楊 柳綜述，徐麗紅審校

0 引 言

原發(fā)性膽汁性膽管炎（primary biliary cholangitis，PBC）為膽汁淤積性自身免疫性肝病，好發(fā)于中年女性，以匯管區(qū)非化膿性炎癥和肝內(nèi)小葉間膽管破壞為典型肝病理組織學改變，血清抗線粒體抗體多陽性，慢性病程，終末期可進展為肝硬化［1］。目前“腸-肝軸（Gut-Liver Axis）”概念已被廣泛接受，并被認為與酒精性和非酒精性脂肪性肝病、膽汁淤積性肝病、肝癌、慢性肝損傷的急性肝衰竭、肝纖維化/硬化進展及肝硬化并發(fā)癥等多種肝病的發(fā)生與進展相關［2］。文獻提示腸道菌群與肝在維持機體免疫穩(wěn)態(tài)方面關系復雜，一方面，腸道微生物可影響包括肝在內(nèi)的免疫系統(tǒng)的發(fā)育和功能，而宿主的免疫系統(tǒng)可調(diào)控腸道微生物群（gut microbiota，GM）的組成和多樣性［3-5］；另一方面，腸道菌群失調(diào)可誘導免疫性肝損傷，而肝功受損時，膽汁的異常分泌、肝解毒能力的下降可引起腸道菌群失常、腸道細菌過度生長和腸黏膜屏障功能損傷［3-6］。近年來，關于腸道菌群可能參與PBC發(fā)生、發(fā)展的研究越來越多，推測腸道菌群移植或有益于PBC病情轉(zhuǎn)歸。本文主要對腸道菌群與PBC的關系作一綜述。

1 GM

GM是一個由細菌、真菌、病毒、以及其他微生物和真核生物組成的多樣化生態(tài)系統(tǒng)，其中腸道細菌主要包括厚壁菌、擬桿菌、放線菌、變形菌、疣微菌等，通常以厚壁菌和擬桿菌為主要優(yōu)勢菌群［4，7］。既往關于GM參與調(diào)節(jié)人體生理和病理過程的研究已經(jīng)證實，GM具有促進腸黏膜發(fā)育、維持腸黏膜正常生理功能（包括黏膜屏障功能）、通過相關分子和代謝產(chǎn)物調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、處理不易消化的多糖、合成多種維生素、促進血管生成、保護神經(jīng)功能等生理作用［4，7-9］。GM的構成是腸道微生物和人類相互作用、適應環(huán)境、共同進化的結果，受社會經(jīng)濟、地理環(huán)境、文化背景、生活及飲食習慣、疾病、抗生素使用和個體成長階段等因素的影響，其種類和數(shù)量呈現(xiàn)動態(tài)變化和多樣化［10］。對動物模型和人類相關疾病的研究表明，GM的持續(xù)不平衡，稱為腸道生態(tài)失調(diào)［11］?？股剡^量使用、飲食成分改變、心理壓力和生理應激等多種因素均可引起腸道生態(tài)失調(diào)，使GM的功能受損，某些有害微生物數(shù)量增加并產(chǎn)生有害代謝產(chǎn)物，參與包括胃腸道、肝、呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)在內(nèi)的某些疾病和某些免疫性疾病的發(fā)病，如肥胖、糖尿病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、兒童過敏性哮喘、阿爾茨海默病、炎癥性腸病、動脈粥樣硬化等［7，12-13］。

研究者努力探索具有不穩(wěn)定性和多樣性的GM參與多種疾病發(fā)生發(fā)展的機制，發(fā)現(xiàn)GM在不同疾病中出現(xiàn)相似的變化模式，如在肥胖和炎癥性腸病患者中，腸道菌群的多樣性會明顯不足［14］；個體GM中存在穩(wěn)定的跨種群微生物基因組結構變異（structural variants，SVs），SVs不僅與微生物的環(huán)境適應相關，更與機體某些代謝性疾病的發(fā)生風險相關聯(lián)［15］；腸道菌群的代謝物具有多效性，通過與宿主的代謝、免疫和神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)相互作用，參與系統(tǒng)之間的相互調(diào)控，并維持腸道菌群與宿主穩(wěn)定的共生關系［12］。因此，腸道菌群的變化模式、SVs和菌群代謝物可能是GM與多種疾病發(fā)生相關的主要原因。

2 腸-肝軸和肝-腸微生物軸

Marshal［16-17］最早提出腸-肝軸概念，指出腸道受損可影響膽汁酸腸-肝循環(huán)，腸黏膜屏障功能受損及GM結構改變時可導致門脈內(nèi)毒素血癥、繼發(fā)性肝損傷和肝內(nèi)免疫系統(tǒng)的紊亂，而肝功能受損時易發(fā)生腸道菌群的移位、腸道菌群的組成結構改變［16］，腸/肝任何一方出現(xiàn)功能障礙，均可經(jīng)腸-肝軸的交互作用而造成彼此的功能損害，并形成惡性循環(huán)?，F(xiàn)今較為成熟和全面的觀點是肝和腸道經(jīng)膽管、門靜脈和體循環(huán)進行雙向交流，通過穩(wěn)定而復雜的交互調(diào)節(jié)作用，相互在維持雙方的代謝、免疫和神經(jīng)內(nèi)分泌等系統(tǒng)的功能上發(fā)揮作用［2，7，12］。

近年來關于腸-肝軸與慢性肝病研究證實了腸-肝之間復雜的相互關系，如關于急性肝損傷早期腸道菌群細菌易位和動態(tài)變化的動物研究提示，在急性肝損傷早期即可出現(xiàn)腸道通透性增加和腸道細菌易位，且盡管肝損傷導致腸道菌群變化的模式因病因不同而不同，但均出現(xiàn)了小腸細菌的過度增長和腸道菌群失常［18］；關于慢性肝病過程中腸道菌群變化的臨床研究提示，慢性肝病的病情進展常伴隨著腸道菌群失常的逐漸加重［19］；機制基礎研究發(fā)現(xiàn)肝分泌的膽汁酸通過位于肝和小腸上皮細胞的膜結合型膽汁酸受體（G protein coupled receptor 5，TGR5）和膽汁酸核受體（farnesoid X receptor，F(xiàn)XR）受體介導的信號通路，與腸道菌群相互調(diào)節(jié)，共同維持腸道穩(wěn)態(tài)、腸道黏膜屏障及腸道免疫［20］，以上研究反應了腸-肝軸中肝對腸的調(diào)節(jié)作用。細菌及潛在的有毒產(chǎn)物經(jīng)腸-肝軸進入肝，刺激促炎細胞因子（如IL-1β和IL-8）的分泌，IL-1β可引起脂肪變性和炎癥，并刺激肝星狀細胞導致纖維化，同時氧化應激和慢性炎癥的結合抑制肝細胞增殖并促進包括肝卵圓細胞的肝祖細胞的激活，產(chǎn)生幾種促纖維化因子（如TGF-β和PDGF）刺激肝星狀細胞產(chǎn)生膠原并促進纖維化的發(fā)展［21］。Han-Hsuan等［22］利用動物實驗證實成熟和完整的GM有助于刺激肝免疫系統(tǒng)，是機體急性感染HBV病毒時快速清除病毒的主要機制之一。更有研究證實，腸道L細胞可分泌胰高血糖素樣肽-1參與調(diào)整鈉離子的代謝和機體血壓，腸道菌群可通過影響短鏈脂肪酸的生成而參與調(diào)節(jié)機體血壓［23］，這些研究反應了腸-肝軸中腸對肝的影響。

上述文獻發(fā)現(xiàn)，在腸-肝復雜的相互作用中，腸道微生物發(fā)揮著不可替代的重要作用，故有學者提出了肝-腸微生物軸這一概念，認為宿主與腸道微生物之間存在著微妙的平衡，這一平衡關系一旦被打破就會誘導疾病的發(fā)生、發(fā)展。如炎性小體與非酒精性脂肪肝的進展有關，炎性小體的結構或功能缺陷在導致肝脂肪變性和肝炎癥同時可導致腸道菌群失常（擬桿菌增加和厚壁菌減少），腸道菌群及其產(chǎn)物可參與調(diào)節(jié)炎癥小體組分的轉(zhuǎn)錄、介導炎癥小體的組裝［24-25］，即合理的補充腸道益生菌可緩解高脂飲食誘導的非酒精性脂肪肝［26］。腸道菌群通過合成膽酸鹽水解酶和類固醇脫氫酶參與膽汁酸的正常代謝，通過轉(zhuǎn)錄因子GATA4調(diào)節(jié)結腸黏膜頂端鈉依賴性膽汁酸轉(zhuǎn)運載體參與膽汁酸的重吸收，進而維持機體膽汁酸代謝穩(wěn)態(tài)［27-28］；而膽汁酸可通過破壞細胞膜完整性、損傷DNA或誘導蛋白質(zhì)變性失活等機制抑制腸道細菌生長和維持正常的腸道功能，任何原因引起的膽汁酸代謝障礙均可能引起腸道細菌的過度生長和紊亂，調(diào)整腸道菌群可改善膽汁酸的代謝障礙，調(diào)整膽汁酸合成可影響腸道菌群的組成［20，27］。故肝-腸微生物軸可作為治療某些肝病和腸病的新靶點，主要的治療策略包括改善腸道菌群和調(diào)整膽汁酸代謝及其信號傳導通路。

3 腸道菌群與PBC

近年，關于PBC動物模型［IL-12p40（-/-）IL-2Rα（-/-）］的研究發(fā)現(xiàn)腸道細菌的改變可能可通過T細胞來影響骨髓LSK細胞的異常，表現(xiàn)為在脾與肝中出現(xiàn)LSK細胞［29］，提示，腸道菌群可能參與PBC的發(fā)病。同時，關于早期PBC患者研究提示，較健康人群，早期PBC患者的產(chǎn)酸桿菌、乳酸菌、埃氏擬桿菌和布氏瘤胃球菌等腸道有益菌數(shù)量減少，而γ-變形桿菌、腸桿菌科、副流感嗜血桿菌等條件致病菌數(shù)量增加，同時，腸道細菌與機體代謝和免疫系統(tǒng)相互作用亦發(fā)生改變［30］；關于終末期PBC患者的研究提示，與膽囊結石患者膽汁中以革蘭氏陰性桿菌為主不同，終末期PBC患者的膽汁中以革蘭氏陽性球菌為主，且PBC患者接受肝移植治療后，膽汁可轉(zhuǎn)而呈無菌狀態(tài)［31］；關于PBC患者熊去氧膽酸（ursodeoxycholic acid，UDCA）治療前后的比較研究提示，PBC患者接受治療后，腸道菌群的豐度及多樣性可得到一定程度恢復［32］，上述研究無不提示PBC患者存在腸道菌群失常和膽汁內(nèi)菌群改變。

研究證實，在PBC發(fā)生發(fā)展中，一方面，疾病導致膽汁分泌障礙，膽汁酸作用削弱，引起腸道菌群失調(diào)；另一方面，腸道菌群失常，經(jīng)肝-腸微生物軸觸發(fā)肝持續(xù)炎性反應［4］；經(jīng)腸-肝循環(huán)，膽汁酸通過其直接殺菌和激活FXR、TGR5的信號傳導，控制和調(diào)整腸道細菌的組成、代謝活動和酶的功能，同時，腸道微生物參與膽汁酸的代謝［20，27，33］，利用 FXR 受體激動劑奧貝膽酸可減輕肝硬化小鼠的菌群易位，促進腸道抗菌肽表達增加，修復腸道免疫功能，減少肝硬化相關菌群［34］；早期PBC患者存在布氏瘤胃球菌數(shù)量減少，而瘤胃球菌門是結腸內(nèi)促UDCA生成的關鍵菌，UDCA具有降低膽汁酸的疏水性、潛在抗炎和免疫調(diào)節(jié)的作用［30］。上述研究結果不僅證明修復膽汁酸轉(zhuǎn)運功能和調(diào)控膽汁酸信號傳導可改善PBC肝損傷，亦提示調(diào)整腸道微生態(tài)，如補充瘤胃球菌門細菌或改善瘤胃球菌門細菌酶功能，或可能是治療和預防PBC的另一有效措施。

4 菌群移植在PBC中的應用

菌群移植是將來自健康供體的糞便懸浮液經(jīng)特殊處理后引入患者的腸道，是目前繼益生元、益生菌外，改善患者GM組成和功能的另一治療措施。Vrieze等［35］為患有代謝綜合征的受試者移植健康人腸道微生物，使患者胰島素敏感性得到一定程度的恢復；Hirsch等［36］使用菌群膠囊對19名復發(fā)性艱難梭菌感染進行治療，臨床治愈率達89%；Kang等［37］對18名自閉癥兒童進行微生物移植治療，患兒臨床癥狀得到一定改善，此外，菌群移植還被證明對炎癥性腸病、功能性腸病及非酒精性脂肪肝等疾病亦有一定治療作用［38］。此外，關于移植菌的定植問題研究證實，接受菌群移植治療3個月后，宿主腸道菌群多樣性和豐富度可明顯改善，新移植菌株與宿主腸道菌可長久共存，但宿主已有菌株的定植成功率要高于宿主未有菌株，且不同宿主的對同一供給菌群的相容性不同［39］。上述研究提示菌群移植對多種疾病確有治療價值，但細菌的量化供給和個體化治療還需要更多的探討。

UDCA是目前公認的治療PBC的一線藥物，但有部分PBC患者UDCA治療后生化改善不佳，病情持續(xù)進展。Allegretti等［40］為10名原發(fā)性硬化性膽管炎患者進行菌群移植治療，治療后3名患者的血清堿性磷酸酶水平明顯下降，所有患者的腸道菌群多樣性得到改善。研究認為菌群移植發(fā)揮治療作用的機制可能是菌群移植后宿主原有菌群組成得到一定程度恢復，從而使腸黏膜屏障功能得以改善，腸黏膜穩(wěn)態(tài)恢復，腸道菌群相關的腸黏膜免疫系統(tǒng)的功能得到改善［4，7］。結合前述的腸道菌群與PBC文獻回顧結果，菌群移植可能同樣適用于PBC患者，這或可為UDCA治療應答欠佳的患者提供新的治療方法，但未見相關的動物實驗研究和臨床研究。

5 結 語

綜上，腸道菌群與PBC的發(fā)生發(fā)展密切相關，而針對腸道菌群失調(diào)的菌群移植或可成為PBC的治療措施之一。但是任何以細菌為基礎治療（細菌治療）的重要先決條件是定義在生命中和整個生命過程中“健康”微生物群的構成，而這在不同人群、不同個體和同一個體的不同生命階段可能是不同的［13］，因此，準確鑒定、定量分析腸道菌群［41］和精準化菌群移植或許是開展菌群移植首先要解決的問題。此外，作為一種新的治療策略，盡管近期已經(jīng)有糞菌體外處理和儲存的規(guī)范指南出臺［42］，但治療規(guī)范的完善和落實還需更多的臨床研究與臨床總結。