李倩，宁波

（重庆医科大学附属第二医院，重庆 400000）

0 引言

各种嗜肝及非嗜肝病毒、酒精、胆汁淤积、药物或毒物等因素长期作用于肝脏，可导致肝细胞变性、坏死、纤维组织增生等一系列改变，正常肝小叶结构消失，取而代之的是再生结节、假小叶结构，肝脏血流受损，逐渐发展为肝硬化。病变逐渐进展,晚期出现食管胃底静脉曲张、脾功能亢进、腹水、自发性细菌性腹膜炎、肝癌等多种并发症。据统计,1990年到2016年期间我国肝硬化及其他慢性肝病患者患患者数由六百万余人增加至一千一百万余人,增长了73.7%,提示肝硬化及其他慢性肝病仍威胁着中国人的健康[1]。越来越多的研究表明,胆汁酸与肝损伤密切相关,并在肝硬化患者血清、尿液及粪便标本中发现部分胆汁酸水平发生了明显的改变,且与肝硬化的病程分级和判断预后具有相关性。提示肝硬化患者胆汁酸的靶向检测对肝硬化的诊断、预后判断有重要价值。这片文章对胆汁酸在临床肝硬化诊断及预后判断方面的研究进展进行综述。

1 目前肝纤维化诊断方法及其局限性

现有肝硬化诊断方法主要包括有创性及无创性检查，无创性检查又包括血清学及影像学检查。（1）肝硬化血清学生物指标的检测包括了转氨酶、Ⅲ型前胶原、透明质酸、凝血因子、血小板计数等[2]。人们发现用单一的血清学生物指标评估肝硬化存在较大的局限性，近年来包括FibroTest,FibroSpect II,Hepascore等数字模型在肝硬化的诊断及预后判断方面起到了重要作用[3]。（2）影像学肝纤维化检测指标主要包括普通彩超，通过对肝脏的大小、肝实质回声、脾大小、有无腹水等方面对肝纤维化进行判断，但其受肥胖、呼吸、检验者主观判断的影响较大[4]；超声瞬时弹性成像，其主要是通过测定肝脏瞬时弹性图谱来测量肝脏硬度值对肝脏纤维化的程度进行判断，但其受肥胖、肝外胆道梗阻、急性肝炎、腹水等影响[5]；近年来CT灌注成像（CTP）的研究显示其有望区分正常肝脏、轻度肝纤维化及中度肝纤维化，但其应用仍受电离辐射、对比剂剂量、研究样本较少的限制[6]；常用的磁共振技术包括磁共振弹力成像（MRE），研究表明其对严重肝纤维化、进展期肝纤维化及肝硬化的诊断准确性高于瞬时弹性成像（TE）及体素内非相干运动（IVIM）扩散加权 MRI，但炎症、脂肪变性对肝脏硬度及IVIM参数存在一定影响[7]。（3）肝活检已被称为诊断肝脏疾病和评估肝纤维化或肝损害的金标准。但由于肝穿刺活检的侵入性和可能的并发症，取样变异性以及病理学家解释的主观性存在，使得其应用受限制[8]。

2 胆汁酸作为生物学标志物的潜力

胆汁酸由肝细胞经一系列酶作用合成，初级胆汁酸包括胆酸（CA）和鹅去氧胆酸（CDCA），经肝脏排出后进入肠道被肠道菌群修饰，产生的次级胆汁酸包括去氧胆酸（DCA）和石胆酸（LCA），肠道中约95%的胆汁酸被肠壁重吸收经门静脉回到肝脏，经肝细胞处理后与新和成的结合胆汁酸一起再经胆道排入肠道中，这个过程成为胆汁酸的肝肠循环，而总胆汁酸（TBA）是20多种胆汁酸（IBA）的总和，是肝功能的生物标志物和肝胆功能障碍或疾病的指标[9]。未结合的BA，包括CA，CDCA和DCA更具疏水性，因此具有更大的细胞毒性，而DCA是最具毒性细胞毒性的胆汁酸之一[9]。当肝脏胆汁酸排泄障碍时，将导致胆汁淤积，有毒胆汁酸（BA）的积累通过引发炎症，诱导细胞凋亡并引起氧化应激而导致肝硬化和肝衰竭[10]。越来越多的研究发现，当各种原因导致肝细胞损伤时，可影响胆汁合成及分泌，导致肝内胆汁淤积，进一步导致血清、粪便、尿液中胆汁酸组成较正常人存在差异。多个研究表明，在肝硬化患者血清中，总胆汁酸水平明显升高且差异存在统计学意义[11]。一项对丙型病毒性肝纤维化诊断的研究表明，TBA水平被认为是肝纤维化严重程度良好预测指标，血浆胆汁酸水平在临界值为75.5 μmol/L时的ROC曲线对预测晚期肝纤维化具有59%的特异性和97.4%的敏感性(AUROC=0.78)[12]。另外有研究表明肝硬化患者血清中初级胆汁酸水平明显升高，而次级胆汁酸水平降低，且与肝硬化疾病严重程度相关[13]。更有人发现肝硬化患者血清中TCA水平明显升高，差异有统计学意义，可作为诊断肝硬化的阳性生物学标志物[14]。有实验表明，与正常对照组相比，肝硬化患者粪便中总胆汁酸水平更低、初级胆汁酸水平更高[15]。对肝硬化患者尿液中胆汁酸进行分析发现，尿液中总胆汁酸水平更高，GCA水平明显升高且差异有统计学意义[16]。血清、尿液、粪便中胆汁酸的组成差异的特点提示其可作为肝硬化诊断及预后判断的生物学标志物。

3 肝硬化患者胆汁酸的差异

3.1 肝硬化患者血清胆汁酸的差异

肝硬化患者血清胆汁酸的差异肝硬化时由于肝细胞严重受损、门脉高压形成、多条侧支循环形成,导致门静脉中胆汁酸经侧支循环直接进入体循环中，并且肝内解剖结构及血供改变使得肝脏对胆汁酸的清除减弱,导致肝硬化患者血清中TBA浓度增加，且与Child-Pugh分级成正比，因此血清TBA可作为肝硬化患者肝功能分级及预后的标准[11,13,17,18]。Horvatits Thomas等人发现非胆汁淤积性肝硬化合并急性失代偿（AD）和急/慢性肝功能衰竭（ACLF）患者血清TBA浓度明显高于无AD/ACLF的患者，并且与肝病严重程度呈正相关，此外，与其他指标相比，血清TBA水平与肝静脉压力梯（HVPG）相关性最好[19]。由于BA的合成、代谢和排泄受到肝脏疾病的影响，近年来，越来越多的研究对单个胆汁酸（IBA）进行监测作为肝硬化诊断及预后的标志物。LIU等人发现肝硬化患者血清中GCA，GCDCA，TCA，TCCDA和TUDCA浓度显著增加，这些单个BA可能是诊断肝硬化的潜在指标，在进行性肝硬化患者中，观察到的主要变化是初级结合胆汁酸浓度明显增加，而次级胆汁酸则呈下降趋势[13]。LUO等人的研究同样发现肝损伤患者血清中初级结合胆汁酸（GCA、GCDCA、TCA、TCDCA）浓度更高，而次级胆汁酸（DCA、TDCA、GDCA）浓度偏低[9]。这可能是因为肝硬化门脉高压患者胃肠道淤血，肠道通透性和屏障功能破坏，肠道菌群失调导致初级胆汁酸脱7α羟基障碍或7α脱氢酶活性条件改变，血清中次级胆汁酸比例显著降低[20 21]。而Zhang等人发现TCA，TCCDA，TUDCA 和 GCA 是肝硬化患者血清中四种浓度变化最大的胆汁酸，并且TCA，TCCDA 和 GCA与Child-Pugh 分级呈正相关，提示这些胆汁酸可作为肝硬化疾病分层的生物标志物，其中TCA浓度升高最明显，对肝损伤的诊断价值最高，体外细胞试验表明TCA能促进人LX-2细胞增殖，上调LX-2细胞Toll样受体4（TLR4）、I型胶原和α平滑肌肌动蛋白表达，提示TCA能够激活肝星状细胞，从而促进肝硬化的发展[14]。一项对慢性乙型病毒性肝炎的研究表明，肝纤维化程度与TBA、TCDCA、TCA、GCDCA、GCA呈显著正相关[22]。此外，Yang等人的研究发现，在酒精性肝硬化患者血清中，牛磺酸结合胆汁酸（如TCA、TCDCA、TUDCA）较甘氨酸结合胆汁酸（如GCA、GCDCA、GUDCA）浓度升高更显著,这可能与蛋氨酸合酶（MTR）和半胱氨酸亚磺酸脱羧酶（CSAD）表达增加，导致蛋氨酸和牛磺酸合成增加，因此产生了更多的牛磺酸底物以与BA结合，使得酒精性肝硬化患者血清中牛磺胆汁酸浓度更高，提示血清牛磺酸结合胆汁酸/甘氨酸结合胆汁酸可作为预测酒精性肝硬化严重程度的非侵袭性标志物[23]。Trottier等人对原发性胆汁性肝硬化（PBC）患者血清胆汁酸谱进行检测，发现TBA、甘氨酸结合初级胆汁酸、牛磺结合初级胆汁酸水平明显升高，甘氨结合胆汁酸/牛磺结合胆汁酸比值水平明显降低[24]。肝硬化患者血清胆汁酸差异主要表现为总胆汁酸、初级结合胆汁酸水平明显增加，而次级胆汁酸水平降低[25]。

3.2 肝硬化患者粪便胆汁酸的差异

正常人每天经粪便排泄的胆汁酸约300-600mg/天，经粪便排泄的胆汁酸能够为人体的胆汁酸代谢提供丰富的信息，对粪便中胆汁酸进行靶向检测可以为胆汁酸的代谢异常类疾病的研究提供帮助[15]。Kakiyama等人发现晚期肝硬化患者粪便中胆汁酸浓度更低，提示胆汁酸合成减少，且健康受试者粪便主要胆汁酸为DCA和LCA，晚期肝硬化患者粪便胆汁酸主要由CA和CDCA组成，且DCA/CA和LCA/CDCA的比值与肝硬化Child-Pugh分级呈负相关[15]。此外Genta等人也有同样的发现，与健康对照组相比，肝硬化患者粪便中CA浓度更高，而TBA,DCA,LCA,DCA/CA,LCA/CDCA的浓度更低，并且随着肝硬化进展这种差异更明显[25]。Wang等人的研究发现，与早期肝纤维化患者相比，伴中晚期肝纤维化的慢性乙型病毒性肝炎患者粪便中TBA、次级胆汁酸水平显著降低[22]。这表明肝硬化患者粪便中TBA减少，且初级胆汁酸的浓度明显高于次级胆汁酸浓度。这可能与肠道微环境相关，在回肠末端和结肠中初级胆汁酸被具有7α-脱羟基化酶的肠道菌群（如梭状芽胞杆I簇、XI簇和XIVa簇，XIVa簇）脱羟基转化为次级胆汁酸，而肝硬化门脉高压患者常伴有胃肠道淤血，肠道屏障功能遭到破坏、通透性增加，使得肠道微生物改变，其中包括具有7α-脱羟基化酶的菌群失调，这种菌群参与初级胆汁酸向次级胆汁酸的转化过程，导致初级胆汁酸向次级胆汁酸转化障碍，因此肝硬化患者粪便中次级胆汁酸比例显著降低[20]。此外，LIU等人发现，给肝硬化大鼠补充结合型胆汁酸可以促进胆汁分泌，明显降低了肠道菌群移位及血浆内毒素水平，表明结合胆汁酸在肠道中去结合、去羟基过程中对细菌有抑制作用，而肝硬化患者胆汁酸流量减少，将进一步导致肠道菌群失调[26]。

3.3 肝硬化患者尿液胆汁酸的差异

硫酸化被认为是胆汁酸的解毒机制，尿液中胆汁酸主要与硫酸结合，其次是葡萄糖醛酸和氨基酸[27]。因肝硬化时肝脏对胆汁清除率降低，使得血清胆汁酸升高,导致经尿液排出的胆汁酸增加,且尿液胆汁酸的测定不受进食影响[28]。Chen等人通过对肝硬化、肝炎及健康对照者的尿液胆汁酸代谢分析发现，在患有肝硬化和肝炎的受试者尿液中，DCA浓度更高，而CA浓度明显降低，此外，与健康对照组相比，肝硬化患者尿液中GCA浓度明显更高，差异差异具有统计学意义[16]。Negoro等人通过测定66例慢性肝炎患者尿硫酸胆汁酸(USBA)水平及血清中TBA水平，发现USBA较TBA对肝硬化的检出率更高，分别是40(61%)和26(39%)[29]。Miura等人通过对原发性胆汁性肝硬化（PBC）患者的诊断研究表明，USBA较血清TBA诊断PBC更准确（82% vs 56%）[27]。Kawai等人的动物实验表明，胆汁淤积和慢性肝损伤小鼠尿液胆汁酸浓度明显升高，在预测胆汁淤积方面有一定作用[30]。但目前对肝硬化患者尿液胆汁酸代谢谱分析的研究较少，临床工作中尿液胆汁酸的价值尚需进一步研究。

4 总结与展望

目前肝组织穿刺活检仍是诊断肝脏疾病和评估肝纤维化或肝损害的金标准,但由于其创伤较大、价格昂贵，在临床上应用明显受限。尽管已有较多的无创检测方法用于诊断及评估肝硬化，但近年来越来越多的研究表明对肝硬化患者体液中的胆汁酸进行靶向检测有望使其成为与传统生化指标互补的有效诊断及评估手段。肝硬化时胆汁酸肝清除率明显降低，门体分流可进一步导致血清胆汁酸水平升高，肝硬化者肠道微生物失调，使得胆汁酸转化障碍，改变了体液中胆汁酸谱；此外，胆汁酸可诱导炎症反应进一步加重肝损害。但目前大部分研究均是以肝硬化患者血清、粪便为标本对胆汁酸进行靶向检测，因胆汁酸不易获得，目前极少是以胆汁为检测标本的研究，尽管血清及粪便较胆汁易获得，但易受其他因素的影响，不如以胆汁为标本更精确。更值得我们期待的是，未来通过合理的样本采集，对肝硬化患者胆汁中胆汁酸进行分析，将有望使胆汁酸成为肝硬化临床诊断及预后判断的重要血清学指标。