肠功能与非酒精性脂肪肝病关系的研究进展

2015-01-22高维嘉

中国中西医结合外科杂志 2015年1期

张琴，高维嘉，郭卉

肠功能与非酒精性脂肪肝病关系的研究进展

张琴1，2，高维嘉2，郭卉1

肠道与肝脏在功能上存在广泛的联系。有研究表明，肠道菌群紊乱和肠壁通透性增加，可促进非酒精性脂肪肝病的发生和发展。如果更深入地研究肠道对于非酒精性脂肪肝病的影响，就有可能找到从肠道入手治疗非酒精性脂肪肝病的崭新的重要途径和策略。本综述针对肠道内毒素、肠道屏障、肠道菌群等多方面产生，阐述脂肪肝与肠道内环境之间密切关系及相互作用发病机制。

非酒精性脂肪肝病；肠功能；肠屏障；肠道菌群

近年来，非酒精性脂肪肝病（Non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）在世界范围内的诊断率不断上升，在西方国家被认为是最常见的肝脏疾病之一，约占总人口的20%～30%。同时也逐渐成为我国越来越严重的慢性肝病问题，发病率约为15%[1]。很多研究表明，NAFLD的发生并不是单纯性的，常常伴随多方面、多系统的病变，发病可能受多方面因素影响，如胰岛素抵抗（insulinresistance，IR）、肥胖、糖尿病、高胰岛素血症、血脂异常和高血压、肠道菌群失调等。近期也出现了很多关于研究肠道菌群失调、肠道屏障结构破坏与肝病关系的研究，说明肝-肠关系日益受到重视。本文将就NAFLD与肠道的关系及几种中医治疗加以综述。

1 NAFLD的发病机制

通常所说的NAFLD是指除外因酒精摄入过多、病毒感染、自身免疫、药物等所导致的肝脏实质细胞的脂肪变性，主要通过病史、临床症状、实验室检查及超声波检查结果来综合诊断。肝细胞内脂质积聚超过肝湿重的5%或5%以上的肝细胞，在光镜下可见脂肪小滴,可诊断为脂肪肝[1]。

Day[2]提出的“二次打击”学说，作为NAFLD的经典发病机制，目前被广泛认可。首次打击主要是指脂肪在肝脏实质细胞内的过度聚集。第二次打击为氧化应激反应，是在首次打击的基础上，由活性氧诱导的发生在肝脏实质细胞内的炎症反应。

1.1 胰岛素抵抗与脂肪蓄积 NAFLD的发生与IR联系密切。胰岛素最基本的作用是，通过上调葡萄糖转运蛋白的含量，促进细胞对葡萄糖的吸收。当细胞进行磷酸化作用和新陈代谢时，细胞会摄取更多的葡萄糖。过多的葡萄糖会以糖原的形式储存在肝脏，供日后使用。胰岛素的另一作用，是储存脂类并抑制脂类分解。脂类分解会引起循环中的游离脂肪酸升高。升高的游离脂肪酸浓度会损伤胰岛素信号，降低葡萄糖的代谢清除率，导致葡萄糖含量升高，过多的糖类聚集会使胰岛素分泌增加，造成脂类的聚集与分解失衡。由此可见，IR与脂质的聚集是一个相互促进、相互影响的过程。IR存在于NAFLD和非酒精性脂肪肝炎（non-alcoholic steatohepatitis，NASH）中，外围的IR会促进外周脂肪的动员，提高血浆中游离脂肪酸的浓度。然而，肝脏的氧化作用、对游离脂肪酸的利用却是被抑制的，使通过酯化作用形成的甘油三酸酯有升高的趋势，肝脏自身分泌的甘油三酯有下降的趋势，从而导致脂肪在肝脏细胞中的蓄积[3]。

所以说，饮食中摄入过多的脂类、糖类，饮食失衡等因素，都会导致肝脏中脂肪的蓄积。有研究表明，果糖在肝脏中代谢为氧化反应链提供能量或者为脂质的合成提供碳骨骼。这一特点使得果糖成为脂肪生成的养分，因为肝脏中的脂肪只能以甘油三酯的形式被储存起来。通过果糖产生的三酰甘油在IR中起到关键作用[4]。

1.2 氧化应激氧化应激主要是由于肝细胞过多的游离脂肪酸暴露，增加了线粒体β氧化的反应率升高，呼吸分解产生氧自由基，并且使细胞色素P4504A和P4502E1的水平升高，导致参与再反应的活性氧的数量增加。继而引发细胞因子的释放和细胞损伤，这些细胞因子主要包括TNF-α、IL－6和C反应蛋白[3]。

1.3 肝脏免疫肝脏是人体重要的免疫器官，血清中的游离脂肪酸、脂肪组织诱导产生的细胞因子及内脏产生的内毒素，都会影响肝脏内的免疫细胞，并且不同种类的免疫细胞之间也会相互影响，导致脂肪肝患者肝功能的异常。

库普弗细胞是肝脏内的巨噬细胞，活化的库普弗细胞会诱导产生活性氧，在NAFLD的发病中起到重要的作用。有研究指出，由库普弗细胞介导的免疫反应或许会是NAFLD发病过程中造成肝损害的基础。大量的脂质堆积，使库普弗细胞长期暴露于“抗原”下，引起持续的炎症反应[5]。

2 肠道与NAFLD

2.1 肝病肠源性内毒血症肠源性内毒素血症是指来源于肠道的内毒素在人体循环系统堆积。这种内毒素即为脂多糖(Lipopolysacchar ide,LPS),是革兰阴性菌细胞壁脂多糖成分,它具有多种生物活性,肠源性内毒素主要经肝脏细胞解毒。正常情况下,由肠道细菌产生的内毒素进入肝脏后被解毒清除。在患肝病时,内毒素由门静脉进入肝脏后不能被解毒而进入体循环,形成肠源性内毒素血症,同时损害肝细胞,导致肝细胞坏死[6]。内毒素导致肝损伤机制很复杂，LPS可直接损害肝细胞，还可以通过激活Kupffer细胞、单核细胞释放促炎介质如TNF-α、IL-1、IL-6、NO、白三烯、氧自由基而间接损害肝细胞[5]。

2.2 肠道菌群失调肠道是人体最大的微生寄生处,肠道菌群在多个方面影响人体的健康。一旦体内外环境发生变化,正常的微生物群落的种群、活性发生了异常或定位转移,出现菌群失调,可使宿主致病[6]。一个健康成人的胃肠道细菌大约有1014，包括需氧菌、兼性厌氧菌和厌氧菌，存在于肠道的正常菌群为类杆菌、乳杆菌、大肠埃希菌和肠球菌等。肝脏在人体内担负着重要而复杂的生理功能，可持续不断地分泌胆汁入十二指肠，参与脂肪、蛋白质、糖、维生素、激素等的代谢，合成凝血因子，解毒及吞噬、免疫功能。肝脏的功能状态与肠道微生态系统的平衡息息相关[7]。一方面，肝脏分泌胆汁，结合型胆汁酸在小肠部位对由口腔、胃、回肠、盲肠来源的外籍菌有抑制作用，游离型胆汁酸在大肠内通过调节pH值而调节肠道菌群平衡。另一方面，肠道菌群平衡可通过抑制内毒素产生过量而起到保护肝脏的功能，还可以协助肝脏对脂肪、蛋白质、糖、维生素、激素等的代谢的调节[8-9]。各菌群间按一定比例组合，互相制约，互相依存，在质和量上形成一定的生态平衡[10]。

在一宗脂肪肝患者40例粪便涂片菌群分析中，采用粪便快速涂片法对40例脂肪肝患者及40例健康志愿者进行粪便菌群分析。结果得出，患者组共12例存在肠道菌群失调症,占30%,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ度分别为7例、4例、1例。对照组共5例存在肠道菌群失调症,占12.5%,均为Ⅰ度。2组相比差异存在显著性[11]。虽然样本量较小，但是可以说肠道菌群与脂肪肝存在一定相关性。

法国学者Le Roy T等通过移植肠道菌群研究其在2型糖尿病和NAFLD发生中的作用。两组无菌小鼠接受了微生物的移植，其中一组接受表现为IR综合征合并肝脏脂肪变性小鼠（应答组）的菌群移植，另一组接受普通小鼠（无应答组）的菌群。16周后，应答组菌群移植的小鼠表现出肝脏中的脂肪含量增加以及胰岛素抵；无应答组则保持着正常的血糖水平及胰岛素敏感性。应答组小鼠较正常小鼠也表现出较低的微生物水平。这项研究表明，在动物试验中，不同的微生物种群可引起不同的代谢反应。通过移植健康小鼠的菌群，从而达到阻止肝脏组织炎症进展及IR，可适用于肝脏疾病合并糖尿病的患者。菌群移植的目的是，恢复脂肪性肝病及糖尿病患者的肠道功能，并建立新的肠道菌群体系，在NAFLD防治方面的应用前景广泛[12]。

还有研究表明，NASH患者存在肠道菌群失调、革兰阴性杆菌过度生长的现象，提示肠道微生态失衡可能参与了NASH的发生发展。此试验通过选择肠道菌群中具有代表性的细菌需氧菌2种(肠杆菌、肠球菌)，厌氧菌2种(双歧杆菌、乳杆菌)及酵母样真菌共5种进行培养和计数。选择健康正常成人、单纯性非酒精性脂肪肝和NASH患者各30例，计数各组肠道菌群中5种细菌的数量，比较各组细菌数量的变化。结果得出，NASH组患者存在不同程度的肠道菌群失调，主要表现为厌氧菌减少，而需氧菌显著增多，而兼性厌氧菌酵母样真菌没有显著变化。说明NASH患者存在肠道菌群失调、革兰阴性杆菌过度生长的现象，提示肠道微生态失衡可能参与了NASH的发生发展[13]。

以上证据表明，在肝脏发生NASH的两次打击中，肠道因素的重要性。肠道革兰阴性杆菌过度生长繁殖，肠道定植抗力下降，从而导致内毒素移位、血内毒素升高、内毒素血症形成，而肠源性内毒素可直接损害肝细胞,还可影响肝细胞分泌功能，引起胆汁分泌障碍。由内毒素启动刺激肝脏Kupffer细胞所产生的大量炎性细胞因子如TNF-α、IL-1、IL-6、白三烯、血小板活化因子、血栓素等，进一步产生呼吸分解产生氧自由基，引细胞因子的释放和细胞损伤，对肝细胞形成“二次打击”，导致脂肪性肝炎。

2.3 肠道屏障损害有实验研究选择肠道菌群中具有代表性的细菌需氧菌3种(肠杆菌、肠球菌、葡萄球菌)、厌氧菌4 种(双歧杆菌、乳杆菌、拟杆菌、梭菌)及酵母样真菌共8种进行培养，研究对象为健康成人(A组)和非酒精性脂肪性肝炎(B组)各30例，计数两组肠道菌群中8种细菌的数量，检测所有被研究者的血清内毒素、二胺氧化酶、D-乳酸及TNF-α的浓度，比较两组细菌数量和血清指标的变化，并进行相关分析。得出结论为，NASH组患者双歧杆菌、乳杆菌、拟杆菌、肠球菌、肠杆菌的菌落数发生了显著改变，血浆内毒素、二胺氧化酶、D-乳酸、TNF-α均较正常对照组显著增加[14]。由于二胺氧化酶、D-乳酸二指标能准确反映肠道通透性的变化[15]，这证实了NASH患者不仅存在肠道菌群失调及肠源性内毒素血症（intestinal endotox emia,IETM），而且肠道通透性发生了显著改变。

由于肝肠关系密切，在正常情况下，肠黏膜是抵御外源性物质入血的第一道屏障，对于逃避了胃肠黏膜免疫监视的抗原和炎性因子，肝脏则是第二道屏障。当脂肪肝患者进展到NASH时，肝细胞发生凋亡、坏死，肝功能进一步受损。肝功能受损，肝细胞排泌胆汁减少，改变了肠道微生态环境。肝脏处理肠道来源毒物的能力降低，肠道毒物可能蓄积损害肠膜屏障。肠道消化功能下降，肠蠕动减慢、延迟、微绒毛损害，使肠道清除能力降低，提供过路菌接触、黏附黏膜的机会。肠道运动减弱，分泌、吸收减少，对细菌的机械排空作用减弱。抗体、溶菌酶、黏液及酸碱分泌减少，使环境有利于细菌生长，肠壁局部抵抗力下降，肠腔内pH上升，细菌生长受影响。这些因素均可加剧NASH患者肠道菌群失调，而肠道菌群失调产生内毒素血症对肝脏“二次打击”反过来加剧NASH的发展，因而肠道菌群失调和NASH可以相互影响。此研究中还得出结论，只有肠杆菌与内毒素、二胺氧化酶、D-乳酸正相关，而肠球菌、双歧杆菌、乳杆菌和拟杆菌4种细菌与二胺氧化酶、D-乳酸、TNF-α均不相关，提示肠杆菌的过度生长繁殖可能破坏了原有肠黏膜的生物屏障功能，使肠道通透性发生了显著的改变。

由于NASH患者肠道内菌群失调，肠杆菌等肠道革兰阴性杆菌过度生长繁殖，导致肠道原有的黏膜屏障受损，结果使肠道通透性增高，大量的细菌内毒素通过损害的肠黏膜屏障进入门静脉。而此时脂肪变的肝脏处理内毒素的能力大大降低，于是内毒素顺利通过肝脏进入血液循环形成IETM。内毒素不仅直接损害肝细胞，还可抑制新生肠上皮细胞的迁移而延迟肠上皮细胞修复因子对损伤肠黏膜的修复，继而出现局部肠黏膜破损，进一步导致肠道通透性增加。与此同时，内毒素启动剌激肝脏库普弗细胞产生大量炎性细胞因子TNF-α、IL-1、IL-6、前列素2、血小板活化因子、血栓素等。这些介质本身导致肠道通透性的增加，而且可诱导产生大量血管活性物质NO，高浓度的NO可破坏肌动蛋白细胞骨架、松散细胞紧密连接引起肠上皮通透性增大，结果导致肠黏膜缺血缺氧，肠黏膜屏障损害，通透性增加。因此，一方面脂肪变的肝细胞耐受内毒素损害的能力降低经受不住“二次打击”，另一方面IETM诱导产生的大量炎性细胞因子进一步破坏肠黏膜屏障，加重已形成的IETM。肠黏膜屏障破坏导致原有的肠道微生态失衡，肠道菌群失调加重，结果形成恶性循环，加剧脂肪性肝炎[14]。

3 中药治疗脂肪肝时对肠功能的作用

调节肠道菌群治疗NAFLD，主要的手段为益生元以及益生菌的使用。至于肠道微生态制剂在人群中对NAFLD的疗效，尚需要大规模且设计严谨的临床试验进一步加以证实。这说明对NAFLD患者的肠道干预治疗的方法存在多种可能，中药治疗的疗效和优势可能会在未来研究中得到验证和认可。

中医学认为，脾主运化水谷精微，主升清，为后天之本;小肠主盛化物，泌别清浊。其“泌别”功能与“肠道屏障”，“清浊”与“菌群内毒素”可互相对应[16]。

有研究采用高脂饮食脂肪肝等多种模型，以临床经验方祛湿化瘀方(茵陈、虎杖、姜黄等5味)干预，经相关10余批次的动物实验，证实对脂肪肝的防治作用显著。并证明该方对多种脂肪肝动物模型可高强度抑制FFA，以减轻其下游“FFA-ctsb-TNFα”肝脂毒性通路的影响，而且对“FFActsb-TNFα”通路有直接干预作用。近期通过PCR-DGGE技术及PCA分析研究又发现，高脂饮食诱导的脂肪肝模型大鼠肠道菌群较正常组发生显著的变化，而祛湿化瘀方组的肠道菌群结构显著向着正常组菌群结构偏移。提示在祛湿化瘀方在菌群调整上即起重要作用[17-18]。

有实验通过健脾活血方对Lieber-Decarli酒精饮料诱导的酒精性脂肪肝大鼠模型的干预，研究内毒素导致的酒精性脂肪肝的治疗，表明健脾活血方对内毒素诱导的肝脏TNF-α基因和蛋白表达有显著抑制作用，以及对肠道的保护作用[19-20]。虽然酒精性与非酒精性脂肪性肝病有所不同，但是此类研究验表明健脾活血放对于脂肪肝治疗的重要靶位—肠道以及内毒素引起的肝损伤是有意义的，所以说今后可以进一步去论证健脾活血方是否对NAFLD治疗存在意义。

肠道在NAFLD发展中的作用越来越被受到关注与重视，其中可以去探索、研究的细节还有很多。现今临床对NAFLD的治疗手段比较单一，如果肠道在NAFLD中所起作用被逐一研究阐明，那么针对肠道运用相应中药对NAFLD进行治疗未尝不可，所以期待期待更加深入的研究跟进展开。

[1]Forbes S，Taylor-Robinson SD，Patel N，et al．Increasedprevalence of non-alcoholic fatty liver disease in European women with a history of gestational diabetes[J].Diabetologia,2011,54(3):641-647.

[2]Day CP，James OF.Steatohepatitis:a tale of two“hits”.Gastroenterology,1998,114(4):842-845.

[3]董姝,刘平,孙明瑜.非酒精性脂肪肝发病机制——“二次打击”学说研究进展[J].临床肝胆病杂志,2012,28(7):551-555.

[4]任路平，宋光耀，章冬梅，等.短期高果糖喂养对小鼠肝脏脂质沉积和胰岛素敏感性的影响 [J].中国病理生理杂志,2011,27(12): 2286-2290.

[5]罗玉政,宋林学,龚建平.库普弗细胞在内毒素血症致肝损伤中的作用[J].国际消化病杂志,2006,26(5):351-353.

[6]朱宁川,陈岩.肝病肠道菌群失调与肠源性内毒素血症[J].中国微生态学杂志,2004,16(1):61-62.

[7]贾辅忠.肝病与肠道微生态环境[J].中国实用内科杂志,2006,26 (13):971-974.

[8]贺杰,吴小平.肠道菌群失调与慢性肝病 [J].国际消化病杂志, 2012,32(1):4-7.

[9]赵龙凤,李红,韩德红.肠源性内毒素血症与肝病[J].世界华人消化杂志,2000,8(10):1145-1149.

[10]吴小平,贺杰.重视肠道菌群失调与肠外疾病关系的研究[J].国际消化病杂志,2012,32(1):1-3.

[11]姚玉川,冯天杰,王建业,等.脂肪肝患者40例粪便涂片菌群分析[J].中国微生态杂志,2007,19(1):96.

[12]Le Roy T,Llopis M,Lepage P.Intestinal microbiota determines development of non-alcoholic fatty liver disease in mice[J].Gut. 2013，62(12):1787-1794.

[13]杨林辉,蔡俊,陈东风.非酒精性脂肪性肝炎患者肠道菌群的变化及意义[J].临床肝胆病杂志,2012,28(2):124-126.

[14]杨林辉,蔡俊,刘国栋,等.非酒精性脂肪性肝炎患者肠道菌群失调与肠道通透性及血清内毒素的相关性研究[J].中国微生态学杂志,2012,24(9):801-804

[15]夏阳,秦环龙.肠道屏障功能临床评估方法[J].中国实用外科杂志,2008,28(11):1006-1008．

[16]胡义扬,彭景华,冯琴.中医药治疗酒精性和非酒精性脂肪肝的重要靶位—肠道[J].中国中西医结合杂志,2011,31(9):1269-1272.

[17]李红山,冯琴,许丽莉,等．祛湿化瘀方对脂肪肝大鼠“脂联素—游离脂肪酸代谢”路径的影响 [J].中西医结合学报,2009，7(6): 546-551．

[18]李红山,胡义扬,冯琴,等．祛湿化瘀方改善脂肪肝大鼠游离脂肪酸代谢的机制[J].中医杂志,2010,51(3):262-264．

[19]成扬,汪海慧,胡义扬,等.健脾活血方对Lieber-DeCarli酒精性脂肪肝大鼠肠道菌群的影响[J].中国中西医结合杂志,2011,31(1): 73-79.

[20]胡义扬,彭景华,许丽莉,等.健脾活血方对内毒素诱导肝脏TNF-α蛋白和基因表达的抑制作用[J].上海中医药杂志,2007,41 (5):6-8.

（收稿：2014-09-20 修回：2014-12-06）

（责任编辑周振理屈振亮）

R574.4

1007-6948(2015)01-0097-04