馮紅萍 聶鑫
腸道微生態(tài)與非酒精性脂肪性肝病
馮紅萍 聶鑫
非酒精性脂肪性肝?。╪onalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一種無(wú)過(guò)量飲酒史、以肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞脂肪變性和肝小葉內(nèi)炎癥為特征的臨床病理綜合征,最早于1980年由Ludwig提出,隨著病程的進(jìn)展依次分為單純性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎、相關(guān)肝硬化甚至肝細(xì)胞癌[1,2]。NAFLD被認(rèn)為與胰島素抵抗相關(guān)的超重/肥胖、2型糖尿病和高脂血癥等代謝紊亂有關(guān),是胰島素抵抗綜合征或代謝綜合征的組成部分。而腸道微生態(tài)的構(gòu)成和功能改變可以通過(guò)影響能量吸收和儲(chǔ)存、引起肥胖、促進(jìn)胰島素抵抗等機(jī)制影響物質(zhì)代謝,這些均與NAFLD進(jìn)展至非酒精性脂肪性肝炎(NASH)有關(guān)[3]。在我國(guó),成人NAFLD的發(fā)病率在15%(6.3%~27.0%),已成為慢性肝病的重要病因,且其發(fā)病率呈逐年升高的趨勢(shì)[4]。在10~15年后,NAFLD可能會(huì)成為我國(guó)第一大肝病,其診治越來(lái)越受到臨床醫(yī)生的關(guān)注。
目前并沒(méi)有一個(gè)很好的機(jī)制學(xué)說(shuō)能完全解釋NAFLD的疾病進(jìn)展過(guò)程。研究認(rèn)為NAFLD的發(fā)病機(jī)制可能與胰島素抵抗、脂質(zhì)過(guò)氧化、炎癥反應(yīng)等因素密切相關(guān)。但隨著研究的進(jìn)一步深入,特別是1998年馬歇爾正式提出了“腸-肝軸”的概念后,越來(lái)越多的證據(jù)表明腸道菌群失調(diào)在NAFLD的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要作用。最近一系列研究顯示,腸道菌群結(jié)構(gòu)改變、小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)以及腸源性內(nèi)毒素血癥在NAFLD的發(fā)生發(fā)展中起重要作用,而恢復(fù)腸道微生態(tài)平衡則可能防治NAFLD。
腸道微生態(tài)對(duì)人類越來(lái)越多的疾病產(chǎn)生深刻影響,目前已證實(shí)腸道菌群參與多種代謝性疾病如肥胖、心血管疾病等的進(jìn)程[5]。腸道正常菌群在維持腸-肝軸生理調(diào)控過(guò)程中作用重要,腸上皮細(xì)菌或宿主來(lái)源信號(hào)的失衡可打破腸道屏障功能,導(dǎo)致腸菌易位和腸源性內(nèi)毒素血癥,參與多種慢性肝病包括NASH的發(fā)病和肥胖個(gè)體低度慢性炎癥的形成。一項(xiàng)病例對(duì)照研究發(fā)現(xiàn),50%的NAFLD患者存在腸道菌群過(guò)度生長(zhǎng),顯著高于對(duì)照組[6]。腸道菌群在肥胖和肥胖相關(guān)的脂肪肝的發(fā)生發(fā)展中起著一定的作用,對(duì)調(diào)節(jié)能量代謝和減少內(nèi)毒素的產(chǎn)生有一定的效果[7,8]。非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)是非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver,NAFL)發(fā)生進(jìn)展性肝纖維化和肝硬化重要的中間階段,是導(dǎo)致NAFLD進(jìn)展的限速步驟。及早診斷NASH并進(jìn)行干預(yù),可有效改善NAFLD患者的預(yù)后。楊林輝等[9]將健康成年人、單純性脂肪肝和NASH各30人的新鮮糞便依次接種在選擇性培養(yǎng)基上,選擇腸道菌群中具有代表性的需氧菌2種(腸桿菌和腸球菌),厭氧菌2種(雙歧桿菌和乳桿菌)及酵母樣真菌進(jìn)行培養(yǎng),結(jié)果NASH患者存在不同程度的腸道菌群失調(diào),主要表現(xiàn)為厭氧菌減少,需氧菌顯著增多,而兼性厭氧菌和酵母樣真菌沒(méi)有顯著變化。
腸道粘膜屏障與腸道微生態(tài)平衡、血清內(nèi)毒素水平密切相關(guān),而肝病的嚴(yán)重程度與腸黏膜屏障的損害一致[10]。當(dāng)腸黏膜完整性被破壞,通透性增加到一定程度時(shí),腸道細(xì)菌及內(nèi)毒素移位入血,從而觸發(fā)全身炎癥反應(yīng)綜合征和多器官功能衰竭,并形成惡性循環(huán)[11]。NAFLD患者血清內(nèi)毒素水平顯著升高[12,13],內(nèi)毒素可激活腸粘膜上的腺苷環(huán)酶,損傷上皮細(xì)胞線粒體和溶酶體,導(dǎo)致腸絨毛頂部細(xì)胞壞死和上皮細(xì)胞自溶;還可激活補(bǔ)體系統(tǒng)、血液凝固系統(tǒng)以及巨噬細(xì)胞等,直接或間接損傷腸粘膜屏障功能。Markel[14]等研究認(rèn)為,內(nèi)毒素通過(guò)抑制新生腸上皮細(xì)胞的遷徙和減弱細(xì)胞修復(fù)因子的修復(fù)作用,使局部腸粘膜破損,觸發(fā)炎癥瀑布反應(yīng),最終腸粘膜局部缺血壞死以及腸屏障受損。Miele等[15]研究報(bào)道NAFLD患者肝損傷的進(jìn)展與腸道通透性增加有關(guān),慢性肝病患者腸粘膜通透性改變的同時(shí)血清炎癥因子顯著上升。腸源性內(nèi)毒素一方面通過(guò)直接細(xì)胞毒性作用,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、壞死;另一方面誘導(dǎo)以庫(kù)普弗細(xì)胞為主的肝臟間質(zhì)細(xì)胞活化,產(chǎn)生釋放IL-1、IL-6、IL-8等炎癥因子及氧自由基、一氧化氮等生物活性物質(zhì),構(gòu)成炎癥介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)從而促進(jìn)NASH的發(fā)生發(fā)展。
NAFLD的治療目前并沒(méi)有好的針對(duì)性藥物,運(yùn)動(dòng)與改善不良的生活方式是治療的基礎(chǔ),腸道菌群的調(diào)節(jié)很可能成為治療NAFLD的新途徑。微生態(tài)調(diào)節(jié)劑可以分為三類:第一類是活菌制劑(益生菌);第二類是優(yōu)勢(shì)種群生長(zhǎng)促進(jìn)物質(zhì)(益生元);第三類是活菌與促活菌物質(zhì)的聯(lián)合制劑(合生元)[16]。益生菌含有人體內(nèi)正常的生理性活菌,經(jīng)口服或其他途徑進(jìn)入腸道,增加腸道內(nèi)菌種數(shù)量,提高菌群定植抗力,改善腸道微生態(tài)的平衡,從而減少內(nèi)毒素的產(chǎn)生和釋放。臨床上活菌制劑較多,用于肝臟疾病的有雙歧桿菌、嗜乳酸桿菌、腸球菌和地衣芽孢桿菌等。有報(bào)道用高脂飲食建立NASH大鼠模型,應(yīng)用雙岐三聯(lián)活菌片進(jìn)行干預(yù),結(jié)果提示微生態(tài)制劑具有減輕體重、改善脂質(zhì)代謝紊亂、抗炎及降低血漿內(nèi)毒素血癥的作用[20]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究提示益生菌可降低肝臟氧化應(yīng)激和炎癥損傷等相應(yīng)肝功能指標(biāo)[17]。對(duì)肝病患者應(yīng)用微生態(tài)調(diào)節(jié)劑是十分安全的[21]。益生菌和有助于腸道微生態(tài)重建的益生元等制劑可能會(huì)對(duì)延緩NAFLD患者的肝病進(jìn)展和改善代謝異常有益[18,19]。Michele等將66例NASH患者隨機(jī)分為兩組,治療組服用雙歧桿菌,對(duì)照組單純改變生活方式,觀察24周,發(fā)現(xiàn)治療組的血脂、肝酶、IR指數(shù)、肝脂肪變性、肝組織炎癥及肝纖維化等均有明顯改善[22]。
腸道微生態(tài)失衡可能參與了NASH的發(fā)生發(fā)展,因此對(duì)NASH患者給予益生菌調(diào)節(jié)腸道菌群治療,可以通過(guò)恢復(fù)腸道微生態(tài)平衡,減輕腸源性內(nèi)毒素血癥,減少對(duì)肝細(xì)胞形成“二次打擊”,對(duì)延緩乃至阻止NASH進(jìn)展為肝纖維化、肝硬化可能有重要作用。
1 Ludwig J,Viggiano TR,McGill DB,et al.Nonalcoholic steatohepatitis:Mayo clinic experiences with a hitherto unnamed disease.Mayo Clin Proc,1980,55:434-438
2 Farrell Geoffrey C,Larter Claire Z.Nonalcoholic fatty liver disease:from steatosis to cirrhosis.Hepatology,2006,43:99-112.
3 Carter BA,Karpen SJ.Intestinal failure-associated liver disease:management and treatment strategies past,present,and future:Seminars in Liver Diseases.Sermin Liver Dis,2007,27:251-258.
4 Fan J.Epidemiology of alcoholic and nonalcoholic fatty liver disease in china.J Gastroenterol Hepatol,2013,28:11-17.
5 Wang Z,Klipfell E,Bennett BJ,et al.Gut flora metablism of phosphatidylchoine promotes cardivascular disease.Nature,2011,472:57-63.
6 Wigg AJ,Roberts-Thomson IC,Dymock RB,et al.The role of small intestinal bacterial overgrowth,intestinal permeability,endotoxaemia,and tumour necrosis factor alpha in the pathogenesis of non-alcoholic steatohepatitis.Gut,2001,48:206-211.
7 Backhed F,Ding H,Wang T,et al.The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage.Proc Natl Acad Sci U S A,2004,101:15718-15723.
8 Cani PD,Neyrinck AM,F(xiàn)ava F,et al.Selective increases of bifidobacter in gut microflora improve high-fat-diet-induced diabetes in mice through a mechanism associated with endotoxaemia.Diabetologia,2007,50:2374-2383.
9 楊林輝,蔡俊,陳東風(fēng).非酒精性脂肪性肝炎患者腸道菌群的變化及意義.臨床肝膽病雜志,2012,28:124-126.
10 于淑霞,王惠吉.肝硬化患者腸通透性及乳果糖對(duì)其影響的研究.臨床肝膽病雜志,2006,22:108-110.
11 方駿,肖穎彬,陳林,等.谷胺酰胺二肽對(duì)體外循環(huán)心臟手術(shù)患者腸粘膜屏障的保護(hù)作用.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,27:2067-2069.
12 Harte AL,da Silva NF,Greely SJ,et al.Research elevated endotoxin levels in non-alcoholic fatty liver disease.J Inflamm,2010,7:15.
13 Verdam FJ,Rensen SS,Driessen A,et al.Novel evidence for chronic exposure to endotoxin in human nonalcoholic steatohepatitis.J Clin Gastroenterol,2011,45:149-152.
14 Markell TA,Crisostomo PR,Wairiuko GM,et al.Cytokines in necrotizing enterocolitis.Shock,2006,25:329-337.
15 Miele L,Valenza V,La Torre G,et al.Increased intestinal permeability and tight junction alterations in nonalcoholic fatty liver disease.Hepatology,2009,49:1877-1887.
16 Scarpellini E,Cazzato A,Lauritano C,et al.Probiotics:which and when?Dig Dis,2008,26:175-182.
17 Esposito E,Iacono A,Bianco G,et al.Probiotics reduce the inflammatory response induced by a high-fat diet in the liver of young rats.Nutrition,2009,139:905-911.
18 Krajmalnik-Brown R,Ilhan ZE,Kang DW,et al.Effects of gut microbes on nutrient absorption and energy regulation.Nutr Clin Pract,2012,27:201-214.
19 Parenll JA,Raman M,Rioux KP,et al.The potential role of prebiotic fibre for treatment and management of non-alcoholic fatty liver disease and associated obesity and insulin resistance.Liver Int,2012,32:701-711.
20 周麗紅,趙彩彥,王瑋,等.微生態(tài)制劑對(duì)非酒精性脂肪性肝炎的干預(yù)作用及其機(jī)制.中華消化雜志,2010,30:769-770.
21 Liong MT.Safety of probiotics:translocation and infection.Nutr Rev,2008,66:192-202.
22 Malaguarnera M,Vacante M,Antic T,et al.Bifidobacterium longum with fructo-oligosaccharides in patients with non alcoholic steatohepatitis.Dig Dis Sci,2012,57:545-553.
2015-01-04)
(本文編輯:魏清)
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