刘 玉， 张宇一， 邹 颖， 袁 伟， 郭红英， 梅 雪， 王介非， 钱志平

上海市公共卫生临床中心 重症肝病科， 上海 201508

自发性细菌性腹膜炎(spontaneous bacterial peritonitis，SBP)是指在没有明确腹腔感染灶存在时发生的腹水感染，是肝硬化患者常见且严重的并发症之一。肝硬化患者由于肝功能严重受损及肝脏结构改变，导致门静脉高压、低蛋白血症，进而引发肠道屏障功能减退、肠道微生态失衡、免疫功能低下，所以肝硬化患者自发性和继发性感染风险为普通人群的4～5倍。合并腹水的肝硬化住院患者中，SBP发生率为5%～25%，并发SBP的患者死亡率20%～30%[1-2]。SBP最常见的感染源是革兰阴性菌，肠道细菌易位在SBP的发生和发展中扮演了重要角色。目前肠道微生态领域的研究开展广泛，本文将对肠道微生态与SBP的相关研究作以下综述。

1 基于“肠-肝轴”的肠道微生态研究

肠道微生态是肠道菌群与其宿主相互作用的统一体，由肠道、肠上皮细胞、肠道分泌物、肠道中的食物和营养物质以及肠道菌群构成[3]。肠道微生态参与人体免疫调节、营养物质代谢和病原体防御等重要生理功能，影响人体健康并与机体形成共生关系。人体内肠道菌群数量相对固定，约1012～1014个。这些细菌大多数为类杆菌、优杆菌、消化球菌以及双歧杆菌等专性厌氧菌，约占肠道总菌量的99%，肠杆菌、肠球菌、乳酸杆菌等兼性厌氧菌约占1%，构成复杂的肠道微生态系统[4]。肠道菌群被称为“新型虚拟代谢器官”，与肾脏、大脑、心血管、骨骼等多个肠外器官构成轴[5]，“肠-肝轴”在肝脏疾病的病理生理过程中起到重要作用。肠道和肝脏在胚胎阶段均起源于前肠，解剖学上，两者通过门静脉相互关联，大约80%供养肝脏的血液来自于门静脉，而门静脉的血液则主要来自于肠道血液回流。经肠道吸收的毒素和肠道菌群产物大多依赖肝脏的分解代谢。肝脏巨噬细胞包括Kupffer细胞和单核细胞来源巨噬细胞，扮演“清道夫”的角色，通过吞噬作用清除门静脉血流中危险相关分子模式、病原体相关分子模式、细菌和真菌等有害物质[6-8]。在免疫防御方面，肠道来源的淋巴细胞或细胞因子可以通过门静脉进入肝脏，肠道菌群可辅助消化吸收，提供维生素K等促进肝脏凝血因子的合成，提升肠道免疫功能，刺激肝脏Kupffer细胞的增加。肝脏可以通过分泌免疫球蛋白A、胆汁酸等进一步通过“肠-肝轴”发挥肠道微生态平衡功能[9]。

因“肠-肝轴”的连接作用，菌群失调的同时出现肠道屏障破坏，机体免疫功能就会下降，肠道微生态失衡进而继发感染，进一步出现细菌易位。最新研究[10]显示肝组织受损后，肝血窦壁上附着的Kupffer细胞吞噬功能下降，部分炎症因子释放刺激免疫反应导致肝细胞破坏，同时刺激肠黏膜导致屏障功能异常，使肠内的有害物质如细菌毒素等穿过肠黏膜进入机体组织、器官及血液循环。肠组织受损后，其机械、化学、免疫及生物屏障均不同程度破坏，导致来源于致病微生物等的有害物质通过免疫反应被树突状细胞识别，或通过调节T淋巴细胞反应激活适应性免疫。低浓度的病原体相关分子模式，如脂多糖、肽聚糖、鞭毛蛋白等，通过Toll样受体和NOD样受体激活核因子κB，使炎症因子和趋化因子进入门静脉循环破坏Kupffer细胞和肝星状细胞。最常见的是内毒素诱发的包括腹腔在内的全身各部位均可能出现重症感染，感染程度加重反过来会加重肝脏代谢负担，感染是导致肝病患者死亡的重要诱因之一。

2 肝硬化患者肠道菌群分布特征

肝硬化是由一种或多种病因如HBV感染、酗酒、胆汁淤积和药物或化学毒物等引起的常见弥漫性肝损伤，肝硬化患者发生细菌感染进而出现SBP的风险很高[11-14]。研究[15]显示质子泵抑制剂的使用是肝硬化患者SBP和肝性脑病发生的危险因素。肝硬化患者门静脉压力增高，胃肠道处于淤血状态，蠕动能力减弱，肠道黏膜内皮细胞间连接对细菌的阻挡及冲刷能力相对受损，肝硬化患者胆汁酸分泌减少，抑制肠道内有害细菌过度增殖的能力减弱，另外肝硬化患者肠道内溶菌酶以及抑制细菌增殖的分泌型蛋白等都有一定程度的减少，诸多机制共同作用导致肠道微生态失衡。透彻解析肝硬化患者肠道菌群分布特征，有助于研究肝硬化治疗的新靶点。

肝硬化患者的肠道菌群通常存在原生有益菌群比例减少，而潜在致病细菌如肠杆菌相对增多的状态。有研究[16-17]显示，肝硬化患者的肠道菌群中革兰阴性菌如普氏菌和韦氏菌增加。最新研究[18]显示嗜肝病毒感染引起的肝硬化具有独特的细菌或真菌特征，包括普雷沃菌、链球菌、葡萄球菌科和肠球菌的数量增加，以及瘤胃球菌和梭状芽胞杆菌的数量减少。Usami等[19]研究显示，与健康对照组相比，肝硬化代偿组和失代偿组的肠道微生物群存在显著的失调，硬杆菌属、拟杆菌属、变形杆菌属和螺旋杆菌属相对丰度等在代偿期与失代偿期患者体内均显著降低，而链球菌属、巨嗜热菌属和嗜血杆菌属等丰度升高。对肝硬化失代偿期患者唾液和肠道微生物组进一步研究[20]显示，以唾液及粪便样本中定植菌减少为代表的菌群失调与口腔及肠道防御功能受损及全身炎症反应有关。肝硬化患者的有益菌及定植菌相对丰度降低，其他类菌群相对丰度较高，粪便中肝硬化菌群失调率和口腔菌群失调率显著降低。栾雨婷等[21]研究显示乙型肝炎肝硬化并发腹水患者肠道菌群紊乱以硬壁菌门的罕见小球菌属和假丁弧菌属丰度降低、变形菌门的肠杆菌属和大肠埃希菌属丰度增加为特征，肠杆菌可能参与胆汁分泌通路，大肠埃希菌可能参与上皮细胞的细菌侵袭通路，提示即使肝硬化腹水患者未出现典型SBP，预防性抗感染治疗仍被推荐。

3 SBP的发生与肠道微生态紊乱

SBP是肝硬化患者肠道细菌易位的典型并发症，与高死亡率相关[22]。钙卫蛋白存在于血浆和粪便中，在炎症过程中被激活，其浓度与炎症的严重程度相关。Hadjivasilis等[23]研究显示，腹水钙卫蛋白可作为SBP早期诊断的新型腹水生物标志物。粪便钙卫蛋白也被证明是肝硬化患者SBP发展的有效筛选指标，深入研究[24-25]显示粪便钙卫蛋白与肠壁中性粒细胞的迁移有关，所以该指标亦成为肠道炎症的新型标志物。

肝硬化患者易并发细菌感染，归因于各种防御机制的破坏，例如：杀菌能力不足，单核细胞活性下降，网状内皮细胞的吞噬力降低，趋化作用缺乏，肠转运时间增加等，进一步导致细菌过度生长以及肠道通透性增加，出现细菌易位。能转移到肠系膜淋巴结的细菌大多为革兰阴性的肠杆菌科，如大肠杆菌、克雷伯杆菌、肠球菌和其他链球菌等[26]。一项真实世界研究[27]分析利福昔明治疗难治性腹水前后肠道菌群特征的变化。利福昔明组罗氏菌、嗜血杆菌和普雷沃特菌的丰度显著降低，并证实利福昔明提高患者生存率可能机制是利福昔明调节肠道细菌的结构和功能，进而改善全身炎症状态。

肝硬化患者肠道通透性增高促进全身性内毒素血症在SBP发病中起到关键作用。肠上皮紧密连接屏障可抵抗肠道内各种各样的微生物并调控各种水溶性分子和细菌抗原的胞外被动渗透。Assimakopoulos等[28]的研究首次证明，肝硬化患者的肠细胞紧密连接蛋白发生显著改变。Rawat等[29]研究显示结肠炎症小鼠的肠组织可高表达IL-1B mRNA和miR-200c-3p，低表达紧密连接蛋白occludin，肠道紧密连接屏障的通透性增加，给予miR-200c抑制剂后可抑制肠上皮细胞和肠组织中occludin的降低，维持肠道上皮的紧密连接屏障。另一个研究[30]对肝硬化患者进行十二指肠活检，与健康对照相比，肝硬化患者紧密连接蛋白occludin和claudin-1表达下降，失代偿期肝硬化下降水平显著高于代偿期肝硬化患者。这种变化可能是肝硬化患者肠屏障功能障碍和通透性增高的重要细胞机制。

4 益生菌对SBP的治疗作用

益生菌是一种有效的综合治疗，可以增强肠道屏障功能，防止细菌易位，改变肠道菌群结构。肝硬化患者使用益生菌旨在保护肠道微生态平衡、调节菌群生长、稳定肠黏膜屏障、刺激宿主对感染的抵抗、改善门静脉高压导致的局部和全身的血流动力学异常等[37-38]。Horvath等[39]的研究显示补充多种益生菌可丰富肝硬化代偿期患者的益生菌群，并有效改变原生菌群和肠道屏障功能。Horvath等[40]通过一项随机双盲对照试验研究证实多种益生菌可显著提高血清新蝶呤水平和中性粒细胞产生活性氧，从而改善肝硬化患者的免疫功能。Deng等[41]将多种益生菌(包括植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和动物双歧杆菌)联合应用于腹腔黏连大鼠，结果表明多种益生菌治疗可显著降低血清和肠组织中促炎因子的水平，显著下调肠道组织中的炎症和纤维化信号通路，高通量测序结果证实，益生菌显著增加了类杆菌(门级)、类杆菌类(目级)、乳杆菌(目级)和乳杆菌(属级)的相对丰度，并显著减少了致病性蛋白细菌的数量(门级)、丹毒菌属(目级)、疣状菌属(目级)、克雷伯菌属(属级)、沙雷菌属(属级)，所以益生菌可通过恢复微生物平衡改善腹腔炎症。肠道特定共栖菌种作为新型益生菌，可以通过减轻炎症和增强上皮屏障来维持肠道健康。普氏粪杆菌、肠道罗斯拜瑞菌和霍氏真杆菌可以代谢膳食纤维，作为主要的短链脂肪酸产生者，为肠细胞提供能量，并在肠道内产生抗炎作用。嗜黏蛋白-艾克曼菌对代谢性疾病有有益作用，可增强肠道屏障功能[42]。类杆菌属可分泌免疫调节分子。这些非传统益生菌可能是未来生物治疗策略的研究热点。

最新研究显示，随着抗生素使用的增加，SBP的致病菌群逐渐由革兰阴性菌向革兰阳性菌转变，更严重的是向耐药菌转变。721例SBP患者回顾性研究[43]显示大肠杆菌是最常见的病原菌，第三代头孢菌素耐药率较高，但对阿米卡星敏感率为74.5%。42%的培养阳性菌株表现出多药耐药性，其中粪肠球菌(64.2%)和鲍曼不动杆菌(71.4%)占比最高。近年来，由于预防性抗生素的广泛应用，以及随着侵入性手术而增加的住院频率，革兰阳性球菌和多药耐药菌引起的SBP越来越多见，开发具有精准靶向性和显著疗效的益生素新制剂或益生菌产品可能是未来治疗SBP的一大前景。

5 展望

SBP是肝硬化进展的重要因素，早期识别、预防和治疗是成功救治的关键。随着测序技术的飞速发展，肠道微生态与SBP之间的关系有了越来越深入的研究，通过调整肠道微生态来治疗SBP疗效显著。尽管在肠道微生态方面已经取得了许多让人为之兴奋的进展，但是其背后所涉及的复杂调控机制仍有待进一步研究和阐明，纠正肠道菌群失衡的相关产品的研发及应用仍需进一步深入开展。

作者贡献声明：刘玉、张宇一、邹颖负责课题设计，资料分析，撰写论文；袁伟、郭红英、梅雪参与收集数据，修改论文；王介非、钱志平负责拟定写作思路，指导撰写文章并最后定稿。