腸道微生態療法在肝硬化治療中的研究進展

丁開欣, 袁 浩, 劉 敏, 王 軍,鄭 亞, 王玉平, 郭慶紅

(1. 蘭州大學第一臨床醫學院, 甘肅 蘭州, 730000; 2. 蘭州大學第一醫院 消化科, 甘肅 蘭州, 730000;3. 蘭州大學第一醫院甘肅省胃腸病重點實驗室, 甘肅 蘭州, 730000)

肝硬化是各種慢性肝病發展的終末階段，早期無明顯癥狀，隨著進展至失代償期，肝硬化并發癥也隨之出現。肝硬化患者微生態失調時，機體誘導激活免疫系統，腸道通透性升高，細菌易位及內毒素侵襲轉移，增加感染風險，促進肝臟炎癥及纖維化發生，引發及加重并發癥進展。本文基于腸道微生態療法治療肝硬化的應用研究進展，將肝硬化與腸道微生態紊亂的關系綜述如下。

1 腸道微生態

腸道微生態系統是人體內最主要、最復雜的微生態系統，指腸道內的微生物與人體之間相互作用共同構成一個生態系統。穩定龐大的腸道菌群為核心，完好的腸黏膜屏障功能及腸道相關淋巴組織的正常運行，對維持良好穩態環境具有重要作用，這些都與人體健康息息相關。腸道微生態失衡主要表現為腸道菌群失調及腸道屏障功能受損，在不同系統疾病的發生發展中起著重要作用。

1.1 肝硬化與腸道微生態

肝硬化患者存在不同程度的腸道菌群失調，與疾病嚴重程度呈正相關性[1]。郭曉霞等[2]研究發現，肝硬化患者腸道菌群中的有益菌屬水平下降，如與機體免疫、抗炎有關的雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)、梭菌屬(Clostridium)以及維持腸道完整性的糞球菌屬(Coprococcus), 而條件致病菌如韋榮球菌屬(Veillonella)、鏈球菌屬(Streptococcus)和嗜血桿菌屬(Haemophilus)過度增長。QIN N等[3]研究發現，肝硬化患者腸道顯著富集了口腔微生物，如常見的鏈球菌與韋榮球菌，甚至連小腸都富集且大量繁殖，這提示口腔細菌數量的增加可能與肝硬化的發生發展有關。SOLé C等[4]研究發現，隨疾病進展，微生物基因及宏基因組物種(MGS)豐富度顯著下降，與Child-Pugh及終末期肝病評分模型(MELD)評分呈負相關，這提示腸道微生物組成的多樣性下降與肝硬化患者預后及并發癥顯著相關。而在不同病因導致的肝硬化患者的腸道菌群變化方面，NASERI M等[5]發現，非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)相關肝硬化患者的變形桿菌豐度增加，隨疾病進展而呈正相關，高豐度腸桿菌科的存在可能反映了NAFLD并發癥，并且是NAFLD相關肝臟纖維化的危險因素之一。李玉珍等[6]研究表明，丙肝及酒精性肝病相關肝硬化患者的腸道菌群多樣性下降更明顯，在菌群差異上，乙肝患者優勢菌群為毛螺菌屬、桿菌屬; 丙肝患者優勢菌群為腸球菌、乳球菌; 酒精性肝病患者優勢菌屬為致病桿菌屬，通過分析不同病因肝硬化患者腸道菌群差異，可尋找新靶點干預肝硬化疾病進展提供理論基礎。

肝硬化患者發生腸道菌群失調原因有: ① 肝硬化患者肝功能受損，膽汁和膽酸產生降低，膽汁含有多種抗體及非特異性抗黏附素成分，其減少導致腸道易被“外來”細菌接近進行競爭性定植，而腸道菌群反之又通過影響膽汁酸受體(FXR)信號通路，反饋調節膽汁酸代謝等[7-8]。② 由于白蛋白合成降低、門脈高壓導致肝硬化患者腸道水腫、腸道蠕動減慢、腸腔內細菌接觸時間增加，導致小腸細菌過度生長，而腸道水腫進一步加重，使腸黏膜缺血、缺氧及腸黏膜屏障功能受損，導致外來細菌易于定植[7]。③ 肝硬化患者免疫球蛋白及免疫因子紊亂，患者免疫功能低下，對腸道非優勢菌群的免疫防御及清除能力下降，導致發生腸道菌群紊亂[9]。④ 肝硬化患者存在抗生素及抑酸劑的長期不合理使用，抗生素無選擇性的殺菌作用使得一些益生菌減少，而抑酸劑的長期使用可能導致患者過度抑酸，胃內pH升高，胃酸屏障功能受損，潛在致病菌易于移植及生長，存在并發癥風險升高可能[10-11]。

腸道菌群失調與肝臟損傷之間互相影響，腸道菌群失調會激活并表達肝細胞中可以感知病原體感染的Ⅰ型跨膜蛋白Toll樣受體(TLR), 誘導免疫反應引發炎癥，從而誘發或加劇肝纖維化[12]。此外肝硬化患者存在腸道細菌過度生長、腸道屏障損傷和局部免疫防御功能異常，可引起細菌易位(BT)，當腸系膜淋巴結清除腸道細菌的能力受損時，細菌易入血，感染風險升高及發生血流動力學的紊亂，導致免疫系統的慢性激活及加重肝臟炎癥的發生，這也與肝硬化并發癥等有關[13]。因此控制腸道菌群失調，修復腸道黏膜屏障功能，進而恢復正常腸道微生態，對于肝硬化患者是一個重要治療策略。

1.2 微生物代謝產物與肝硬化

細菌代謝產物可通過腸-肝軸對肝硬化患者產生一定影響。短鏈脂肪酸(SCFAs)是通過膳食纖維被腸道微生物發酵產生的一類小分子代謝物，其大部分來源于食物中膳食纖維，主要包括乙酸鹽、丙酸鹽及丁酸鹽，在健康人中主要由毛螺菌科及瘤胃球菌科生產，瘤胃球菌科中的糞腸球菌、糞腸球菌屬和毛螺菌科的豐度與SCFAs的產生呈正相關，而這些菌屬在肝硬化患者中表現為減少[14-16]。SCFAs可通過促進腸上皮細胞生長，加強腸道緊密連接及調節腸道微生物群和免疫細胞的活性，來維持腸上皮及黏液的固有屏障功能，丁酸鹽增加谷氨酸-谷氨酰胺和γ-氨基丁酸(GABA)神經膠質循環，增加乳酸的產生，抑制食欲及營養攝入，減少食物攝取量，從而起到預防肝脂肪變性的作用，這可能與非酒精性脂肪肝的發生發展有密切聯系[17-18]。BLOOM P P等[19]研究表明，與SCFA含量呈正相關的細菌種類，與肝硬化疾病嚴重程度呈負相關，考慮與腸道屏障功能完整性有關，代謝產生SCFA的細菌種類及數量減少，腸道屏障功能受損，腸道通透性增加，從而導致肝性腦病(HE)的發生，而HE與肝硬化患者嚴重不良預后密切相關，這有助于通過探索改變微生物組或SCFA含量的干預措施，從而達到治療HE及改善肝硬化患者預后的目的。

其他微生物分類群從攝入的蛋白質和芳香氨基酸中產生氨和神經活性代謝物。色氨酸(TRP)是人體內含有吲哚結構的一種必需氨基酸，由膳食蛋白質提供，主要代謝途徑包括犬尿氨酸、5-HT和吲哚酸衍生物，腸道共生細菌如產孢梭菌和瘤胃球菌參與其中，在人體生理過程中發揮重要作用。BAJAJ J S等[20]研究表明，發生慢加急性肝衰竭(ACLF)、器官衰竭肝硬化患者的血清中，積累較高的色氨酸和苯丙氨酸代謝相關微生物源代謝產物、次級和硫酸化膽汁酸、苯甲酸鹽代謝連同雌激素代謝產物，這些代謝產物影響腸道穩態，可局部調節腸道免疫反應，通過血液循環影響宿主生理。鏈球菌、韋榮球菌、嗜血桿菌與L-苯丙氨酸、L-酪氨酸的血清水平呈正相關，而芳香族氨基酸的異常積累通過腸-肝軸影響肝病進展，并且芳香族氨基酸濃度升高對大腦功能產生不利影響。另一種重要的共代謝產物是氧化三甲胺(TMAO)，食物中膽堿可被變形桿菌和厚壁菌屬催化產生前體三甲胺，三甲胺經腸黏膜入血到達肝臟，在肝臟內氧化代謝為TMAO, 其與動脈粥樣硬化和乳果糖停藥后HE復發有關[21]。

2 腸道微生態療法在肝硬化中的臨床應用

隨著宏基因測序技術的運用與“腸-肝軸”的研究認識，針對腸道微生態治療肝硬化成為了熱門研究方向。病因治療是肝硬化患者治療的首要原則，首先積極治療原發病，在此基礎上，通過糾正腸道微生態紊亂，去除誘發及加重疾病發展的因素，協同其他常規治療方案，提高肝硬化患者的臨床治療效果，延緩疾病進展，延長患者生命周期。腸道微生態療法指的是一種通過扶植正常菌群，拮抗病原菌，以菌抑菌，促進微生態平衡，進而治療疾病的方法[22]。目前，臨床常用治療方法為微生態制劑及糞菌移植(FMT)療法。

2.1 腸道微生態制劑

在肝硬化治療過程中，針對病因是關鍵。中國最常見的仍是病毒性肝炎引起的肝硬化，其抗病毒治療是長期治療過程中不可或缺的一步。研究表明，恩替卡韋治療慢性乙型肝炎或肝硬化會增加腸道益生菌數量，減少致病菌數量，從而改善腸道微生態，但恩替卡韋聯合益生菌比單一抗病毒治療的療效更好，加用益生菌可以改善腸道菌群紊亂，增加有益菌，減少致病菌，且可以影響乙肝病毒標志物水平變化及延緩纖維化進展。恩替卡韋聯合益生菌治療后，患者乙肝病毒脫氧核糖核酸(HBV-DNA)、乙肝病毒e抗原(HBe Ag)陰轉率及乙肝病毒e抗原/乙型肝炎e抗體(HBe Ag/HBe Ab)血清轉換率、乙肝病毒表面抗原(HBs Ag)滴度下降50%, 均顯著高于單一抗病毒組; 治療后，肝纖維化指標中血清透明質酸(HA)、層黏蛋白LN、Ⅲ型前膠原水平降低，肝功能改善，炎性介質減少，這表明抗病毒聯合益生菌治療可延緩肝硬化進展，病毒控制效果優于單一抗病毒治療，可改善患者生存質量，延長患者生存時間[23-25]。研究[26]表明，對于肝硬化合并胃食管靜脈曲張初次出血，益生菌與奧曲肽聯用可顯著提高臨床治療效果，改善血流動力學指標、術后再出血率以及止血時間、住院時間，提示加用益生菌對上消化道出血具有較好的臨床治療效果，可降低患者再次出血或大出血風險; 同樣，在肝硬化自發性細菌性腹膜炎 (SBP) 的治療研究[27]中，白細胞介素-2 (IL-2) 聯合益生菌治療患者的總有效率、T淋巴細胞亞群指標及癥狀改善均優于單一治療患者，且可減輕患者疼痛。

潘國輝等[28]研究發現，采用雙歧桿菌四聯活菌聯合參苓白術散治療后，肝硬化腸菌失調患者的腸黏膜通透性、內毒素水平均優于單一使用益生菌組，其可有效改善患者肝功能及腸道菌群失調。相關研究[29-30]也表明部分中藥可以促進益生菌生長，其聯合益生菌可抑制有害菌的生長，從而起到調節腸道微生態平衡的作用。

臨床研究[31-34]表明，益生菌制劑對于肝硬化患者并發癥的防治具有較好效果。加用益生菌制劑持續治療1年的肝硬化患者并發癥發生率更低，緩解腹水癥狀效果更好。益生菌在HE及SBP中防治效果更顯著，但并不能很好預防上消化道出血，需進一步探索肝硬化并發上消化道出血的防治策略，如劑量或者療程的調整; 或者與其他防治手段結合的效果，如內鏡下預防性處理曲張的血管，術后長期應用益生菌是否會延緩患者門脈高壓進展。對于已經出現肝硬化合并HE的患者，加用微生態制劑可改善其肝功能損傷及緩解癥狀[35], 患者腸黏膜屏障功能指標的改善對于控制血氨升高具有積極影響，可防止HE再次加重。研究[36]表明。當腸黏膜屏障功能指標血漿二胺氧化酶>19.7 ng/mL時，提示與復發性HE 6個月再入院風險相關，而聯合使用腸道微生態制劑可降低血漿二胺氧化酶水平，且對肝硬化患者的預后有一定預測價值。HE與患者高病死率相關，且隨HE疾病進展，患者病死率顯著增高，故探索HE的有效防治策略對肝硬化患者具有重大意義[37]。劉玉玲等[38]對120例肝硬化并發SBP的患者進行了對比研究，結果顯示，加用微生態制劑的觀察組臨床療效更好，血清炎性因子及腸黏膜屏障標志物水平低于對照組，提示益生菌制劑可抑制炎性因子分泌，維護腸道黏膜屏障功能完整性，這對于SBP防治具有重要意義。在肝硬化所致肝衰竭的治療研究[39]中顯示，與常規治療患者先比，采用益生菌治療患者的肝功能指標顯著改善，同時內毒素及炎性因子水平下降，腸道菌群改善，提示微生態制劑可調節腸道菌群失調及改善慢性炎癥狀態，并抵御有害物質入侵。

目前，關于肝硬化患者常用主要菌種包括雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、糞腸球菌、地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌和枯草桿菌等。這些有益菌可調節腸道菌群，降低血氨，改善患者肝功能，抑制炎性因子釋放及內毒素水平，從而起到較好的治療作用。雙歧桿菌在感染性及炎癥性疾病中治療效果顯著，其具有生物屏障功能，可通過磷酸壁與腸黏膜上皮細胞緊密連接，聯合其他厭氧菌占據腸黏膜表面，形成生物屏障，阻止致病菌入侵，此外雙歧桿菌可以改善腸道pH值，促進機體維生素合成及礦物質吸收，刺激腸道蠕動，減少腸道細菌過度生長，抑制有害菌繁殖，減少內毒素生成及吸收，減輕肝硬化患者內毒素損害[40]。嗜酸乳桿菌可抑制致病菌生長，如白色念珠菌、大腸桿菌、葡萄球菌等，并且產生抗菌物質，修復受損腸道上皮，降低腸道通透性[41]。蠟樣芽孢桿菌、地衣芽孢桿、枯草芽孢桿菌屬于芽孢桿菌屬，為好氧或兼性厭氧菌，繁殖消耗腸道內氧氣，快速塑造腸道缺氧環境，促使腸道優勢菌群如雙歧桿菌、乳桿菌等厭氧菌生長，也拮抗一些需氧致病菌及產生抗菌活性物質，調控肝硬化患者紊亂的腸道菌群[41]。糞腸球菌是需氧及兼性厭氧菌，其在腸道黏膜具有較強的耐受及定植能力，能產生抑菌物質，形成乳酸菌屏障，抵御外來細菌，抑制病原菌生長，其可抑制腸道內產尿素酶細菌及腐敗菌繁殖，減少腸道尿素酶和內毒素含量，減少血氨產生及降低內毒素含量，可在肝硬化合并HE患者的治療中發揮較好作用，此外糞腸球菌可增強腸道非特異免疫能力，提高患者抵抗病原菌能力[42-43]。

2.2 FMT

FMT是將健康捐贈者糞便中的功能菌群通過一定方式移植到患者腸道內，重建受損的腸道微生態，調節腸道菌群，通過治療腸道菌群失調而起到改善相關疾病癥狀的一種治療方法，其在不同系統疾病的治療中均取得不錯療效[44]。肝硬化患者腸道微生態明顯受損, FMT技術對此進行了多項研究，以進一步明確FMT在肝硬化患者中的益處。CHAUHAN A等[45]開展了一項FMT治療研究，納入口服抗病毒藥物治療1年后仍呈HBe Ag陽性的患者，結果顯示FMT治療后, 25.0%的患者在6個月時HBV-DNA呈陰性, 16.7%的患者具有HBe Ag清除率，而抗病毒對照組則沒有上述表現，但2組均不存在HBs Ag轉陰情況，這提示FMT對HBe Ag陽性的慢性乙型肝炎患者的病毒抑制、HBe Ag清除方面具有一定治療潛力，盡管目前仍未突破清除體內攜帶病毒的限制，但這對于延緩疾病進展為肝硬化、肝細胞癌，以及提高患者生存率具有重要意義。研究[46]發現, FMT具有良好的調節腸道菌群作用，可降低有酒精障礙患者的短期酒精渴求。

FMT治療對肝硬化患者臨床結局有影響，主要表現為患者并發癥的改善。使用FMT膠囊對肝硬化并發HE患者治療后，進行認知測試評分及肝腦心理測量評分，發現患者評分結果有所改善，提示FMT對腸-腦軸有潛在影響，且可增加患者腸道菌群多樣性，增多有益菌，減少致病菌，減輕患者內毒素血癥及細菌易位，延緩疾病進展，降低患者再入院風險，但尚未發現MELD評分有顯著突破性改善，還需進一步探討[47-49]。

一項研究對1例肝硬化合并SBP的女性患者給予FMT治療(在常規治療基礎上)，結果顯示, 14 d療程結束后，患者腹膜炎癥狀消失，炎癥指標恢復正常、腹水減少、肝功改善，且隨訪2個月未提示不良反應及再次感染，這表明FMT對SBP患者的臨床治療效果較好，但此研究無法形成對照，還需進一步行大樣本對照研究。此外, SBP患者常需使用抗生素進行抗感染治療，但長期應用抗生素會增高多重耐藥菌及真菌雙重感染風險。研究[50-51]表明, FMT可重建抗生素治療患者的腸道微生物群，晚期肝硬化存在抗生素耐藥的患者接受FMT治療后，其抗生素耐藥基因表達相對降低，這表明FMT是降低肝硬化抗生素耐藥性的潛在方法[52]。肝硬化伴或不伴SBP患者存在小腸細菌過度生長, FMT可通過增加益生菌、調節腸道菌群，緩解患者胃腸道癥狀[53]。肝硬化患者脾功能亢進，且凝血功能較差。一項臨床研究[54]表明, FMT在抑制起始凝血酶生成方面具有一定作用，推測腸道微生物群對人類凝血系統可能具有重要的臨床意義，對靜脈血栓患者有治療潛力，但這可能會加劇肝硬化患者出血風險，尤其是血脂、血糖紊亂及高血壓的患者，在老年人中應謹慎使用。

3 腸道菌群其他干預方式

3.1 中醫

部分中藥可以調節腸道菌群，通過糾正腸道微生態紊亂從而起到治療肝硬化的效果，可能與促進腸道有益菌生長，抑制致病菌有關[55]。對于肝硬化合并腹水患者，聯合使用舒肝健脾湯、加味胃苓湯、益氣消鼓湯合利水貼等都可以較好緩解腹水癥狀，減輕肝功能損害，減少炎癥因子釋放，降低內毒素水平，改善紊亂的腸道菌群[56-57]。

3.2 抗生素

肝硬化患者并發感染時，可導致難治性腹水、SBP、復發性HE及ACLF等疾病發生。選擇性腸道去污染(SDD)可通過口服抗生素抑制腸道潛在致病菌，同時保留其余菌群，改善腸黏膜損傷，防止腸道細菌過度生長及移位[58]。MOREAU R等[59]研究指出，諾氟沙星治療對腹水蛋白含量≤15 g/L的晚期肝硬化患者具有顯著益處，推測其可預防革蘭氏陰性細菌感染及相關的SBP發生，進而降低患者死亡風險，但諾氟沙星對于其他類型感染及并發癥預防效果欠佳。利福昔明是一種腸道抗生素，耐藥風險低，可影響腸道微生物群代謝功能[60], 多應用于HE相關研究。

3.3 飲食

飲食與腸道微生物之間存在密切關系，膳食纖維攝入不足、高脂、高糖、高蛋白飲食容易導致腸道內致病菌過度生長，有益菌減少，腸道菌群失調。一項研究[61]表明，肝硬化患者由于飲食習慣不同，腸道菌群多樣性存在差異，其中具有攝入富含膳食纖維食物、咖啡及茶飲習慣患者的腸道微生態多樣性更高，其短期再次住院風險降低，提示飲食干預可能是一種緩解肝硬化進展的方式。

4 小 結

近年來，“腸-肝-腦”軸理論的提出對于肝硬化并發癥HE的治療提供了新的研究方向，保持腸道微生態平衡在肝硬化治療中具有關鍵作用。肝硬化患者膽汁酸分泌受損、腸道菌群失調、腸黏膜屏障功能受損、機體免疫力下降等可導致細菌易位，發生腸道微生態失衡，加劇疾病進展及并發癥發生，不利于肝硬化患者預后。基于腸道微生態治療與改善肝硬化疾病具有密切關聯，腸道微生態治療肝臟疾病的臨床效果值得進一步探索。