曹 獻(xiàn) 龔 純 玉 葉 鄧 鑫

(1 廣西中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，南寧市 530001，電子郵箱：1258582988@qq.com； 2 廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬瑞康醫(yī)院消化內(nèi)科，南寧市 530011)

【提要】 肝纖維化是肝臟受到各種損傷后，細(xì)胞外基質(zhì)彌漫性過度沉積與異常分布的修復(fù)反應(yīng)，是各種慢性肝病向肝硬化、肝癌發(fā)展的關(guān)鍵步驟。腸道微生態(tài)對(duì)維持腸道自身和全身的免疫與代謝起著重要作用，與肝臟疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。近年來，隨著對(duì)腸道微生物研究的深入，腸道菌群有望成為逆轉(zhuǎn)肝纖維化的新靶點(diǎn)。本文就腸道菌群與肝纖維化的相互作用機(jī)制進(jìn)行探討，以期為后續(xù)研究提供新的途徑和方法。

肝纖維化是肝臟對(duì)慢性損傷的病理性修復(fù)反應(yīng)過程，是慢性肝病預(yù)后的重要影響因素。多種病因如病毒性肝炎、酒精性肝病、非酒精性脂肪性肝炎、自身免疫性肝炎及慢性膽汁淤積等都可造成肝細(xì)胞反復(fù)損傷、炎癥、再生，進(jìn)而發(fā)展為肝纖維化。我國是肝病大國，絕大部分肝病患者有HBV感染，2016年全球疾病負(fù)擔(dān)研究顯示，相比于1990年，我國由乙型病毒性肝炎導(dǎo)致的慢性肝病患病人數(shù)和死亡人數(shù)分別增加了79.6%和2.4%[1]。隨著生活水平的提高，包括非酒精性脂肪肝和酒精相關(guān)性肝病在內(nèi)的新陳代謝性肝病的患病率不斷上升，新陳代謝性肝病發(fā)展成肝纖維化后，最終可導(dǎo)致終末期肝病[2]。肝纖維化在組織學(xué)上是可逆的，但肝纖維化形成過程和機(jī)制復(fù)雜，病程長，影響因素眾多，迄今尚無有效的化學(xué)藥物和生物制劑用于逆轉(zhuǎn)肝纖維化[3]。近年來，越來越多的研究表明人體腸道微生物組與各種疾病息息相關(guān)，腸道菌群穩(wěn)態(tài)與肝纖維化的發(fā)生發(fā)展也密切相關(guān)[4]，本文就此進(jìn)行綜述。

1 腸道菌群

腸道是人體最大的微生物池，寄生的微生物包括細(xì)菌、真菌、寄生物、病毒等，其中最大的微生態(tài)系統(tǒng)是位于結(jié)腸的細(xì)菌群落，即“腸道菌群”。正常人體腸道菌群多達(dá)1 000余種，數(shù)量約為1014個(gè)，重量約1 kg，是人體細(xì)胞總數(shù)的10倍[5]。如此數(shù)量龐大的腸道菌群與人體共生，在人體物質(zhì)代謝、免疫調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮重要作用。腸道內(nèi)大部分細(xì)菌屬于擬桿菌門、厚壁菌門、放線菌門、變形菌門和疣微菌門，其中擬桿菌門和厚壁菌門數(shù)量較多，為主要的優(yōu)勢菌群，占腸道細(xì)菌總數(shù)的70%～75%，而放線菌門、變形菌門和疣微菌門的數(shù)量相對(duì)較少[6]。腸道菌群與宿主的消化、營養(yǎng)、代謝、免疫等密切相關(guān)。腸道的防御面積高達(dá)400～600 m2，是機(jī)體最大的免疫器官[7]。腸道菌群參與機(jī)體防御，若腸道屏障功能出現(xiàn)障礙，可導(dǎo)致微生物移位到血液中，引起持續(xù)炎癥反應(yīng)，從而促進(jìn)肝損傷、肝纖維化、肝硬化和肝癌的轉(zhuǎn)化[8]。

2 腸道菌群與慢性肝病

肝纖維化通常是慢性肝臟疾病進(jìn)展為肝硬化或肝癌的關(guān)鍵步驟，隨著生活環(huán)境和飲食習(xí)慣的改變，慢性肝臟疾病的發(fā)生率在全球范圍內(nèi)呈逐年上升趨勢[1]。肝臟和腸道在胚胎發(fā)育中起源于同一胚胎層，兩者解剖結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，同時(shí)肝臟和腸道作為消化系統(tǒng)中兩個(gè)重要的組成部分，肝臟通過門靜脈與腸道血液相通，腸道-門靜脈系統(tǒng)中有70%的血液進(jìn)入肝臟[9]。

肝臟感染病毒后可以引起慢性病毒性肝炎，目前公認(rèn)的有甲、乙、丙、丁、戊五種病毒性肝炎，它們是肝纖維化的高發(fā)因素之一。研究顯示，乙肝患者肝臟損傷加重后，厚壁菌門、放線菌門、雙歧桿菌屬、乳桿菌屬等腸道細(xì)菌顯著減少，而擬桿菌門、變形菌門、埃希菌屬等腸道細(xì)菌過度生長，這可能與腸道菌群失衡導(dǎo)致腸源性脂多糖生成增多，而腸源性脂多糖可以促使降鈣素原產(chǎn)生有增多關(guān)[10]肝臟70%血液來自腸道，肝臟通過門靜脈系統(tǒng)與腸道形成廣泛聯(lián)通，當(dāng)肝臟炎癥和調(diào)節(jié)性免疫反應(yīng)處于失衡的狀態(tài)時(shí)，其炎癥產(chǎn)物及分泌的膽汁酸也會(huì)影響微生物群落的結(jié)構(gòu)和功能[11]。酪酸梭菌二聯(lián)活菌治療慢性乙肝患者有助于降低乙肝病毒DNA及白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-17家族成員水平，改善患者肝功能和腸道菌群紊亂，且安全可靠[12]。慢性乙型肝炎和慢性丙型肝炎患者肝小葉壞死、肝細(xì)胞再生和儲(chǔ)脂細(xì)胞分化等均與腸道內(nèi)毒素有直接聯(lián)系[13]。因此腸道菌群可能通過控制肝臟病毒感染情況，進(jìn)而影響病毒性肝炎向肝纖維化的進(jìn)展。

飲食習(xí)慣(飲酒與高熱量高脂飲食)的改變也是近年來慢性肝臟疾病高發(fā)的原因之一，其中酒精性肝病與非酒精性脂肪肝與其密切相關(guān)。酒精易破壞腸-肝軸的穩(wěn)態(tài)，引起腸道營養(yǎng)不良，研究發(fā)現(xiàn)酗酒可以抑制腸道內(nèi)雙歧桿菌和乳酸桿菌等有益菌生長，使其數(shù)量降低，戒酒后即可恢復(fù)[14]。研究發(fā)現(xiàn)，酒精喂養(yǎng)的小鼠腸道微生物發(fā)生變化，包括放線菌的增加和疣狀芽孢桿菌的減少，導(dǎo)致肝臟中性粒細(xì)胞浸潤和肝臟脂肪變性，給予抗生素干預(yù)后可以減少腸道細(xì)菌負(fù)荷和降低脂多糖水平，減緩肝纖維化進(jìn)程[15]。小腸細(xì)菌過度生長的患者發(fā)生非酒精性脂肪肝病的風(fēng)險(xiǎn)增加[16]。腸道微生物群的生態(tài)失調(diào)及其代謝產(chǎn)物如膽汁酸、短鏈脂肪酸、內(nèi)源性乙醇以及膽堿相關(guān)代謝產(chǎn)物的失衡，炎性反應(yīng)和黏膜免疫功能受損均可能是非酒精性脂肪性肝病發(fā)生發(fā)展的重要因素[17]。

腸道菌群和肝臟免疫系統(tǒng)密切相關(guān)[18]。自身免疫性膽汁淤積性肝病是由正常膽汁流量減少和潛在毒性膽汁酸過多積累引起，內(nèi)源性膽汁酸參與膽汁淤積性肝病的發(fā)病和發(fā)展，影響膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和核受體的表達(dá)，并導(dǎo)致肝損傷。研究表明，腸道菌群通過調(diào)節(jié)代謝和免疫反應(yīng)，在膽汁淤積性肝病的發(fā)病機(jī)制中起重要作用，疾病的進(jìn)展也可能會(huì)影響腸道菌群的組成[1]。有研究發(fā)現(xiàn)，自身免疫性肝炎患者的腸道通透性、細(xì)菌易位性和腸道微生物組成與健康人存在很大差異，說明腸道通透性增加、微生物群紊亂、細(xì)菌易位與自身免疫性肝炎的發(fā)生有關(guān)[19]。

3 腸道菌群參與肝纖維化的機(jī)制

3.1 腸道菌群失調(diào)及其代謝產(chǎn)物是促進(jìn)肝纖維化發(fā)生的基礎(chǔ) 腸道菌群失調(diào)在肝纖維化發(fā)生發(fā)展過程中起著關(guān)鍵作用。正常情況下，宿主和腸道菌群以一種稱為共生的狀態(tài)相互受益。共生菌和致病菌比例異常導(dǎo)致的微生物組結(jié)構(gòu)或功能的紊亂被稱為菌群失調(diào)。影響腸道菌群失調(diào)的因素有很多，例如抗生素的濫用[20]、高脂飲食[21]、飲酒[22]、年齡及地域因素[23]等。研究發(fā)現(xiàn)，長期飲酒或?qū)凭蕾嚨幕颊撸c球菌、大腸桿菌等致病菌的數(shù)量均明顯多于正常人，雙歧桿菌、消化球菌、乳酸桿菌等有益菌的數(shù)量均明顯少于正常人[24]。酒精喂養(yǎng)的小鼠腸道中擬桿菌和疣狀桿菌的相對(duì)豐度較豐富[25]。腸道菌群失調(diào)時(shí)菌群正常的解毒、合成維生素、增強(qiáng)藥物代謝與促進(jìn)食物吸收等功能減弱，同時(shí)致病菌及腸道菌群代謝產(chǎn)物如脂多糖、內(nèi)毒素等發(fā)生移位進(jìn)入肝臟，這將引發(fā)或加重肝臟損害，直接導(dǎo)致肝纖維化的發(fā)生[26]。同時(shí)肝病發(fā)生時(shí)消化道運(yùn)動(dòng)減弱，抗體、溶菌酶、黏液及膽汁分泌減少，有利于細(xì)菌增長，腸道細(xì)菌移位進(jìn)入肝臟，加速肝臟疾病進(jìn)展[26]。

3.2 腸屏障功能障礙是肝纖維化發(fā)生的渠道 腸道微生物群與腸道黏液層及上皮細(xì)胞等共同構(gòu)成腸屏障，有重要的防御作用。腸道黏膜細(xì)胞緊密連接，且含有豐富的淋巴細(xì)胞，其分泌的大量消化液可稀釋毒素，清潔腸腔，腸道菌群位于黏液層最外層，是影響上皮屏障代謝、腸上皮細(xì)胞增殖和維持腸道屏障完整的重要組成部分[26]。腸黏膜屏障的完整性和通透性能有效阻止病原體、細(xì)菌、毒素等大分子物質(zhì)進(jìn)入人體其他部位。腸道中革蘭陰性菌外膜上的脂多糖與微量蛋白質(zhì)生成的內(nèi)毒素透過腸道屏障入肝，激活肝星狀細(xì)胞，促進(jìn)肝細(xì)胞上的Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)-4的表達(dá)，使肝臟產(chǎn)生過多的細(xì)胞外基質(zhì)，促發(fā)肝臟炎癥、肝纖維化及肝細(xì)胞的過度增殖[27]。

3.3 腸道菌群失衡是肝纖維化發(fā)生的分子機(jī)制 腸道細(xì)菌及其組分如脂多糖、肽聚糖、內(nèi)毒素等，可以被模式識(shí)別受體，特別是TLR識(shí)別，并通過多種相關(guān)信號(hào)傳導(dǎo)通路，促進(jìn)促炎性細(xì)胞因子釋放和氧化應(yīng)激反應(yīng)，造成肝細(xì)胞損傷及肝纖維化的發(fā)生。其中核因子κB介導(dǎo)的脂多糖-TLR4通路是研究最多的信號(hào)通道，肝纖維化的形成依賴于肝駐留細(xì)胞(包括Kupffer細(xì)胞、肝星狀細(xì)胞、肝竇狀內(nèi)皮細(xì)胞等)上的TLR-4受體[28]。研究發(fā)現(xiàn)，給大鼠腹腔注射脂多糖后，大鼠肝臟組織高表達(dá)TLR-4，促炎癥因子基因表達(dá)上調(diào)，表達(dá)和釋放多種炎癥因子，如IL-6、腫瘤壞死因子α、IL-Ib，加速并擴(kuò)大炎癥反應(yīng)，激活肝臟Kupffer細(xì)胞及肝星狀細(xì)胞，促進(jìn)肝纖維化[29]。最近有研究者發(fā)現(xiàn)腸道菌群失調(diào)也可通過轉(zhuǎn)化生長因子β/Smad同源信號(hào)通路加重酒精性肝纖維化，進(jìn)而導(dǎo)致更嚴(yán)重的肝損傷[30]。有日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)，通過抑制弓形蟲感染的小鼠的輔助型T細(xì)胞2免疫反應(yīng)，可以改善小鼠腸道菌群平衡，緩解日本血吸蟲誘導(dǎo)的肝纖維化[31]。

4 靶向腸道菌群逆轉(zhuǎn)肝纖維化

靶向腸道菌群逆轉(zhuǎn)肝纖維化成為治療肝纖維化的新方向。使用藥物調(diào)節(jié)腸道菌群，改善腸屏障功能，拮抗TLR等可治療肝纖維化。其中包括使用益生菌、益生元，調(diào)節(jié)腸道菌群豐度，改善肝纖維化，研究發(fā)現(xiàn)對(duì)長期喂食酒精的小鼠給予乳酸桿菌治療后，小鼠內(nèi)毒素水平均降低，肝損害也有所改善，這些都得益于乳酸桿菌能通過增加緊密連接蛋白，改善腸黏膜滲透性[32]?？股匾鸬哪c道菌群變化可以對(duì)宿主產(chǎn)生多種影響，通過合理使用抗生素來調(diào)節(jié)腸道菌群逆轉(zhuǎn)肝纖維化成為安全可靠的治療方式，有學(xué)者觀察發(fā)現(xiàn)肝纖維化患者口服抗生素(包括萬古霉素和多黏菌素)5 d后，糞便中產(chǎn)生次級(jí)膽汁酸的細(xì)菌數(shù)量減少，肝臟中的次級(jí)膽汁酸(膽石酸和脫氧膽酸)水平、血清葡萄糖和甘油三酸酯水平降低，肝纖維化病患者肝糖原代謝，膽固醇、膽汁酸生物合成和藥物代謝中涉及的蛋白質(zhì)表達(dá)水平發(fā)生了變化[33]。糞菌移植是恢復(fù)腸道微生態(tài)平衡最直接的方法，能顯著改善腸道菌群失調(diào)，進(jìn)而改善患者肝功能[34]。

中醫(yī)藥在調(diào)節(jié)腸道菌群，逆轉(zhuǎn)肝纖維化方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢。沖草益肝膠囊可以調(diào)節(jié)乙型肝炎病毒誘導(dǎo)的肝纖維化患者的腸道菌群，提高分泌性IgA、IgA和IgG，以及血清ALB和前白蛋白的水平，增強(qiáng)免疫功能和自體修復(fù)能力，改善肝功能及肝纖維化[35]。研究發(fā)現(xiàn)，從傳統(tǒng)中藥枇杷葉中提取的熊果酸，是一種具有抗肝纖維化作用的中藥，其通過激酶信號(hào)通路途徑增加了潛在的有益細(xì)菌(如厚壁菌門、乳桿菌和雙歧桿菌屬)含量，從而減輕腸道損害和減少細(xì)菌疾病，并通過抑制腫瘤壞死因子α的表達(dá)，增加緊密連接蛋白和抗菌肽的表達(dá)來保護(hù)腸道屏障，從而減輕腸道損傷，改善肝纖維化和菌群紊亂[36]。丹參在改善腸道菌群失衡，降低肝損傷和纖維化指數(shù)方面也有良好的效果[37]。

5 展 望

盡管治療肝纖維化的方法取得一定的效果，但目前尚未有能完全逆轉(zhuǎn)肝纖維化的藥物。腸道菌群和肝臟之間相互影響，靶向腸道菌群逆轉(zhuǎn)肝纖維化可能成為新的治療方向，但如何確保靶向腸道菌群治療肝纖維化的安全性和有效性還有待進(jìn)一步的大規(guī)模研究。