徐 雷，王 兢

膽道結石性相關疾病是目前肝膽外科最常見、人群中最普遍發(fā)病的外科疾病之一，且膽道結石性疾病是膽囊癌發(fā)生的主要危險因素之一。因此，針對膽道結石性疾病的診療多年來是肝膽外科工作的重點，也是治療手段日新月異的熱點。針對各類膽囊結石形成機制的研究從未間斷，且隨著技術水平和專業(yè)研究的深入，我們已從早期對膽石成份的研究、膽汁過飽和成石學說（即三元平衡學說）[1-2]、異常成核致石學說和膽道炎癥及損傷致石學說，發(fā)展到膽腸細菌易位與膽系結石形成的研究、腸道黏膜屏障與膽系結石形成的研究、細菌內毒素與膽系結石形成的研究、腸道菌群與膽固醇過飽和致膽系結石形成的研究、膽汁代謝中各種關鍵因子及相關mRNA在肝臟、膽囊、小腸等器官中的表達情況與膽系結石形成的研究等[3]。本文對腸道菌群生態(tài)狀況在膽石癥病因研究方面的新進展進行綜述。

1 膽石癥病因研究的回顧

腸肝循環(huán)是體內重要的生理過程之一，也是腸道菌群對膽汁成分產(chǎn)生影響的重要過程，主要包括膽汁酸的腸肝循環(huán)和膽紅素的腸肝循環(huán)。初級膽汁酸隨膽汁流入腸道，在促進脂類消化吸收的同時，受到腸道細菌作用變?yōu)榇渭壞懼?，腸內的膽汁酸約有95%被腸壁重吸收經(jīng)門靜脈重回肝臟，經(jīng)肝細胞處理后與新合成的結合膽汁酸一道再經(jīng)膽道排入腸道，此過程稱為膽汁酸的腸肝循環(huán)。衰老紅細胞釋放的血紅蛋白形成膽紅素，膽紅素與其他物質結合生成膽紅素酯又稱為非結合膽紅素，非結合膽紅素在肝臟轉化生成的葡萄糖醛酸膽紅素稱為結合膽紅素，隨膽汁排泄至腸道內，在腸道內細菌的作用下，在回腸末端被水解而分離又形成非結合膽紅素，一部分又被腸道吸收，形成膽紅素的腸肝循環(huán)。可見，腸道菌群與膽汁成份之間存在著密不可分的關系。

2 腸道菌群微生態(tài)失衡與疾病發(fā)生關系的新進展

近年來，國內外對于腸道菌群的最新研究認為，其作為與人體共生的最大微生物群，其微生態(tài)的紊亂失衡[4]與應激性腸病[5]、克羅恩病[6]、各類腸炎[7]甚至結腸癌[8]等消化道疾病，以及2型糖尿病[9]、心血管疾病[10]、肥胖[11]等代謝性疾病的發(fā)生息息相關。隨著人們對于腸道菌群研究手段的升級（從逐一對目標菌種的培養(yǎng)升級到運用基因測定對所有菌群豐度的檢測）。腸道菌群失調，并通過腸肝循環(huán)對膽道結石形成產(chǎn)生怎樣影響的研究，引起了我們的關注，并將是我們渴望探究且極具新意和臨床價值的課題。以認真、科學的態(tài)度，利用當前先進的科學研究手段對這一問題進行探究和回答，必將使人們對膽石癥這一傳統(tǒng)、普遍的疾病有另一視角的全新認識，也必將有利地推動對本病防治和診療技術的新的革命。

近年來最新觀念已將膽固醇結石相關性疾病歸屬于代謝綜合征的范疇。膽石癥形成機制中最權威、最核心的機制非膽汁酸鹽-膽固醇-卵磷脂三者平衡學說莫屬，即三元平衡學說。正常膽汁中膽固醇以膽鹽和磷脂的混合微粒形式溶于膽汁中，三者間卵磷脂濃度主要決定了膽固醇的飽和度[12]。最近國內學者對我國膽道結石類型構成比的流行病學研究顯示[13]，我國膽固醇結石已從76.5%增加到了83.8%，膽色素結石降低到了16.2%，接近于歐美國家的患者中膽固醇結石所占的比例。而膽固醇及卵磷脂均在腸道菌群的幫助下經(jīng)腸道分解吸收。并且，腸道菌群還參與了膽汁酸鹽的生物轉化[14]和膽紅素的腸肝循環(huán)。那么腸道菌群的微生態(tài)改變是否在膽石癥的成因中起到著舉足輕重的作用引起了我們的好奇和關注。

3 腸道菌群生態(tài)狀況與膽石癥病因研究的新進展

最前沿的膽腸菌群研究[15,20]運用細菌16SrRNA測定技術和細菌OUT（operational taxonomic unit，末端操作分類單元）的分類統(tǒng)計等手段，得出腸道的最優(yōu)勢細菌類群分別為Firmicutes(厚壁菌門)、Proteobacteria（變形菌門）、和Bacteroidetes（擬桿菌門）和Fusobacteria（放線菌門），它們占據(jù)了總構成比的60%以上。且進一步根據(jù)各細菌種屬對人體的影響情況提出了有益菌、中性菌和有害菌的概念。其中，在人體消化道生長的對人健康起到正面作用的稱為有益菌或益生菌；對人體產(chǎn)生危害的稱為有害菌或致病菌；具有雙重作用的稱為中性菌或條件致病菌，這些菌群在腸道由淺至深的三層空間內以一定的比例組合，形成一種相互制約、相互依存的平衡。當機體發(fā)生疾病，腸道菌群的生態(tài)均會發(fā)生不同程度的改變，同樣，腸道菌群生態(tài)平衡的打破會對某些疾病的發(fā)生、發(fā)展產(chǎn)生不同程度的影響。

此外，還有研究認為膽道菌群與腸道菌群存在千絲萬縷的聯(lián)系，最終導致了膽石癥的發(fā)生。張捷[20]的一項研究發(fā)現(xiàn)膽道菌群遠比腸道菌群復雜的多，其研究中鑒定出3456個細菌OUT，每個細菌OUT相當于細菌種的分類水平，這些細菌OUT被歸類在20個細菌門類群。其中在實驗對象的膽結石和膽汁中分別發(fā)現(xiàn)了所有的20個和19個細菌門的類群，分別在膽石癥患者的糞便和正常對照組的糞便中發(fā)現(xiàn)了其中13個和14個細菌門的類群。且在各類型樣本中的最優(yōu)勢細菌類群分別為Firmicutes、Proteobacteria和Bacteroidetes，三者占據(jù)了總構成比的60%以上。這些細菌OUT中僅有5%被以前的研究報道過。膽道菌群的多樣性遠比腸道更多樣、更復雜，且稀有菌群比例很高，比如Proteobacteria（變形菌門）和Actinobacteria（放線菌門）等。

這些膽腸間的細菌不僅有種類的多樣性和菌落的復雜性，其含量構成及生理功能的未知程度也遠超我們傳統(tǒng)觀念對它們的認識。例如，以前的研究報道多以在腸道和膽道中共同發(fā)現(xiàn)了Escherichia coli（大腸桿菌）、H.pylori（幽門螺桿菌）等細菌，即推斷其與膽結石的形成有關，而目前的最新研究通過多種先進的菌群分析手段發(fā)現(xiàn)它們僅為膽石癥患者結石及膽囊中的稀有類群。又例如，我們熟知的Lactococcus（乳球菌屬）和Lactobacilli（乳酸桿菌）其在膽道中的含量遠大于其在腸道中的占比，并且Lactococcus（乳球菌屬）具有膽汁水解酶活性而Lactobacilli（乳酸桿菌）的生理功能仍處于未知狀態(tài)。此外，還有更多顛覆傳統(tǒng)認知和未被揭示的科學疑霧隱藏在這龐雜的菌群之間。

4 腸道菌群生態(tài)調控與膽石癥的預防研究進展

那么對腸道菌群生態(tài)形成最關鍵的因素莫過于飲食結構對它們的影響，長期以肉食為主個體的腸道菌群一定不同于素食為主個體的腸道菌群結構，飲食結構的多樣性也會對代謝相關性疾病的發(fā)生產(chǎn)生影響[16-17,19]。多年來人們研發(fā)各類微生態(tài)調節(jié)劑來治療疾病就是這一理論的應用。1994年法國漢堡微生態(tài)學研討會對微生態(tài)調節(jié)劑給出來明確的定義并分類為益生菌、益生元和合生元，它們分別包含有益菌或其產(chǎn)物、促進益生菌生長的寡糖等物質及兩者的組合產(chǎn)品。微生態(tài)調節(jié)不僅改善微生物和酶的平衡，還能刺激特異性和非特異性免疫機制，因此飲食因素與腸道微生態(tài)及代謝相關性疾病發(fā)生之間的關系可謂復雜而又微妙。

Fremont-Rahl[20-22]通過在絕對無菌條件和正常情況下飼養(yǎng)SPF小鼠，觀察到兩組小鼠在相同高膽固醇飲食條件下膽道結石發(fā)生率存在統(tǒng)計學差異，進而認為腸道菌群對膽道結石的形成有影響。Lee等[18]的實驗通過測定出結石與腸道中共同存在某種細菌進而推測該腸道細菌是膽系結石發(fā)生的危險因素。這兩種傳統(tǒng)實驗方法在驗證膽石癥與腸道菌群相關性方面，均受制于實驗技術條件的限制，存在較大的缺陷，不能直觀的得到膽石癥對象在不同飲食條件下腸道菌群的結構。最近的實驗研究還發(fā)現(xiàn)膽道結石患者的腸道菌群顯著不同于正常對照組[18]。其中Faecalibacterium（柔嫩梭菌群）、Lachnospira（毛螺菌屬）及Roseburia（羅氏菌屬）在膽道結石患者腸道的數(shù)量均顯著減少，它們均屬于益生菌范疇，而致病菌群的比例有所升高。但這種變化與疾病之間的因果關系不得而知。本實驗擬通過對均一基礎條件小鼠給于致石飼料，觀察比較發(fā)生膽石癥個體與無膽石癥個體間腸道菌群的差異，并人為調節(jié)腸道菌群結構觀察益生菌是否有利于預防膽石癥的發(fā)生。本實驗立足于該領域最新的研究成果，且具有前所未有的創(chuàng)新點和先進的實驗手段，實驗結果將對膽石癥的成因研究和疾病預防打開新的突破口。