池肇春

山東省青島市市立醫(yī)院消化內(nèi)科 (山東 青島， 266011)

自身免疫性肝炎(AIH)是一種異常免疫反應(yīng)介導(dǎo)的針對肝細胞的肝內(nèi)炎癥性疾病。AIH以不同程度的血清轉(zhuǎn)氨酶升高、高γ-球蛋白血癥、血清特征性自身抗體陽性、肝組織學特征性改變和對免疫抑制治療應(yīng)答為特征。發(fā)病機制可能是免疫耐受、遺傳易感性和環(huán)境條件改變的結(jié)果，這些因素共同誘導(dǎo)T細胞介導(dǎo)的對肝抗原的攻擊，導(dǎo)致壞死性炎癥和肝損傷[1]。

AIH可以發(fā)生于世界范圍內(nèi)任何地區(qū)和種族，多見于女性，男女比例約為1∶4?；疾÷室虻乩韰^(qū)域而異。AIH是一種嚴重的進行性疾病，約40%未經(jīng)治療的患者在診斷AIH后6個月內(nèi)死亡。經(jīng)免疫抑制劑治療后，80%～90%的患者可獲得臨床和生物化學緩解，獲得臨床緩解的患者預(yù)期壽命與健康人群無差別[2]。AIH患者10年總體生存率為82%～95%，20年總體生存率約為48%。

AIH患者與健康志愿者相比，結(jié)合腸上皮細胞的結(jié)構(gòu)蛋白(小帶閉塞蛋白-1和閉塞蛋白)減少，血漿LPS水平升高，腸厭氧菌(雙歧桿菌和乳酸桿菌)減少，這些發(fā)現(xiàn)支持了AIH與生物功能障礙、胃腸黏膜屏障通透性增加以及腸道來源的微生物產(chǎn)物轉(zhuǎn)運到全身循環(huán)中相關(guān)。

新出現(xiàn)的證據(jù)表明，腸道微生物可通過激活TLR和促進肝臟內(nèi)炎癥小體的形成影響全身免疫應(yīng)答。由抗生素、遺傳因素或疾病(生物障礙)引起的腸道微生物組成的改變可通過克服或逃避對共生細菌的正常耐受性反應(yīng)來維持或增強先天和適應(yīng)性免疫應(yīng)答。細菌成分可充當抗原，刺激全身免疫應(yīng)答或腸內(nèi)原代免疫細胞，隨后進入外周淋巴組織。腸道微生物群在肝病的發(fā)病機制中起著重要作用，其標志性事件是生物失調(diào)，或病理障礙和有益細菌的失衡，對宿主有相關(guān)的有害影響[3]。

1 腸-肝軸與AIH

腸-肝軸是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及多種成分——腸道屏障、腸道微生物、膽汁、共享淋巴細胞歸巢，以及幾種肝受體，如PRR或法尼索X受體(FXR,法尼酯衍生物受體)、G-蛋白偶聯(lián)膽汁酸受體5(TGR5)、成纖維細胞生長因子受體4(FGFR4)，它們將代謝途徑與炎癥聯(lián)系起來。腸-肝軸的調(diào)節(jié)失調(diào)或損傷可激活肝臟先天免疫應(yīng)答，導(dǎo)致誘導(dǎo)肝損傷，或促進肝損傷的進展[4]。

各種研究表明，腸-肝軸在多種類型肝病的發(fā)病機制中起著重要作用。然而，目前還沒有對AIH患者腸道屏障功能和微生物學變化的研究。有研究發(fā)現(xiàn)AIH與腸漏和腸道微生物異常有關(guān)。有證據(jù)表明，腸屏障受損可導(dǎo)致細菌及其產(chǎn)物如脂多糖(LPS)和含有DNA的未甲基化CpG進入肝臟。這些腸源性毒素可能通過先天免疫系統(tǒng)的異常激活打破肝臟的穩(wěn)態(tài)，觸發(fā)與肝臟炎癥有關(guān)的信號通路，導(dǎo)致AIH發(fā)生[5，6]。

2 腸道微生物與腸道屏障及細菌易位

AIH患者腸道緊密連接的完整性受損。AIH時十二指腸絨毛較小，排列不規(guī)則，緊密連接中斷。固有層可見炎性細胞。AIH患者血清中小帶閉塞蛋白-1(ZO-1)和閉塞蛋白表達水平較健康對照組明顯降低。ZO-1、閉塞蛋白表達降低與病情進展密切相關(guān)(P<0.05)。

與健康對照組相比，AIH患者厭氧菌數(shù)量減少(以雙歧桿菌和乳酸桿菌為主)，而需氧菌數(shù)量(以大腸桿菌和腸球菌為主)無明顯變化。表明腸道菌群平衡的雙歧桿菌/大腸桿菌(B/E)減少(P<0.05)。結(jié)果表明，AIH患者存在腸道菌群失調(diào)，而健康對照組則沒有，提示AIH患者有腸道緊密連接的完整性受損。此外，還發(fā)現(xiàn)LPS水平升高與疾病晚期密切相關(guān)(P<0.05)。這些結(jié)果表明AIH患者可能存在細菌易位[7]。

當腸屏障受損時(如腸通透性增加或腸免疫失調(diào)期間)，具有強免疫激活特性的食物抗原和細菌抗原, 例如LPS、肽聚糖、超抗原、細菌DNA、鞭毛蛋白和熱休克蛋白可以穿過腸上皮。在健康條件下氦的數(shù)量更多，它可以刺激腸相關(guān)淋巴組織(GALT)釋放促炎細胞因子(TNF、IL-1、IL-6等)、趨化因子和二十碳六烯。GALT不能消除抗原的負荷，而腸道炎癥細胞、細胞因子、趨化因子和細菌代謝產(chǎn)物, 如乙醇、乙醛、三甲胺、短鏈脂肪酸(SCFAs)和游離脂肪酸通過門靜脈一起被輸送到肝臟。在肝臟中，這些成分的大量流入激活肝臟免疫反應(yīng)，從而促進肝臟損傷、炎癥和纖維形成。在慢性肝病的病理生理和進展中，發(fā)現(xiàn)腸通透性增加以及血漿炎癥細胞因子水平增加。類似的，在門靜脈和/或體循環(huán)內(nèi)毒素血癥中，在一些慢性肝病中細菌LPS水平增加[5，6]。

研究發(fā)現(xiàn)，醇溶蛋白(Prolamin)本身通過釋放小腸TJs的調(diào)節(jié)因子小帶閉塞蛋白來增加腸通透性[5,8]。腔內(nèi)醇溶蛋白與腸上皮細胞表達的趨化因子受體CXCR3結(jié)合，誘導(dǎo)MyD88依賴的小帶閉塞蛋白釋放，導(dǎo)致腸細胞TJs開放。CXCR3在炎癥性腸病患者中過表達，與醇溶蛋白共定位。CXCR3主要表達在免疫細胞上，但是它也在非免疫細胞上表達，包括肝實質(zhì)細胞。在正常肝臟和受傷肝臟中，駐留的肝免疫細胞和肝細胞都表達CXCR3。雖然這些受體在穩(wěn)態(tài)肝環(huán)境中的作用尚不清楚，但在損傷期間，它們參與細胞存活、活化、增殖、凋亡、炎性細胞浸潤、纖維化、血管生成以及增加趨化因子和生長因子的表達[9]。最近，利用包括人肝(肝細胞和Kupffer細胞)和腸(腸細胞、杯狀細胞和樹突狀細胞)模型的集成多器官平臺，證實了炎癥性腸-肝相互作用下呈現(xiàn)CXCR3配體的上調(diào)[10]。

細菌易位是指活的內(nèi)源性細菌或其產(chǎn)物，如LPS和細菌DNA，從腸道傳遞到腸系膜淋巴結(jié)、體循環(huán)和腸外器官。LPS是由革蘭氏陰性菌衍生而來的外膜分子。LPS作為細菌易位的標志物，是免疫反應(yīng)的強效激活劑，可引起肝臟損傷[11]。研究證明AIH患者血漿LPS水平升高，并且升高的程度與疾病的嚴重程度顯著相關(guān)。

通過研究推測腸漏和微生物菌群失活可能與AIH的發(fā)病機制有關(guān)。腸微生物群的改變和腸屏障的損傷，最終導(dǎo)致細菌易位和門靜脈內(nèi)毒素血癥，并增加肝臟暴露于腸源性細菌產(chǎn)物之中，包括LPS和未甲基化的CpG DNA。這些產(chǎn)物破壞肝臟免疫耐受，異常地激活先天免疫受體，即Toll樣受體，其可能觸發(fā)“有害炎癥”，導(dǎo)致肝臟炎癥和組織破壞。因此，可以認為腸屏障功能受損可能是AIH自身免疫攻擊開始的一部分。

綜上所述，研究結(jié)果證明AIH與受損的腸屏障和微生物失活相關(guān)，并且這些變化與疾病的嚴重程度相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，AIH中“滲漏”腸伴緊密連接斷裂的證據(jù)存在可能導(dǎo)致微生物的紊亂。這些觀察對于理解AIH中腸-肝軸與自身免疫反應(yīng)之間的聯(lián)系有重要意義。因此，恢復(fù)腸屏障完整性可能是AIH患者的潛在治療靶點。

3 膽汁酸合成失調(diào)與AIH

患有代謝性疾病、自身免疫性肝炎和肝硬化或癌癥的患者中發(fā)現(xiàn)膽汁酸(BA)合成失調(diào)或法尼酯衍生物X受體(FXR)水平降低[12]。現(xiàn)已證實，BA合成失調(diào)與代謝性疾病、AIH、肝硬化和肝癌的發(fā)生有關(guān)[13～15]。新的研究發(fā)現(xiàn)FXR KO小鼠產(chǎn)生丁酸的細菌減少，而西方飲食(WD)的攝入量進一步減少丁酸的產(chǎn)生。

BA是由肝酶和細菌酶共同產(chǎn)生的。除了產(chǎn)生游離和共軛的初級BA的肝酶之外，在雙歧桿菌和乳酸桿菌中發(fā)現(xiàn)的膽鹽水解酶使BA解偶聯(lián)，而來自硬壁菌門的7α-脫羥酶將初級BA轉(zhuǎn)化為次級BAs。因此，BA不僅僅是負責脂質(zhì)吸收和代謝的洗滌劑，還是細菌產(chǎn)生的代謝物，在調(diào)節(jié)炎癥信號和免疫方面具有關(guān)鍵作用[16，17]。然而，BA與細菌代謝物之間的相互作用還有待研究。

Sheng等[12]研究首次發(fā)現(xiàn)丁酸生成菌的減少以及SCFA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與FXR和WD攝入所致肝炎的失活有關(guān)。使用缺乏產(chǎn)生丁酸細菌的糞便進行微生物移植會增加肝臟炎癥。此外，丁酸鹽的攝入消除了由FXR失活相關(guān)的BA合成失調(diào)引起的肝臟炎癥。BA失調(diào)在肝臟疾病中的作用已經(jīng)被揭示。最新報告數(shù)據(jù)表明，丁酸可以逆轉(zhuǎn)由WD攝取和FXR失活引起的BA產(chǎn)生的一些最顯著的變化及其相關(guān)的病理改變，即肝臟炎癥。這些發(fā)現(xiàn)清楚地表明了丁酸鹽以及產(chǎn)生丁酸鹽的細菌在維持肝臟健康方面的重要性，這在以前尚未得到證實。

3.1 丁酸在肝臟中的潛在作用 丁酸酯存在于諸如家庭奶酪之類的飲食產(chǎn)品中。此外，丁酸和其他SCFA是通過腸內(nèi)消化纖維發(fā)酵產(chǎn)生的。在乙酸、丁酸和丙酸中，丁酸提供結(jié)腸細胞所需的60%～70%的能量，而丁酸在維持腸上皮完整性中起關(guān)鍵作用[18]。丁酸鹽連同乙酸和丙酸鹽，可以從腸道轉(zhuǎn)移并被肝臟利用。丁酸可被肝細胞直接代謝[19]。因此，丁酸對肝臟炎癥和代謝信號的影響可以直接改善腸道健康。也有可能增加丁酸可以改變乙酸和丙酸的濃度，這反過來影響肝臟健康。這些可能性值得進一步研究。

在3種SCFA的受體中，羥基羧酸受體2(HCAR2)是丁酸和煙酸特異性的。游離脂肪酸受體3(FFAR3)優(yōu)先被丙酸活化，其次是丁酸和乙酸，而FFAR2可以被所有3個SCFA活化。最新研究顯示，在WD喂養(yǎng)的FXR KO小鼠肝臟和腸道中，3種SCFA受體的表達均降低，表明BA合成失調(diào)與SCFA信號傳導(dǎo)之間存在交互作用。此外，丁酸攝入增加所有3個SCFA受體基因在腸道中的表達，這與減少腸道和肝臟的炎癥有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)提示丁酸能夠增加乙酸和丙酸信號傳導(dǎo)。

丁酸的抗炎作用部分歸功于它能夠增加緊密連接蛋白的表達，防止引起腸漏。其有益效果也可歸因于增加新陳代謝，從而減少氧化應(yīng)激。此外，丁酸具有組蛋白去乙?；?HDAC)抑制特性，通過表觀遺傳機制減少炎癥。丁酸還通過細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(ERK1/2)失活在單核細胞、巨噬細胞、成骨細胞或皮膚組織中具有抗炎作用[20]。丁酸可以激活有絲分裂原激活蛋白激酶(p38)，這可能有助于提高過氧化物酶體增殖物激活(PPA)協(xié)同刺激因子-1α(PGC-1α)的活性[21]。數(shù)據(jù)顯示丁酸的攝入量增加了總p38 MAPK和激活p38 MAPK。BA合成失調(diào)可能導(dǎo)致肝臟p38 MAPK失活。

3.2 BA合成失調(diào)與肝臟疾病 肝臟總BA由于WD攝入和FXR缺乏而增加。然而，丁酸缺乏的糞菌移植增加了肝臟淋巴細胞浸潤，沒有進一步增加肝臟總BA，表明個體不是因總BA增加而引起肝臟炎癥的。FXR失活相關(guān)肝腫瘤的發(fā)生可以通過使用膽固醇消減BAs來預(yù)防。目前的研究顯示丁酸能夠改變個體BA水平，如脫氧膽酸 (DCA)，這可能是預(yù)防肝腫瘤發(fā)生的現(xiàn)實途徑。

在肥胖個體中發(fā)現(xiàn)高濃度的糞便DCA。DCA誘導(dǎo)肝星狀細胞的衰老相關(guān)分泌表型，其分泌炎癥和增殖因子[22]。此外，DCA通過誘導(dǎo)核NUR77，又稱為神經(jīng)生長因子誘導(dǎo)的基因B(NGFI-B)具有增殖特性[23]。然而，異去氧膽酸(HDAC)抑制劑可誘導(dǎo)細胞質(zhì)NUR77表達，導(dǎo)致癌細胞凋亡。由于丁酸的HDAC抑制作用，丁酸可能增加胞漿NUR77，并具有抗腫瘤作用。丁酸在諸如AIH、原發(fā)性膽管炎和原發(fā)性硬化性膽管炎等BA合成失調(diào)中的作用有待進一步研究。

WD攝入量和FXR缺乏均可增加肝臟鼠膽酸(β-MCA)，WD喂養(yǎng)的FXR KO雄性小鼠的β-MCA含量最高。補充丁酸可降低WD喂養(yǎng)FXR KO小鼠β-MCA含量的增加。此外，研究顯示肝臟β-鼠膽酸(β-MCA)增加與血清LPS水平呈正相關(guān)，但與丁酸濃度呈負相關(guān)。值得注意的是，β-MCA可以在人尿液中檢測到。丁酸對肝臟β-MCA的調(diào)節(jié)機制及β-MCA的病理生理作用值得進一步研究。

總之，調(diào)節(jié)失調(diào)的BA合成相關(guān)肝炎伴隨產(chǎn)生丁酸細菌的減少和SCFA信號的減少，通過補充丁酸可以得到逆轉(zhuǎn)。所有這些變化都與BA譜的變化以及產(chǎn)生BA的細菌豐度有關(guān)。因此，產(chǎn)生丁酸和BA的細菌很可能會影響彼此的生長和擴展。飲食干預(yù)以及益生菌的攝入可能被用于治療和預(yù)防肝病[24]。

3.3 T濾泡輔助細胞與AIH T濾泡輔助(Tfh)細胞代表不同的CD4+輔助T細胞亞群，專門為B細胞提供幫助。它們在次級淋巴器官(SLO)中發(fā)育，并且可以根據(jù)其獨特的表面表型、細胞因子分泌譜和特征轉(zhuǎn)錄因子進行鑒定。它們支持B細胞產(chǎn)生對抗原(Ag)的高親和力抗體，以形成強健的體液免疫應(yīng)答，它們對B細胞記憶的產(chǎn)生至關(guān)重要[25]。

AIH可表現(xiàn)為從無癥狀、輕度慢性肝炎到急性發(fā)作的暴發(fā)性肝衰竭的各種表現(xiàn)。對AIH小鼠模型的研究表明，脾臟中調(diào)節(jié)失調(diào)的Tfh細胞是誘發(fā)致命AIH的原因，從而提出了Tfh細胞在該病中可能的關(guān)鍵作用。與人類相比，AIH患者活化的cTfh細胞(PD-1+或ICOS+Tfh細胞)的百分比增加。活化的cTfh細胞頻率與血清IgG水平呈正相關(guān)，與血清白蛋白和血清凝血酶原時間呈負相關(guān)[26]。隨著血清丙氨酸轉(zhuǎn)移酶的降低，這種人群在強的松龍治療之前顯著減少。AIH患者血清IL-21水平高于其他肝病患者或健康志愿者，此與cTfh細胞數(shù)量高低相關(guān)，與疾病的嚴重程度有關(guān)，與總膽紅素水平呈正相關(guān)，與血清白蛋白水平呈負相關(guān)。從AIH患者的肝活檢中提取的細胞的免疫組織化學研究和流式細胞術(shù)獲得的數(shù)據(jù)也已經(jīng)發(fā)表，患者肝臟中活化的Tfh細胞的頻率顯著增加，并且與患者血液中的循環(huán)對等物呈正相關(guān)[26]。血清IL-21水平與壞死炎癥活性分級呈正相關(guān)[27]。