张凤  刘玉兰   北京大学人民医院

 

　　健康状态下，肠黏膜屏障构成了人体免疫的第一道防线，而对于逃逸肠黏膜免疫防御的致病因子，肝脏则提供第二道防线；肠道和肝脏中的免疫组织共同参与了机体对食物抗原的免疫耐受和对病原体的清除。马歇尔（Marshall）于1998年提出了“肠-肝轴”的概念，即一方面肠屏障功能受损，肠道细菌移位和内毒素进入门静脉系统；另一方面，肝脏内的免疫细胞等被这些致病因子激活，释放大量炎性因子，多种炎症因子相互作用，进而造成肠黏膜及其他远隔器官损伤。除了在生物学功能方面密切相关，肠道和肝脏还有共同的胚胎起源即前肠，并且肠道相关淋巴组织的前体细胞起源于发育中的肝脏。因此肠道和肝脏并非两个相互独立的器官，而是解剖上的“远亲”，功能上的“近邻”。

 

　　肠道因素参与多种肝脏疾病的发生

 

　　越来越多的基础研究和临床证据表明肠道因素参与多种肝脏疾病的发生，目前有关“肠肝对话”的研究集中于肠道菌群方面。

 

　　肝硬化并发症

 

　　自发性腹膜炎是肝硬化的最常见的并发症之一，其主要病因是肝硬化患者肠黏膜屏障受损，肠道细菌移位至腹腔。Pedro Zapater等报道出现肠道细菌移位提示合并腹水的肝硬化患者预后不良。Yanfei Chen等发现肝硬化患者与健康对照者的粪便菌群特征有明显的区别，条件致病菌如肠杆菌科和链球菌科的增加以及益生菌如毛螺菌科的减少对肝硬化患者的预后产生了不良影响。

 

　　非酒精性脂肪肝

 

　　更有证据提示肠道菌群失调参与了非酒精性脂肪性肝（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）的发生。Le Rey.T等2012在EASL上报道，利用无菌小鼠移植肠道微生物的模型发现肠道微生物群与糖尿病及NAFLD存在因果关系，并且独立于肥胖因素，并证明毛螺菌科是促进NAFLD及胰岛素抵抗发生最主要的菌种。

 

　　本课题组的高通量测序结果显示大肠埃希菌属（Escherichia）在单纯性脂肪肝（simple steatosis，SS）患者、非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis，NASH）患者的粪便及肠黏膜中相对丰度显著增加，提示该菌有可能是与NAFLD发生发展相关的靶菌群。同时动物实验证明：高脂肪饮食及大肠埃希菌株灌胃组的小鼠出现了NASH表现，说明在高脂饮食的基础上，大肠埃希菌的过度增多作为重要诱导因素，改变了机体代谢，使其更快速地发展为NASH阶段，验证了该菌与NAFLD的相关性。

 

　　“二次打击”学说强调了内毒素在NAFLD中的作用，而随着研究进展，学者们再次提出了“多次打击”学说，强调肠源性和脂肪源性等肝外因素共同促进了NAFLD的发生。近期研究表明除内毒素升高以外，肠道菌群的其他代谢产物也参与了肝脏疾病的发生。Lixin Zhu等研究者对健康对照者、肥胖患者和NASH患者进行了收集粪便样本前3天及前24小时的饮食指导，以确保无外源性酒精摄入。该课题组发现肠杆菌科大肠埃希菌属的含量在健康者与NASH患者、肥胖患者与NASH患者之间差异明显，而埃希菌属是产酒精细菌，进一步血清酒精水平的结果显示NASH患者血清酒精浓度明显高于健康者及肥胖患者血清酒精浓度。因此，内源性乙醇产生增多与NASH发病相关。

 

　　肝细胞肝癌

 

　　Yoshimoto S等研究者证明肥胖导致肠道菌群失调后，肠道内细菌产生的脱氧胆酸含量增加，这些过量的脱氧胆酸通过胆汁酸肝肠循环到达肝脏后诱导肝细胞DNA损伤，进而促进了肝细胞肝癌的发生。

 

　　免疫因素在“肠肝对话”中的作用

 

　　免疫因素是“肠肝对话”中不可忽视的成分。肠道黏膜的表面积约为300 m2，除了消化和吸收营养物质的功能外，肠道相关淋巴组织是机体最大的免疫器官，包含机体70%的免疫细胞，每克组织有106个淋巴细胞。而正常人体肝脏约含1010个淋巴细胞，广泛分布于肝脏实质和汇管区，其中大部分为T淋巴细胞（63%），其次为NK细胞（31%）和B淋巴细胞（6%）。

 

　　临床资料显示肠道疾病和肝脏疾病可同时伴发，临床上2.4%~7.5%的炎性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）患者会合并自身免疫性肝炎或者原发性硬化性胆管炎（primary sclerosing cholangitis，PSC），70%~85%的PSC患者会合并IBD。这可能与疾病状态下长寿命的记忆型T细胞归巢至肝脏或肠道时再次被激活相关。有趣的是，临床资料表明合并PSC的IBD患者，其肠道病变程度较轻；2011年Frence在美国消化疾病周会议上解释了其潜在原因之一：肝损伤后释放的NKT细胞能够介导结肠抗炎反应及促进白介素10的产生。

 

　　本课题组通过过继回输淋巴细胞的小鼠实验证明NAFLD小鼠以T细胞为主的肠道来源淋巴细胞可以迁移至肝脏，并且诱导肝脏内T细胞活化及肝损伤，同时脂肪变性的肝脏对肠道淋巴细胞的趋化能力增强。另有动物实验表明对高脂饮食的脂肪肝小鼠用葡聚糖硫酸钠诱导结肠炎后，能够加重其肝脏炎症和纤维化。以上这些研究均是对免疫因素参与肠肝对话的有力证明。

 

　　前景与挑战

 

　　目前临床已开始重视肠肝对话在治疗中的意义。例如，抗菌治疗能够有效降低肝硬化患者静脉曲张出血的风险，益生菌治疗可以预防肝硬化自发性腹膜炎的发生，VSL#3治疗能够改善NAFLD、酒精性肝硬化及慢性丙型肝炎患者的肝功能，这些表明调控肠道菌群在某些慢性肝病中是可行的辅助治疗。

 

　　然而目前仍然存在许多尚待解决的问题，如肠道微环境变化更深入的研究：参与疾病的靶菌群及代谢产物，真菌及其他微生物的变化，肠道微生物间的相互作用，临床应用中补充益生菌的种类、剂量、时间，“肠肝对话”中复杂的免疫调控情况等。这些问题仍缺乏深入的基础研究和大样本的随机对照临床研究。

 

　　（参考文献备索）

 

　　刘玉兰，博士，教授/主任医师，博士导师。现任北京大学第二临床学院(人民医院)科研副院长；消化科主任；肝病研究所副所长。

 

　　目前任WHOICD11疾病分类专家组成员，中国老年医学学会消化分会会长，中华医学会消化病学分会常委兼秘书长，中华医学会消化病学分会肝胆疾病协作组组长，中国医师协会执行常委，中国医药生物技术协会组织标本库分会副主任委员，中华医学会消化病学分会北京分会副主任委员，中华医学会消化内镜学会北京分会副主任委员，北京市医疗事故鉴定委员会专家组成员，国家自然科学基金、科技部、卫生部、教育部及北京市科委等部门相关课题及科技成果评审专家，《中国消化内镜杂志》副主编及多本专业杂志编委。

 

　　科研工作主要从事慢性肝病，溃疡性结肠炎和“肠-肝轴”领域的研究。作为课题负责人近10年来先后5次得到"国家自然科学基金”资助；并主持及参与“863”、“十二五”等多项国家科技攻关项目资助课题。已发表论文近百篇；并主编书籍4部及参编多部书籍。已培养硕士及博士研究生四十余人。