人的腸道中生活著幾千億個細胞（10¹³數量級），它們與人體處于共生狀態，在維持腸上皮細胞的功能、保持腸黏膜屏障的完整性、抑制致病菌的生長、以及營養物質的消化吸收方面起到重要的作用。肝臟約70%的血液供應來自于門靜脈系統，腸道內的細菌及其產物，如細菌脂多糖（LPS）、非甲基化的CpG DNA片段等，可隨著門靜脈血流進入肝臟。在正常的情況下，由于腸道黏膜屏障的作用，進入肝臟的細菌及產物只有痕量，肝臟能很快地予以清除。在腸黏膜屏障功能受損、腸道通透性增加以及腸菌群過度生長的情況下，這些細菌及產物會大量通過門靜脈系統進入肝臟，稱為細菌移位。這些腸源性的細菌及產物能激活肝臟的非特異性免疫系統，主要是通過Toll-like受體（TLR）。TLR主要表達在肝臟枯否細胞、內皮細胞、樹突狀細胞、星狀細胞（HSC）等的細胞膜上。TLR激活這些細胞后，產生大量的炎癥性細胞因子和趨化因子，引起或加重肝臟的炎癥反應，甚至導致肝硬化、肝癌的發生。

 

    酒精性肝病包括包括酒精性脂肪肝、酒精性脂肪性肝炎、酒精性肝硬化。除了乙醇及其代謝物對肝細胞的直接損傷外，腸道來源的LPS在酒精性肝病的進展中起著重要作用。

過量的酒精攝入能引起腸道菌群比例失調及過度生長。乙醇的代謝產物乙醛還會破壞腸黏膜細胞間的緊密連接，導致腸黏膜屏障的通透性增加，引起腸道細菌移位。慢性酒精攝入的患者及動物的血清LPS水平明顯升高，進入肝臟的LPS能激活肝臟枯否細胞及HSC膜上的TLR-4受體，引起MCP-1、MIP-1α、MIP-1β、RANTES等趨化因子的產生。這些細胞及因子的激活在肝臟炎癥、脂肪變及纖維化的進程中起到重要促進作用。TLR突變的小鼠能夠抵抗酒精介導的肝臟損害，應用抑制腸道細菌的抗生素能降低酒精引起的LPS升高及肝臟炎癥程度。

 

    非酒精性脂肪性肝炎（NASH）是代謝綜合征在肝臟中的表現。在組織學上表現為肝細胞的脂肪變、空泡樣改變，炎癥細胞浸潤以及纖維化，可進展為肝硬化。

肥胖和胰島素抵抗是NASH的重要危險因素。多項動物實驗表明，腸道菌群與肥胖相關。將肥胖小鼠和消瘦小鼠的腸道細菌分別植入野生型無菌小鼠的腸道內，都給予常規飲食，結果表明植入了肥胖小鼠腸道細菌的小鼠的肥胖程度高于植入消瘦小鼠腸道細菌的小鼠。其機制可能是腸道菌群能影響營養物質的代謝吸收及腸道黏膜屏障的功能。

在NASH患者中，可見到小腸細菌過度生長（SIBO）、腸黏膜細胞間的緊密連接被破壞及通透性增加，并且與肝臟脂肪變的炎癥程度相關。

在NASH的發病中，除了LPS激活TLR-4相關的信號轉導通路外，細菌的DNA片段還能激活TLR-9信號通路，刺激枯否細胞產生IL-1β，繼而導致脂質在肝細胞的沉積和細胞壞死，IL-1β還能刺激HSC引起肝纖維化。

 

    在長期反復的炎癥刺激與細胞損害下，肝臟的組織修復的同事激活免疫系統，使肝內細胞外基質過度增生與異常沉積，引起肝臟結構和功能的改變，輕者稱為肝纖維化，重者使肝小葉結構重建、假小葉及結節形成，稱為肝硬化。肝硬化是多種肝臟疾病的終末階段，，主要表現為門脈高壓及肝功能不全兩大癥候群。

肝硬化時易引起細菌移位，主要原因是肝硬化時膽汁分泌減少，胃腸道動力減弱，腸道菌群會過度生長及比例失調。門靜脈系統的淤血及氧化應激會引起腸上皮細胞的水腫、壞死，從而增加腸黏膜屏障通透性。細菌移位及LPS引起免疫細胞活化，產生一氧化氮和TNF-α等炎癥因子，進一步加重門脈高壓及肝硬化程度。研究發現，肝硬化患者血液中的LPS明星增高，TLR-4及其輔助受體基因突變的小鼠能抵抗四氯化碳及膽汁淤積引起的肝纖維化。可見，腸道菌群移位與肝硬化之間存在惡性循環。

肝硬化的患者發生感染的風險增加，病原菌以格蘭陰性桿菌為主。主要感染類型包括自發性細菌性腹膜炎（SBpR）、泌尿系感染、肺炎和自發性菌血癥。SBP的發生與SIBO密切相關。發生SBP的肝硬化患者中SIBO的幾率高于無SBP患者，相應地，有SIBO的肝硬化患者發生SBP的幾率高于無SIBO的患者。

 

    肝細胞肝癌（HCC）是在環境與遺傳因素的共同作用下發生的，與80%的HCC發生于肝臟慢性損傷導致的肝纖維化和肝硬化基礎上。

亞硝酸鹽、有機氯化合物、黃曲霉素是已知能誘發HCC的肝毒性物質。有報道稱腸道細菌能將腸道中的硝酸鹽轉換為亞硝酸鹽和亞硝酸胺而誘發結直腸癌，提示腸道菌群在亞硝酸鹽代謝中扮演了一定角色。

    肝螺旋桿菌是新近分離的螺旋桿菌亞種，動物研究顯示它能增加黃曲霉素誘發肝癌的風險，而肝螺旋桿菌同時存在于患者的肝臟和腸道中。

另外，動物研究表明，腸源性LPS能通過TLR-4途徑加快小鼠HCC的發展，TLR-4突變或腸道滅菌能延緩小鼠HCC的進展，提示TLR-4和腸道菌群可能是延緩HCC進展的治療靶點之一。

 

    結論

    由于肝臟和腸道直接存在緊密的解剖及病理生理聯系，學者們常使用“肝腸軸”、“肝腸對話”來描述這種關系，這為肝臟疾病的發病機制和治療研究提供了一個全新的視野。腸道菌群的組成有著相當發雜性，受食譜及遺傳因素的影響，個體間腸道菌群的差異非常大，目前還缺乏很好的手段分離和鑒定所以的菌種，所以目前的研究尚未完全闡明特定菌株在肝腸軸中的作用，未來的研究還依賴于微生物鑒定技術的發展。細菌移位在肝臟疾病中的分子生物學機制也需進一步研究。

    鑒于腸道菌群及TLR香港信號通路在肝臟炎癥及纖維化中的重要作用，益生菌正成為治療肝臟疾病的新途徑。益生菌能加強腸道黏膜屏障功能，抑制致病菌的生長，從而減少細菌移位，其在酒精性肝病、NASH、肝硬化、HCC等肝病中的作用有待進一步研究。

 

    肝臟與腸道微生態具有密切的聯系。正常情況下，二者保持默契的配合狀態。在病理狀況下二者也相互影響，甚至形成惡性循環。肝臟疾病與腸道微生態之間的關系也是本屆EASL的熱點之一，大會特設分會討論了“腸道微生物、代謝絮亂和肝臟脂肪變”、“以腸道菌群為靶向的抗炎與抗代謝絮亂治療”和“肝臟腸道菌群易位：脂肪肝的新方向”等多個話題。這里摘選一些最新報告供大家學習，開拓視野，其中一些研究甚至揭示了腸道微生態與肝臟疾病，如脂肪性肝病之間的因果關系。 

    在重度酗酒者中，只有15%~30%會發展為重度酒精性肝病（ALD），這說明除了酒精以為，還有其他因素影響著ALD的發生。通過腸道微生物植入的方法，法國學者Marta Llopis等成功地再無菌小鼠身上復制出了人體肝臟對酒精的敏感性差異，提示了腸道微生物與ALD發生之間的因果關系。

    該研究中的典型腸道微生物分別來自兩例患者，一例為重度酒精性肝炎（AH）患者，另一例為攝入酒精量相似但無AH的患者，研究者將來自這兩例患者的糞便中的微生物分別轉移至2組C57BL/6J無菌小鼠體內（sAH組和nonAH組）。待微生物穩定生長后，以改良液體Lieber de Carli含酒精飲食（酒精含量3%）飼養5周。

    結果發現，sAH組小鼠出現了人類ALD的特征：體重大幅度下降，肝臟重量增加，肝內CD45⁺細胞核CD4⁺效應性淋巴細胞浸潤，血漿ALT濃度升高。另外，sAH組小鼠的腸道通透性顯著下降，腸系膜淋巴結和內臟脂肪中以大量淋巴細胞募集，主要為CD3⁺細胞、CD4⁺細胞、CD4⁺效應T細胞、NDT細胞和CD8⁺細胞毒T細胞。

 

    初級膽汁酸（BA）、鵝去氧膽酸（CDCA）和膽酸（CA）經過7α-脫羥基化分別生成次級BA、石膽酸（LCA）和脫氧膽酸（DCA），這一過程是腸道微生物的一個重要功能。BA可能與肝硬化的進展有一定的關系，美國喬治梅森大學微生物分析中心學者對之進行了研究，認為肝硬化，尤其是晚期肝硬化存在初級BA向次級BA轉化下降的問題，這可能與關鍵的腸道微生物家族豐度變化有關系。

    結果顯示，與對照組相比，肝硬化患者的糞便中CA比例較高（48% vs 14%，P<0.01），但CDCA的比例相當（70% vs 57%，P<0.4）。再對照組患者糞便中均能測到次級BA，但肝硬化患者只能見于部分患者：34%的肝硬化患者未檢測到LCA，37%的肝硬化患者未檢測到DCA（與對照組相比，P值均<0.001）。對照組、早期肝硬化組和晚期肝硬化組的糞便總BA濃度相似（分別為508、597和438 µmol/g，P=0.21），但晚期肝硬化患者組的次級BA濃度低于對照組（LAC：83.2 µmol/g vs 12.7 µmol/g，P<0.01；DCA:110.7 µmol/g vs 8.3 µmol/g,P<0.002）。DCA/CA比值和LCA/CDCA比值從對照組到早期肝硬化、晚期肝硬化呈進行性下降。三組的DCA/CA比值依次為：6.3、5.2、和0.9µmol/g（P=0.05），LCA/CDCA比值依次為：50.1、22.0和8.7µmol/g（P=0.05）。相比之下，糞便初級BA的濃度再對照組中最低，在晚期肝硬化患者中最高。

    與對照組相比，肝硬化患者的腸桿菌豐富較高，但Lachonospiraceae、Ruminococcaceae和Blautia的豐度均較低。膽汁酸濃度與不同腸道細菌的相關性不同。

 

    肥胖人群容易罹患如糖尿病、非酒精性脂肪性肝病等疾病，二者與胰島素抵抗和肝臟炎癥有關。而法國學者Philippe Gerard等通過將常規小鼠的腸道微生物移植給無菌小鼠的策略，發現了特定腸道細菌在這兩種疾病的發生發展中的致病作用，而且這一作用與肥胖無關。

    研究者們用高脂餐飼養常規小鼠16周。其中12只小鼠對高脂餐的反映截然不同，它們體重相同，但一只小鼠的快速血糖值較低、肝脂肪變較輕（無反應小鼠）；另一只小鼠出現胰島素抵抗和顯著的肝脂肪變（有反應小鼠）。研究者將來自這兩只小鼠的腸道微生物分別植入無菌小鼠的腸道，同樣給予高脂餐飼養16周。

結果發現，植入有反應小鼠腸道微生物的小鼠（RR組）同樣出現血糖升高和胰島素抵抗，而植入無反應小鼠腸道微生物的小鼠（NRR組）仍維持正常血糖，對胰島素敏感。RR組還出現大泡性肝脂肪變，肝內甘油三酯含量增加，與原發脂肪形成香港的基因表達增加。NRR組則沒有發生這些變化。原位熒光雜交顯示，RR組小鼠糞便細菌中乳酸菌-腸球菌、擬桿菌、Atopobium和Akkermansia muciniphila 的比例較低。研究人員還在所以RR小鼠的菌落黏液中均發現了一種Lachnospiraceae，提示這類細菌與RR小鼠對高脂飲食的病理反應有關。

 

    非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）是西方國家最常見的慢性肝病，越來越多的證據提示，腸道微生物參與了該病的發生發展。我國浙江大學第一附屬醫院李蘭娟院士領導的一項研究率先揭示：NAFLD患者存在腸道微生態失調，這一失調與常規生化學有關。

    與對照組相比，NAFLD患者的腸道細菌中的擬桿菌更多（66% vs 48%，P=0.007），相應地，硬壁菌門細菌更少（27% vs 50%，P=0.001）。患者腸道內的Faecalibacterium、Dorea、Shuttleworthia、糞球菌和乳酸桿菌含量顯著下降，雙歧桿菌、假丁酸弧菌和Alistipe也減少。潛在致病菌，如小桿菌、大腸桿菌和鏈球菌增加。此外，患者糞便細菌中的革蘭陰性菌比例更高（87.56% vs 74.10%，P=0.002）。

    研究還發現，盡管所有這些患者的生化學指標處于正常范圍，但血清高尿酸、高ALT/AST比值和高快速血糖值是腸道微生物發生改變的主要相關因素。

    以上來源：王江源，劉玉蘭。《腸道菌群與肝臟疾病》。《國際肝病》。2012年5月第5期