP7A1的表達(dá)，減少肝臟和膽汁中的脂質(zhì)積累，從而顯著改善肝臟脂質(zhì)代謝［57］。

銀杏內(nèi)酯B 是銀杏的提取物。周濤等［58］研究發(fā)現(xiàn)，銀杏內(nèi)酯B 可以通過激活PXR 受體而誘導(dǎo)細(xì)胞色素P450 3A4 CYP3A4 表達(dá)上調(diào)，且對(duì)PXR 自身的表達(dá)無明顯影響。

5.2 中藥藥對(duì)及復(fù)方 王艷天等［59］研究發(fā)現(xiàn)，柴參解郁湯可有效緩解小鼠空腸組織病理及膽汁酸異常，這可能與其修復(fù)肝腸循環(huán)膽汁酸合成和轉(zhuǎn)化途徑，增加結(jié)合型膽汁酸含量有關(guān)。趙元辰等［60］研究發(fā)現(xiàn)，柴芩四君子湯可有效調(diào)節(jié)腸道菌群，并由此影響膽汁酸譜。李婉華等［61］研究發(fā)現(xiàn)，加味茵陳蒿湯可有效降低膽汁淤積性肝病模型大鼠炎性小體及TGR5的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)膽汁酸代謝、抑制炎癥反應(yīng)。

劉凱利等［62］研究發(fā)現(xiàn)，柴胡、人參藥對(duì)可能通過調(diào)控大鼠肝臟膽汁酸代謝，激活大鼠腸道FXR 信號(hào)表達(dá)，從而改善非酒精性脂肪性肝病大鼠肝臟的脂肪變性。王凱［63］研究發(fā)現(xiàn)，黃芪和紅花配伍可以調(diào)控腸道菌群，激活膽汁酸受體FXR，維持機(jī)體膽汁酸穩(wěn)態(tài)。徐路［64］研究發(fā)現(xiàn)，黃連、吳茱萸配伍可以抑制FXR/成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子15（FGF15）/成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體4（FGFR4）通路，從而上調(diào)CYP7A1 的表達(dá)，促進(jìn)膽汁酸合成。

UC 為長(zhǎng)期的自身免疫性疾病，中藥及其復(fù)方成分復(fù)雜，現(xiàn)有的膽汁酸代謝研究又多停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，因此中藥是否可以通過調(diào)節(jié)膽汁酸及其受體對(duì)UC發(fā)揮治療作用仍不清楚，有待進(jìn)一步研究。

6 小結(jié)

膽汁酸是腸道菌群和腸道免疫的重要紐帶，膽汁酸信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)失?？赡苁荱C 免疫反應(yīng)失調(diào)的促成因素。UC 患者膽汁酸代謝異常、腸道菌群紊亂，二者互相影響，形成惡性循環(huán)。FXR、TGR5、PXR 和VDR 為膽汁酸的代表性受體，具有靶點(diǎn)作用，膽汁酸受體激動(dòng)劑可以調(diào)控膽汁酸代謝及腸道菌群，從而緩解UC 癥狀。中藥（單味中藥或其提取物、中藥藥對(duì)、中藥復(fù)方）可以調(diào)節(jié)膽汁酸代謝及其受體，這可能與腸道菌群的變化有關(guān)。然而，現(xiàn)有的膽汁酸代謝研究以動(dòng)物研究為主，相關(guān)結(jié)論缺乏臨床研究證實(shí)，故具體機(jī)制在很大程度上仍不清楚，有待進(jìn)一步探索。我們通過綜述膽汁酸代謝及其受體調(diào)節(jié)UC 腸道免疫的相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合中藥對(duì)膽汁酸代謝及其受體的干預(yù)作用研究，探討中藥、膽汁酸代謝、膽汁酸受體、腸道免疫之間的相互關(guān)系，以期為UC的臨床診療提供新思路。