楊林輝 郭昭友 曹 明 向 姝 劉國棟 譚朝霞
近年來,非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)的發(fā)病率正穩(wěn)步上升。非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)是NAFLD病程進展中的主要階段,可以進一步發(fā)展為肝纖維化、肝硬化[1],甚至原發(fā)性肝癌[2]。NAFLD的發(fā)病機制至今尚未明確。在眾多致病因素中,小腸細菌過度生長、細菌移位、腸黏膜通透性改變等所致的腸源性內毒素血癥 (intestinal endotoxemia,IETM)在NASH發(fā)病中起著重要的作用[3,4]。隨著“腸-肝”軸(Gut-Liver Axis)[5]這一概念的提出,腸道微生態(tài)失衡及腸粘膜屏障的損害正成為肝病研究的熱點。目前,對于NASH患者腸道通透性的研究鮮見報道。本文就NASH患者腸道通透性的變化及其與IETM的關系進行了初步研究,并采用微生態(tài)制劑枯草桿菌腸球菌二聯活菌膠囊進行干預治療,以觀察其對NASH患者腸道通透性及血清內毒素水平的影響。
一、研究對象及分組 2010年3月至2011年10月本院經臨床、實驗室和B超檢查診斷為NASH患者60例,男性32例,女性28例,年齡25~70歲,平均年齡47.5±l2.3歲。所有患者診斷符合NASH診斷標準[6]。排除肝炎病毒感染,排除應用抗生素、微生態(tài)調節(jié)劑、酸奶、胃腸道動力藥物及其他可影響腸道通透性制劑的患者。另選擇30例健康成年人為對照組,男女各15例,年齡20~70歲,平均年齡47.1±10.7歲。
二、給藥方法 健康人不給藥物處理;治療組給予枯草桿菌腸球菌二聯活菌膠囊(美常安,北京韓美藥品有限公司)500 mg口服,3次/日,治療4周。
三、血清學指標檢測 采用酶學分光光度法檢測D-乳酸(D-乳酸、D-乳酸標準液和D-乳酸脫氫酶為美國Sigma公司產品);采用分光光度法測定二胺氧化酶(DAO,鄰茴香胺甲醇溶液、尸胺二氫氯化物、辣根過氧化物酶和二胺氧化酶標準液為美國Sigma公司產品);采用鱟試劑基質偶氮顯色法測定血清內毒素(試劑盒由上海伊華醫(yī)學科技公司提供);使用酶法檢測血清ALT(日本日立公司生化分析儀)。
一、兩組人群有關指標的比較 NASH患者血清內毒素與健康組比較顯著增高,且具有統(tǒng)計學意義(t=7.71,P<0.01);美常安治療后與治療前比較,血清內毒素水平顯著下降,且具有統(tǒng)計學意義(t=-3.72,P<0.01,表1)。
表1 兩組血清內毒素、DAO、D-乳酸和ALT水平()的比較
表1 兩組血清內毒素、DAO、D-乳酸和ALT水平()的比較
與健康組比較,①P<0.01,②P<0.05;與治療前比較,③P<0.01,④P<0.05
組別 例數 時間 內毒素(EU/l)DAO(U/ml)D-乳酸(mg/l)ALT(U/l)正常人 30 109.8±17.81 2.3±0.48 5.3±0.97 27.7±6.89 NASH 60 治療前 143.6±21.41① 2.6±0.47② 6.1±1.05① 84.9±23.84治療后 127.6±17.90③ 2.4±0.45④ 5.6±1.03③ 68.4±17.84③
二、兩組腸道通透性的變化 NASH患者血清二胺氧化酶及D-乳酸與健康組比較顯著增高(t=2.24,P<0.05;t=4.89,P<0.01);美常安治療后與治療前比較,血清二胺氧化酶及D-乳酸水平顯著下降(t=-2.26,P<0.05;t=-4.50,P<0.01,表1);由于血清二胺氧化酶及D-乳酸水平能較好地反映腸道通透性的變化[8],故結果提示NASH患者較健康人群腸道通透性顯著增高,而當應用美常安治療后,NASH患者腸道通透性明顯下降。
三、兩組血清ALT水平的變化 美常安治療后與治療前比較,NASH患者血清ALT水平顯著下降(t=-4.55,P<0.01,表1)。
人類正常腸道菌群由30屬500種細菌組成,形成一個極其復雜的微生態(tài)系統(tǒng),各菌群間按一定比例組合,互相制約、互相依存,在質和量上形成一定的生態(tài)平衡。這些正常菌群對人體消化吸收起著重要作用。肝臟與胃腸道的解剖和功能關系密切,兩者相互依存,相互影響,被學者稱為腸-肝軸[4]。腸粘膜屏障能夠防止腸內的有害物質如細菌和毒素穿過腸粘膜進入人體內其他組織、器官和血液循環(huán)。腸粘膜通透性與腸屏障功能有關。腸腔內滲透壓改變、疾病、藥物、飲食、細胞因子、激素等均可引起腸粘膜通透性的改變而影響腸屏障功能[7]。有證據表明NASH存在腸道菌群失調、革蘭陰性桿菌過度生長和IETM[3,4]。
由于腸粘膜通透性改變能準確反映腸粘膜損害,通過檢測血D-乳酸和DAO活性,可間接反映腸道黏膜的完整性和通透性變化[8]。本研究顯示治療前NASH患者與正常對照組比較,DAO、D-乳酸和內毒素水平顯著增高,提示NASH患者腸道通透性增高并存在IETM。由于肝腸關系密切,在正常情況下,腸粘膜是抵御外源性物質入血的第一道屏障,肝臟則提供第二道屏障防護。當脂肪肝患者進展到NASH時,肝細胞發(fā)生凋亡、壞死,肝功能進一步受損。肝功能受損后,肝細胞排泌膽汁減少[9],改變了腸道微生態(tài)環(huán)境;肝臟處理腸道來源毒物的能力降低,而且腸道毒物可能蓄積損害腸粘膜屏障;NASH患者腸道消化功能下降,腸蠕動減慢、延遲,使腸道清除能力降低,給過路菌提供接觸、粘附黏膜的機會;腸道運動減弱,分泌、吸收減少,對細菌的機械排空作用減弱;抗體、溶菌酶、粘液及酸堿分泌減少,使環(huán)境有利于細菌生長,腸壁局部抵抗力下降,腸腔內pH上升,細菌生長受影響;腸道發(fā)生炎癥時,腸壁交感神經受到抑制,腸壁血管發(fā)生充血,腸腔膨脹擴張,造成腸黏膜局部缺血、缺氧和小腸絨毛壞死、脫落;腸粘膜攝取谷氨酰胺減弱,腸粘膜修復能力降低。這些因素均可加劇NASH患者腸道菌群失調。NASH患者腸道內菌群失調,腸道革蘭陰性桿菌過度生長繁殖,腸道抗定植能力下降,導致腸道原有的生物屏障受損,結果使腸道通透性明顯增高,大量的細菌內毒素可通過損害的腸粘膜屏障進入門靜脈。而此時已發(fā)生脂肪變的肝細胞處理內毒素的能力大大降低,于是內毒素便可順利通過肝臟這第二道“防線”進入血液循環(huán),形成IETM。而內毒素不僅直接損害肝細胞[9],還可抑制新生腸上皮細胞的遷移而延遲腸上皮細胞修復因子對損傷腸黏膜的修復,繼而出現局部腸黏膜破損[10]。與此同時,內毒素啟動剌激肝臟庫普弗細胞釋放各種介質,包括細胞因子、脂類介質、活性氧中間體、活性氮中間體、蛋白酶類等,形成瀑布反應[11,12,13]。這些介質本身不僅可導致腸道通透性的增加[14],而且一些炎癥因子如腫瘤壞死因子與壞死性炎癥及纖維化密切相關[15],它們還可誘導產生大量血管活性物質NO,高濃度的NO可破壞肌動蛋白細胞骨架和松散細胞緊密連接,引起腸上皮通透性增大,結果導致腸粘膜缺血缺氧,腸粘膜屏障損害[4]。因此,一方面脂肪變的肝細胞已經相當脆弱,經受不住“二次打擊”[16],另一方面IETM誘導產生的大量炎性細胞因子進一步破壞腸粘膜屏障,致腸道通透性增加,加重已形成的IETM,結果形成惡性循環(huán),加劇脂肪性肝炎。
本實驗采用的微生態(tài)制劑含有屎腸球菌和枯草桿菌兩種活菌。屎腸球菌對致病菌抑制作用強、繁殖迅速??莶輻U菌屬過路菌,其作用機制是利用生物奪氧作用,其在腸道定植降低了局部氧濃度和氧化還原電位,造成適合厭氧菌群的生長環(huán)境,促進雙歧桿菌等的生長[17]??莶輻U菌還能產生多種消化酶,促進消化吸收,并能產生多種抗菌化合物,抑制變形桿菌屬、大腸埃希菌、葡萄球菌屬等有害菌,從而抑制革蘭陰性桿菌及致病菌的生長[18]。與傳統(tǒng)微生態(tài)制劑相比,通過將耐膽鹽的屎腸球菌與耐酸的枯草桿菌結合而制成的腸溶制劑,能在消化道中存活,活菌數量大,且能與抗生素合用,從而最大限度地發(fā)揮其生物學效應,確保了治療的有效性。研究表明美常安還具有抗脂質過氧化反應等作用[19]。因此,對NASH有治療作用。本研究顯示美常安干預前后,患者DAO、D-乳酸、內毒素及ALT水平顯著降低,而對照組并無顯著改變,提示美常安能促進腸道菌群的修復及平衡,在一定程度上解決了腸道菌群失調及腸道革蘭陰性桿菌過度生長的問題,改善了微生態(tài)失衡,修復了受損的腸粘膜屏障,使腸粘膜通透性顯著降低,IETM也隨之降低,進一步抑制了肝臟庫普弗細胞產生細胞因子對肝臟的“二次打擊”,因而NASH患者的炎癥得到改善,ALT降低。我們在試驗中還觀察到雖然ALT有一定程度的降低,但ALT仍遠大于正常值,這可能由于NASH的發(fā)病是多因素共同作用的結果,只進行單一的腸道干預治療可能療效并不理想。
[1]Peter LM.Non-alcoholic steatohepatitis.Eur J Gastroenterol Hepatol,2004,16(11):1079-1085.
[2]Bugianesi E,Leone N,Vanni E,et al.Expanding the natural history of nonalcoholic steatohepatitis:from cryptogenic cirrhosis to hepatocellular carcinoma.Gastroenterology,2002,123(1):134-140.
[3]趙龍鳳,賈軍梅,韓德五.腸源性內毒素血癥在非酒精性脂肪性肝炎發(fā)病中的作用.中華肝臟病雜志,2004,12(10):632-632.
[4]Wigg AJ,Roberts-Thomson IC,Dymock RB,et al.The role of small intestinal bacterial overgrowth,intestinal permeability,endotoxaemia,and tumor necrosis factor[alpha]in the pathogenesis of non-alcoholic steatohepatitis.Gut,2001,48(20):206-211.
[5]Ester V,Elisabetta B.The gut-liver axis in nonalcoholic fatty liver disease:Another pathway to insulin resistance.Hepatology,2009,49(6):1791-1793.
[6]中華醫(yī)學會肝病學分會脂肪肝與酒精性肝病學組.非酒精性脂肪性肝病診療指南. 中華肝臟病雜志,2010,18(3):163-166.
[7]何桂珍.腸道通透性測定及臨床意義.中華胃腸外科雜志,2011,14(3):226-228.
[8]夏陽,秦環(huán)龍.腸道屏障功能的臨床評估方法.中國實用外科雜志,2008,28(11):1006-1008
[9]Han DW.Intestinal endotoxemia as a pathogenetic mechanism in liver failure.World J Gastroenterol,2002,8(6):961-965.
[10]Markel TA,Crisostomo PR,Wairiuko GM,et a1.Cytokinesin necrotizing enterocolitis.Shock,2006,25(4):329-337.
[11]Yee SB,Harkema JR,Ganey PE,et a1.The coagulation system contributes to synergistic liver injury from exposure to monocrotaline and bacterial lipopolysaccharide.Toxicol Sci,2003:74(2):457-469.
[12]Hirose M,Nishikawa M,Qian W,et a1.Mannose-conjugated alendronate selectively depletes Kupffer cells and inhibits endotoxemic shock in the mice.Hepatol Res,2006,36(1):3-10.
[13]Higuchi Y,Kawakami S,Yamashita F,et a1.The potential role of fucosylated cationic liposome/NFkaPPaB decoy complexes in the treatment of cytokine-related liver disease.Biomaterials,2007,28(26):532-539.
[14]Hart AL,Stagg AJ,Frame M,et al.The role of the gut flora in health and disease and its modification as therapy.Aliment Pharmacol Ther,2002,16(8):1383-1393.
[15]潘莉,韓真.脂肪細胞因子在非酒精性脂肪肝發(fā)病機制中的作用. 實用肝臟病雜志,2010,13(2):151-153.
[16]徐正婕,范建高,王國良,等.小劑量內毒素致非酒精性脂肪性肝炎大鼠急性肝功能衰竭.中華肝臟病雜志,2004,12(4):244-245.
[17]Kim YG,Moon JT,Lae KM,et al.The efects of probioties on symptoms of irritable bowel syndrome.Korean J Gastroenteml,2006,47(6):413-419.
[18]牟方宏,胡伏蓮.又一新的微生態(tài)制劑—美常安.臨床醫(yī)學雜志,2004,2(5):60.
[19]袁杰利,傅曉麗,文妹,等.屎腸球菌活菌制劑的研究.中國微生態(tài)學雜志,2003,15(1):20-21.