周藝敏(綜述)，王　健(審校)

(南昌大學(xué)a.研究生院醫(yī)學(xué)部2012級(jí)； b.第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，南昌330006)

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腸道菌群在肝硬化中的作用

周藝敏a(綜述)，王健b(審校)

(南昌大學(xué)a.研究生院醫(yī)學(xué)部2012級(jí)； b.第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，南昌330006)

摘要：腸道微生物群落可以作為一個(gè)獨(dú)立的機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)人體的代謝平衡,腸道菌群失調(diào)可能會(huì)影響到肝硬化的預(yù)后。文章就肝硬化患者腸道菌群的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及腸道菌群失調(diào)在肝硬化的進(jìn)展及其并發(fā)癥發(fā)生中的意義、微生態(tài)制劑在治療肝硬化中的主要作用進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：腸道菌群； 失調(diào)； 肝硬化； 綜述

腸道菌群是人體的一道天然屏障，近年來(lái)腸道菌群的微生態(tài)研究引起了廣泛關(guān)注,許多慢性疾病,如肥胖、炎癥性腸病(IBD)、糖尿病、代謝綜合征、動(dòng)脈硬化和非酒精脂肪肝等均與腸道微生物群有關(guān)。本文就肝硬化患者腸道菌群的變化，腸道菌群失調(diào)在肝硬化的進(jìn)展及其并發(fā)癥發(fā)生中的意義以及微生態(tài)制劑在治療肝硬化中的主要作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1肝硬化腸道菌群的變化

1.1肝硬化影響腸道菌群構(gòu)成，促進(jìn)細(xì)菌移位

不同病因的肝硬化患者中有類似糞便微生物群落,且不同糞便微生物群之間的變化主要是由肝硬化引起的[1]。肝硬化時(shí)腸道菌群失調(diào)常表現(xiàn)為有益的厭氧菌數(shù)量減少，而需氧菌數(shù)量增多或相對(duì)增多，厭氧菌與需氧菌比例減小，且其失調(diào)程度隨Child-Pugf分級(jí)的嚴(yán)重程度而加重。肝硬化影響腸道菌群的構(gòu)成，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)組織損傷和肝纖維化的進(jìn)展，形成惡性循環(huán)。

肝硬化患者細(xì)菌移位的原因目前多數(shù)認(rèn)為主要與機(jī)體免疫功能下降、小腸細(xì)菌過度生長(zhǎng)、腸黏膜通透性增高等有關(guān)[2]。肝硬化時(shí)機(jī)體免疫功能下降。Mennigen[3]研究表明，肝硬化者淋巴細(xì)胞和Tr細(xì)胞的數(shù)量和功能障礙會(huì)導(dǎo)致腸道黏膜免疫缺陷，而免疫功能障礙時(shí)細(xì)菌和毒素極易通過損傷的腸道屏障進(jìn)入體內(nèi)；門脈高壓可導(dǎo)致胃腸淤血水腫，從而使黏膜屏障功能受損，細(xì)菌及內(nèi)毒素從腸道移位至腸系膜淋巴結(jié)，再經(jīng)過淋巴管進(jìn)入體循環(huán)，導(dǎo)致一系列肝硬化并發(fā)癥，其中最為常見的有自發(fā)性腹膜炎[4]。

1.2肝硬化患者糞便菌群分子水平研究

腸道菌群絕大多數(shù)為專性厭氧菌，超過80%的腸道細(xì)菌無(wú)法用目前的技術(shù)分離培養(yǎng)。目前許多醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室使用的常規(guī)培養(yǎng)對(duì)研究特定菌株較有限，基于DNA檢測(cè)方法可以提高細(xì)菌的檢測(cè)[5]，倡議利用高通量測(cè)序的方法,它可以描述與肝硬化相關(guān)的微生物群社區(qū)和功能的重要改變。Wei等[6]使用高通量測(cè)序技術(shù)完成宏基因組DNA的測(cè)序、生物信息學(xué)的方法，對(duì)糞便微生物群落和功能進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，肝硬化患者的糞便微生物群功能多樣性顯著降低。在分子水平，乙肝肝硬化患者的糞便微生物群顯示谷胱甘肽、糖異生、支鏈氨基酸、氮、脂質(zhì)代謝的富足(P<0.05),而芳香族氨基酸水平、膽汁酸代謝、細(xì)胞周期相關(guān)代謝減少(P<0.05)。

腸道細(xì)菌產(chǎn)氨過程與肝硬化并發(fā)癥相關(guān)。腸道細(xì)菌生產(chǎn)過剩的氨進(jìn)入血液，可能導(dǎo)致錳濃度的變化。終末期肝病患者基底神經(jīng)節(jié)錳的積累可能在慢性肝性腦病的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮作用。肝硬化時(shí),由于門脈系統(tǒng)分流或肝功能障礙,肝臟清除錳的能力降低,故肝硬化患者的血錳濃度高于正常人,由此導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞酶的代謝紊亂,影響神經(jīng)突觸的傳導(dǎo)的功能,最終導(dǎo)致肝性腦病。微生物制劑旨在消除錳,可能提供一個(gè)新的治療肝性腦病的治療選項(xiàng)[7]。

1.3肝硬化患者糞便菌群結(jié)構(gòu)多樣性研究

劉慧等[8]運(yùn)用高通量測(cè)序的方法分別在門、綱、科的水平上進(jìn)行相對(duì)豐度的比較，顯示肝硬化患者糞便菌群結(jié)構(gòu)與正常對(duì)照組明顯不同；在門的水平上，主要表現(xiàn)為肝硬化患者中類桿菌門細(xì)菌比例明顯下降，而變形菌門和梭桿菌門細(xì)菌比例增加；在科水平上，腸桿菌科、韋榮球菌科和鏈球菌科細(xì)菌明顯增加，毛螺菌科細(xì)菌與Child-Pugf評(píng)分負(fù)相關(guān)，鏈球菌科細(xì)菌與Child-Pugf評(píng)分正相關(guān)。Qin等[7]的研究發(fā)現(xiàn)，在屬的水平上，肝硬化與正常對(duì)照組都是擬桿菌屬占主導(dǎo)；肝硬化組剩余的屬中，韋永球菌屬、鏈球菌屬、梭狀芽胞桿菌屬和普氏菌屬比較豐富,而Alistipes在健康對(duì)照組占優(yōu)勢(shì)。

1.4肝硬化患者糞便菌群功能基因多樣性研究

宏基因組學(xué)研究是指直接提取環(huán)境樣品中的宏基因組進(jìn)行高通量測(cè)序和生物信息學(xué)分析。宏基因組學(xué)研究的測(cè)序數(shù)據(jù)龐大且復(fù)雜，包含代表著1萬(wàn)個(gè)物種的DNA片段，可以揭示先前隱藏在微環(huán)境中的物種多樣性。美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health)人類微生物工程(HMP)集不同網(wǎng)站資源構(gòu)成一個(gè)大數(shù)據(jù)，創(chuàng)建了一個(gè)大型人類微生物基因資源[9]。MetaHIT財(cái)團(tuán)開發(fā)的定量宏基因組發(fā)現(xiàn)，腸道微生物豐度的重大減少與代謝綜合征相關(guān)合并癥的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[10-11]。Qin[12]將腸道微生物基因命名為人類的“第二基因組”。Qin等[7]使用肝硬化基因目錄,結(jié)合定量宏基因組方法進(jìn)行研究,揭示肝硬化患者腸道微生物群的主要變化是因入侵腸道的口腔細(xì)菌導(dǎo)致為主，且疾病嚴(yán)重程度與入侵物種的物種豐度之間的關(guān)系表明他們可能在病理中發(fā)揮積極作用，這將打開益生菌的發(fā)展途徑,可能有助于對(duì)抗肝硬化的惡化，也可能導(dǎo)致一種新的方式來(lái)監(jiān)控和防止肝硬化。

2腸道菌群失調(diào)加速肝硬化的進(jìn)展

肝硬化患者(特別是門脈高壓癥明顯者)腸道屏障功能障礙與腸道細(xì)菌的細(xì)菌易位和代謝產(chǎn)物(如內(nèi)毒素)、細(xì)菌的DNA滲透有關(guān),可能是肝硬化進(jìn)展并引發(fā)其并發(fā)癥的發(fā)病機(jī)理[13]。

Tuomisto等[14]通過RT-qPCR 實(shí)驗(yàn)測(cè)定主要共生的細(xì)菌(擬桿菌屬、雙岐桿菌屬、梭狀芽胞桿菌屬、腸桿菌科及乳酸桿菌)在糞便中的相對(duì)比例，并使用RT-qPCR研究移位到肝臟或腹水的細(xì)菌，揭示免疫組化染色中肝內(nèi)細(xì)菌DNA的總量與CD14表達(dá)百分比相關(guān)，因而認(rèn)為細(xì)菌可能通過CD14介導(dǎo)炎癥過程進(jìn)而導(dǎo)致肝纖維化、肝硬化。

正常情況下腸黏膜可允許少量?jī)?nèi)毒素通過進(jìn)入門靜脈，而少量?jī)?nèi)毒素對(duì)維系肝臟網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)處于激活狀態(tài)有一定意義。若打破腸道黏膜組織內(nèi)免疫耐受、腸內(nèi)菌群失調(diào)、腸內(nèi)大量毒素移位超出腸道及肝臟內(nèi)的單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)的處理能力，會(huì)導(dǎo)致免疫反應(yīng)失控，引起大量的炎癥介質(zhì)釋放。內(nèi)毒素血癥通過toll樣受體的相互作用引發(fā)肝損傷[15-16]；由于門靜脈回流，肝臟又成為菌毒移位的首要受害器官，內(nèi)毒素又激活肝星狀細(xì)胞分泌細(xì)胞因子產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，引起細(xì)胞因子級(jí)聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)一步加重肝臟的損傷及病情進(jìn)展[17-18]。

肝硬化后補(bǔ)體合成嚴(yán)重不足；肝臟枯否細(xì)胞吞噬功能降低，內(nèi)毒素清除減少；肝細(xì)胞損傷合成白蛋白的能力下降，免疫功能下降，以致機(jī)體抗感染的能力顯著下降。肝硬化作為始動(dòng)因素誘發(fā)內(nèi)毒素血癥，從而引起缺血/再灌注損傷，而缺血/再灌注損傷是腸黏膜屏障損傷的主要原因，導(dǎo)致腸壁通透性增加，最終引起腸道細(xì)菌易位。隨后，循環(huán)內(nèi)毒素又進(jìn)一步損傷腸黏膜屏障，加重細(xì)菌及內(nèi)毒素易位，彼此互為因果，形成惡性循環(huán)，造成腸源性感染膿毒癥，加重肝臟損傷。在動(dòng)物研究中，給肝缺血/再灌注大鼠預(yù)先補(bǔ)充乳酸桿菌和雙歧桿菌的混合制劑后發(fā)現(xiàn)可部分恢復(fù)肝缺血/再灌注時(shí)所致的腸道菌群失衡，并改善腸黏膜屏障，減少腸道菌易位的發(fā)生率，從而降低血漿內(nèi)毒素水平、減輕肝損傷[19]。

Kakiyama等[20]研究發(fā)現(xiàn)晚期肝硬化次級(jí)膽汁酸含量更少、次級(jí)膽汁酸與初級(jí)膽汁酸比例更低，肝硬化腸桿菌科(潛在致病菌)含量更高、但Lachonospiraceae、Ruminococcaceae和Blautia的豐度均較低；脫氧膽酸與Ruminococcaceae成正相關(guān)；晚期肝硬化存在初級(jí)膽汁酸向次級(jí)膽汁酸轉(zhuǎn)化下降的問題可能與腸道微生物家族豐度變化有關(guān)系。結(jié)合膽汁酸分泌減少、去結(jié)合膽汁酸增加及被動(dòng)吸收的共同作用導(dǎo)致腸腔內(nèi)膽汁酸濃度顯著下降,從而促進(jìn)細(xì)菌生長(zhǎng),形成惡性循環(huán),最終引起細(xì)菌移位。

3微生態(tài)制劑在肝硬化治療中的作用

微生態(tài)制劑在控制肝硬化患者臨床癥狀、改善肝功能、血清學(xué)和組織學(xué)指標(biāo)中有不可替代的作用，因而被廣泛應(yīng)用于治療、預(yù)防肝硬化及其相關(guān)并發(fā)癥。

趙海英[21]研究認(rèn)為益生菌制劑可有效改善肝硬化患者腸道菌群失調(diào),并降低血氨。宋愛玲[22]研究發(fā)現(xiàn)，肝硬化患者存在不同程度的腸道菌群失調(diào),主要表現(xiàn)為雙歧桿菌減少,治療后雙歧桿菌、乳桿菌、腸球菌明顯增加,血漿內(nèi)毒素則明顯降低，肝功能指標(biāo)也明顯好轉(zhuǎn)，從而認(rèn)為益生菌制劑可有效改善肝硬化患者腸道菌群失調(diào)、降低血漿內(nèi)毒素水平、改善肝功能,可作為肝硬化患者的輔助治療用藥。顧林[23]研究表明，微生態(tài)制劑對(duì)改善肝硬化患者腸黏膜屏障功能具有積極作用，Child-Pugf評(píng)分、血清AST與ALT水平下降顯著。張明明[24]對(duì)27項(xiàng)益生菌制劑治療肝硬化的臨床RCTs的Meta分析顯示，益生菌制劑可顯著降低肝硬化患者的轉(zhuǎn)氨酶、提高血清白蛋白水平、降低外周血血氨和內(nèi)毒素含量,明顯緩解肝硬化患者的臨床癥狀，但對(duì)總膽紅素水平無(wú)改善作用。此外益生菌制劑還能顯著降低肝硬化患者的HE和SBP發(fā)生率。

總之，肝硬化可引起腸道菌群失調(diào)，促進(jìn)細(xì)菌移位；反之，腸道菌群失調(diào)又可加速肝硬化的疾病進(jìn)展，進(jìn)而導(dǎo)致多種肝硬化并發(fā)癥的發(fā)生。調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)群有望成為治療肝硬化并控制、減少其并發(fā)癥的重要舉措[25]。

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(責(zé)任編輯：況榮華)

收稿日期：2014-12-23

中圖分類號(hào)：R575.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-8194(2016)01-0089-03

DOI:10.13764/j.cnki.lcsy.2016.01.033