周永健

腸道微生態(tài)與肝硬化

周永健

肝硬化；微生態(tài)；腸道

Livercirrhosis；Microbiota；Gut

肝硬化是各種慢性肝病進(jìn)程中的終末期階段，是由一種及以上病因引起的進(jìn)行性、彌漫性、纖維性病變。在肝硬化門脈高壓時(shí)，因小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)等因素可導(dǎo)致菌群失調(diào)。由于腸道內(nèi)菌群的種屬、定植能力及代謝能力等改變，在不同的階段均可加重肝臟損傷。近年來(lái)，肝硬化進(jìn)展與腸道菌群的關(guān)系，特別是細(xì)菌移位機(jī)制及腸道微生態(tài)失衡在常見(jiàn)進(jìn)展期肝硬化并發(fā)癥中的作用已成為研究的熱點(diǎn)。

1 腸道微生態(tài)概況

腸道微生態(tài)是由500～1500種微生物共同組成的處于動(dòng)態(tài)平衡的小型生態(tài)系統(tǒng)[1]，包含的基因數(shù)目約為人體的150倍。這些微生物在人體多個(gè)方面生理代謝方面具有重要功能，如代謝調(diào)控過(guò)程、免疫系統(tǒng)的發(fā)育成熟和促進(jìn)上皮細(xì)胞反應(yīng)等，在人與微生物共存時(shí)所必需[2,3]。

以往對(duì)于肝硬化腸道菌群結(jié)構(gòu)的研究多依賴細(xì)菌培養(yǎng)法。然而，很多腸道細(xì)菌無(wú)法在體外分離培養(yǎng)，無(wú)法從整體對(duì)腸道菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。近年來(lái)，依賴非培養(yǎng)的分子生態(tài)學(xué)方法進(jìn)行腸道菌群的研究越來(lái)越多，這樣能夠更好地反映腸道菌群群落的多樣性特點(diǎn)，為理解腸道菌群在肝硬化發(fā)病機(jī)制中的作用提供了依據(jù)。

肝硬化時(shí)可發(fā)生腸道微生態(tài)失衡，而微生態(tài)失衡可進(jìn)一步加重肝功能損害。Chen[4]研究證明棲居在人體腸道的微生物以專性厭氧菌為主，其中厚壁菌門和擬桿菌門約占序列總數(shù)的85%，是腸道菌群中的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌。Chen在24名正常人與36例肝硬化患者的對(duì)比研究中，發(fā)現(xiàn)肝硬化患者擬桿菌門細(xì)菌比例顯著減少,變形菌門和梭桿菌門細(xì)菌比例顯著增加[4]。同時(shí)，鏈球菌科細(xì)菌比例在肝硬化組顯著增加，且鏈球菌科細(xì)菌與Child-Pugh 評(píng)分呈正相關(guān)，毛螺菌科細(xì)菌在肝硬化組中較對(duì)照組顯著降低，毛螺菌科細(xì)菌與Child-Pugh評(píng)分呈負(fù)相關(guān)[4]。

2 腸-肝軸

肝臟和腸道在解剖學(xué)和生物學(xué)功能上既密切相關(guān)又緊密相連,構(gòu)成“腸-肝軸”[3]。肝臟作為人體最大的器官，接收來(lái)自肝動(dòng)脈和門靜脈的雙重血液供應(yīng)。其中，肝門靜脈系統(tǒng)接收的血液約有75%來(lái)自于腸系膜靜脈，因此肝臟除了接收腸道吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還經(jīng)常受到細(xì)菌產(chǎn)物、食物抗原和環(huán)境毒素等的刺激[5]。在正常狀態(tài)下，門靜脈血含有少量腸道來(lái)源的內(nèi)毒素，對(duì)于維系肝臟網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)處于激活狀態(tài)有一定的意義。在肝硬化時(shí)，由于肝臟功能障礙、肝細(xì)胞解毒功能下降、宿主抵抗力減弱、門脈側(cè)枝循環(huán)形成等因素，導(dǎo)致腸－肝屏障受損。當(dāng)腸道內(nèi)菌群失調(diào)時(shí)，使有害陰性桿菌大量繁殖、裂解，釋放大量?jī)?nèi)毒素，繞過(guò)肝臟直接進(jìn)入體循環(huán)，從而引起內(nèi)毒素血癥或各種細(xì)菌感染。長(zhǎng)期或反復(fù)的內(nèi)毒素升高可進(jìn)一步損害肝臟功能，加劇肝功能障礙，導(dǎo)致各種并發(fā)癥的發(fā)生，從而影響肝硬化患者的預(yù)后。

3 細(xì)菌移位

在肝硬化患者，因各種原因造成細(xì)菌移位（Bacterial translocation，BT）的發(fā)生，從而導(dǎo)致微生態(tài)失衡，微生態(tài)失衡后又可促進(jìn)組織損傷和肝纖維化的進(jìn)展，形成惡性循環(huán)[6]。BT[7]是指腸內(nèi)細(xì)菌通過(guò)腸壁到達(dá)腸系膜淋巴結(jié)及其他腸外器官。通常在小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)、腸粘膜屏障功能受損、機(jī)體免疫功能下降的情況下發(fā)生[8]。

3.1 小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)（Small intestinal bacterial overgrowth，SIBO）肝硬化患者因門脈高壓導(dǎo)致胃腸道淤血、腸道運(yùn)動(dòng)減慢、胃酸分泌減少、初級(jí)膽汁酸向次級(jí)膽汁酸轉(zhuǎn)換減少等因素[9]，可導(dǎo)致腸腔需氧菌增多，結(jié)腸的細(xì)菌移行至空腸和十二指腸，引起SIBO。SIBO主要可通過(guò)以下方法鑒定[9]：1）收集空腸或十二指腸提取液培養(yǎng)，成人菌落數(shù)大于1× 105/ml或小兒菌落數(shù)大于1×104/ml；2）葡萄糖-氫呼氣試驗(yàn)或乳果糖-氫呼氣試驗(yàn)。后者因簡(jiǎn)單、無(wú)創(chuàng)，故在臨床應(yīng)用較多。

3.2 腸粘膜屏障功能受損1）肝硬化門靜脈高壓造成胃腸道淤血，導(dǎo)致組織相對(duì)缺血缺氧。缺氧時(shí)可產(chǎn)生過(guò)量氧自由基及脂質(zhì)過(guò)氧化物，導(dǎo)致腸上皮細(xì)胞壞死、水腫、糜爛，造成腸黏膜上皮通透性增高；2）門脈高壓以及增加的內(nèi)毒素促使一氧化氮（NO）合成酶被大量激活，NO合成增加，在擴(kuò)張血管和緩解門脈高壓的同時(shí)也導(dǎo)致組織緊密連接松弛，細(xì)胞骨架損傷，從而引起腸黏膜完整性改變，其通透性增加[10]；3）腸道菌群紊亂，非優(yōu)勢(shì)菌群如腸桿菌等大量繁殖并產(chǎn)生內(nèi)毒素，直接或通過(guò)炎癥介質(zhì)及細(xì)胞因子的介導(dǎo)，加重炎癥浸潤(rùn)及腸黏膜水腫，進(jìn)一步破壞腸壁完整性；4）肝硬化患者腸黏膜緊密連接蛋白的表達(dá)減少，腸黏膜完整性破壞，且隨Child-Pugh分級(jí)程度的加重而愈加明顯[11]。

3.3 機(jī)體免疫功能下降在防止腸道細(xì)菌移位及感染播散過(guò)程中，機(jī)體免疫功能發(fā)揮了很大的作用。肝硬化患者肝臟合成能力下降、補(bǔ)體生成不足、補(bǔ)體介導(dǎo)的免疫調(diào)理作用減弱，吞噬細(xì)胞吞噬和滅活功能降低，引起肝臟“過(guò)濾”細(xì)菌的功能減弱，以致細(xì)菌得以從腸道經(jīng)門靜脈進(jìn)入體循環(huán)。

3.4 其他因素近年來(lái)亦有學(xué)者提出胰島素樣生長(zhǎng)因子Ⅰ（IGF-Ⅰ）的減少可能與肝硬化患者BT發(fā)生有關(guān)[12]。吳仲文等通過(guò)對(duì)78例肝硬化患者的研究提出高膽紅素血癥是促發(fā)肝硬化患者BT發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[13]。

BT可因各種因素進(jìn)一步加重肝硬化病人的肝功能障礙，影響預(yù)后。故可采?。海?）選擇性腸道去污染；（2）促進(jìn)胃腸動(dòng)力學(xué)改善；（3）增加機(jī)體免疫力；（4）預(yù)防和糾正腸道菌群紊亂等治療措施。

4 腸道微生態(tài)失衡與肝硬化并發(fā)癥

腸道微生態(tài)失衡可加劇肝功能障礙并促進(jìn)肝硬化各種并發(fā)癥的發(fā)生，如肝性腦?。℉epatic encephalopathy，HE）、自發(fā)性細(xì)菌性腹膜炎（Spontaneous bacterial peritonitis，SBP）、內(nèi)毒素血癥、內(nèi)臟動(dòng)脈血管擴(kuò)張。

4.1 HE 肝性腦病是由嚴(yán)重肝病引起的，以代謝紊亂為基礎(chǔ)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào)的綜合征。研究表明，血氨在HE的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵性作用[14]。腎臟與腸道均可以產(chǎn)生氨，但以腸道產(chǎn)生為主。氨主要來(lái)源于腸道中的細(xì)菌對(duì)含氮產(chǎn)物的分解而成，尤其是產(chǎn)尿素酶的細(xì)菌對(duì)尿素的分解。經(jīng)腸道吸收而來(lái)的氨可通過(guò)門靜脈進(jìn)入肝臟，健康的肝臟可將氨轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩睾凸劝滨０?，進(jìn)而通過(guò)腎臟排泄，極少進(jìn)入體循環(huán)。在肝硬化時(shí)，由于肝功能受損，對(duì)氨的代謝能力明顯減弱，尤其是當(dāng)有門體分流存在時(shí)，腸道的氨可不經(jīng)過(guò)肝臟的代謝，而直接進(jìn)入體循環(huán)，從而使血氨升高。升高的血氨通過(guò)神經(jīng)毒素和神經(jīng)遞質(zhì)造成HE。研究證明，肝硬化時(shí)腸道菌群失調(diào)，表現(xiàn)為產(chǎn)尿素酶的需氧腸球菌明顯增多[15]。Chen研究也證明在肝硬化時(shí)，產(chǎn)氨鏈球菌的數(shù)目較正常組明顯升高，且鏈球菌科細(xì)菌與Child-Pugh評(píng)分呈正相關(guān)[4]。因此，目前治療HE主要基于糾正腸道微生態(tài)失衡，減少氨的產(chǎn)生和吸收。治療藥物主要有益生元、益生菌、選擇性抗生素等。益生元中具有代表性的是乳果糖，其主要作用機(jī)制為抑制產(chǎn)尿素酶的細(xì)菌生長(zhǎng)，降低腸道PH值，從而酸化腸道，讓氨以離子形式排出，減少氨的吸收；益生菌可直接調(diào)節(jié)腸道菌群的組成，可通過(guò)口服益生菌制劑來(lái)增加人體有益細(xì)菌的數(shù)目，抑制過(guò)度生長(zhǎng)的產(chǎn)氨細(xì)菌，改善菌群失調(diào)，降低血氨水平；選擇性應(yīng)用抗生素。研究證明口服抗生素如新霉素、巴龍霉素、萬(wàn)古霉素和甲硝唑等可有效抑制HE患者腸內(nèi)產(chǎn)氨細(xì)菌的生長(zhǎng)[16]。然而，抗生素的耐藥性及有關(guān)毒性作用限制了其長(zhǎng)期使用，尤其在一些肝病患者成為禁忌；新型抗生素的應(yīng)用，如利福昔明。利福昔明是一種口服后主要集中在胃腸道起作用的微量吸收的廣譜抗生素，并且產(chǎn)生耐藥性的幾率較低[17]。同時(shí)，利福昔明的安全性也要優(yōu)于其他抗生素，尤其是在肝病患者[18]。研究表明對(duì)于HE的治療，利福昔明的效果要優(yōu)于單獨(dú)應(yīng)用乳果糖。因此，利福昔明在HE的治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。

4.2 SBP 細(xì)菌感染是肝硬化失代償期病人的常見(jiàn)并發(fā)癥，其中以SBP最常見(jiàn)。SBP是指腹腔沒(méi)有明確感染源的腹水感染，其主要診斷依賴于腹水中性粒細(xì)胞總數(shù)大于250/ml，且無(wú)論腹水培養(yǎng)結(jié)果為陽(yáng)性還是陰性。臨床研究表明，Child C級(jí)患者伴有腹水時(shí)發(fā)生SBP的幾率高達(dá)70%。一項(xiàng)研究表明，每年約有10%肝硬化腹水患者發(fā)生SBP。SBP的發(fā)生與否與BT密切相關(guān)。在失代償期肝硬化患者，小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)、腸粘膜屏障功能受損及機(jī)體免疫功能下降都可發(fā)生腸道細(xì)菌異位至腹腔，從而導(dǎo)致感染。對(duì)于臨床高度懷疑為SBP，在診斷性行腹水中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)后，無(wú)論有無(wú)腹水培養(yǎng)結(jié)果，應(yīng)及時(shí)應(yīng)用抗生素經(jīng)驗(yàn)治療，通常以三代頭孢類為主。研究表明SBP患者一年內(nèi)復(fù)發(fā)的概率高，因此口服抗生素行選擇性去污療法可作為預(yù)防SBP復(fù)發(fā)的一種有效方式。據(jù)研究，口服諾氟沙星在2年內(nèi)可將SBP的復(fù)發(fā)率從50%降低至20%。

4.3內(nèi)毒素血癥內(nèi)毒素來(lái)源于革蘭氏陰性菌胞壁的脂多糖，通常在細(xì)菌死亡后由胞壁崩解自溶時(shí)釋放。肝硬化時(shí)，由于門脈高壓導(dǎo)致胃腸道淤血，加上胃腸動(dòng)力減慢，導(dǎo)致膽汁分泌減少，可導(dǎo)致小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)，此時(shí)患者免疫功能低下及腸道黏膜屏障功能受損，過(guò)度增長(zhǎng)的小腸細(xì)菌可易位至體循環(huán)，導(dǎo)致腸源性內(nèi)毒素血癥，而內(nèi)毒素血癥可進(jìn)一步加重肝損害，形成惡性循環(huán)。目前治療主要原則是應(yīng)用益生元、益生菌、有效抗生素、促胃腸動(dòng)力藥[18]、黏膜保護(hù)劑等減少內(nèi)毒素的產(chǎn)生與吸收，從而有效改善內(nèi)毒素血癥。

4.4內(nèi)臟動(dòng)脈血管擴(kuò)張內(nèi)臟動(dòng)脈血管擴(kuò)張是肝硬化并發(fā)門脈高壓患者高動(dòng)力循環(huán)綜合征發(fā)病機(jī)制中的主要因素[19]。內(nèi)臟血管擴(kuò)張的主要因素是由于過(guò)度產(chǎn)生的NO及其他因素導(dǎo)致血管對(duì)血管收縮劑的反應(yīng)性降低，引起血管收縮障礙[20]。菌群易位、門體分流、肝臟清除能力下降均可導(dǎo)致細(xì)菌、內(nèi)毒素、細(xì)胞因子在循環(huán)系統(tǒng)積聚，以上因素可導(dǎo)致肝硬化病人NO的產(chǎn)生增加[21]。

食管靜脈曲張作為肝硬化門脈高壓的并發(fā)癥，常常因破裂和出血的風(fēng)險(xiǎn)而受到重視。當(dāng)食管靜脈曲張破裂出血發(fā)生時(shí)往往需要復(fù)雜的治療，包括輸血輸液、升壓藥、預(yù)防應(yīng)用抗生素、緊急內(nèi)鏡下手術(shù)治療，必要時(shí)需行經(jīng)頸靜脈肝內(nèi)門體分流術(shù)（Transjugular intrahepatic portosystemic shunt，TIPS）。早期預(yù)防性應(yīng)用抗生素可降低細(xì)菌感染的風(fēng)險(xiǎn)、減少再出血的發(fā)生率和病死率[22]。然而，預(yù)防性應(yīng)用抗生素有導(dǎo)致多重耐藥的風(fēng)險(xiǎn)，增加了臨床工作的難度。近期研究證明喹諾酮類不僅可減少細(xì)菌感染的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可增加全身血管阻力，改善血流動(dòng)力學(xué)[23]。

肝臟和腸道通過(guò)“腸-肝軸”在解剖和功能上緊密相連。肝硬化時(shí)，因小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)、腸粘膜屏障功能受損、機(jī)體免疫功能下降等因素可導(dǎo)致細(xì)菌異位，引起腸道微生態(tài)失衡。腸道微生態(tài)失衡可加劇肝功能障礙，誘發(fā)肝硬化并發(fā)癥的發(fā)生，如肝性腦病、自發(fā)性細(xì)菌性腹膜炎、內(nèi)毒素血癥等，從而影響肝硬化患者的預(yù)后，增加病死率?；谀c道微生態(tài)與肝硬化及其并發(fā)癥的密切關(guān)系，研究證明選擇性進(jìn)行腸道去污療法，應(yīng)用益生菌和益生元制劑對(duì)恢復(fù)腸道菌群進(jìn)而延緩肝硬化并發(fā)癥的發(fā)生起積極作用，其中新型抗生素利福昔明因具有安全性高、效果好、耐藥性低等特點(diǎn)在HE的應(yīng)用中具有廣闊的前景。

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（收稿：2016-01-01）

（本文編輯：陳從新）

10.3969/j.issn.1672-5069.2016.02.004

510180 廣州市第一人民醫(yī)院消化內(nèi)科

周永健，男，47歲,教授。E-mail:yjzhou@gzhmu.edu.cn