韩春婵,蒋永生,左伟,邱国仕,陈熠媛,刘彦隆,杨国灿,谢龙腾
1.1 肝的功能 肝是人体五大脏器之一,具有去氧化,储存肝糖,分泌性蛋白质的合成等功能,肝脏也可产生胆汁。肝脏主要通过乙醇脱氢酶(ADH)、微粒体乙醇氧化酶系统(MEOS)体中过氧化氢酶系统进行氧化代谢。乙醇经过 ADH代谢为乙醛,乙醛进一步经过线粒体中的ALDH2和胞质中的ALDH代谢为乙酸。
1.2 酒精的代谢途径 消化道黏膜上的乙醇脱氢酶(ADH)把少部分酒精转化为乙醛;大部分酒精进入肝脏,通过肝脏的ADH转化为乙醛;乙醛依靠乙醛脱氢酶(ALDH)和肝内的P450把乙醛氧化为无毒的 CO2和水排出体外。饮酒后,乙醇被ADH和细胞色素P450 2E1(CYP2E1)氧化为乙醛,乙醛由ALDH转换为乙酸,导入三羧酸循环生成乙酰辅酶A。酒精代谢的几个步骤都会产生非常有害的活性氧,它会抑制肝细胞的抗氧化能力,降低过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽或增加脂质过氧化和加合物的形成。酒精增加肠黏膜通透性和通过激活Toll样蛋白4(TLR4)激活枯否细胞(kupffer细胞)产生内毒素[1]。
1.3 酒精性肝病 酒精性肝病(ALD)是一种临床常见的肝损伤形式。最新流行病调查发现,ALD在全世界范围内依然成为严重危害公众健康的常见疾病之一,并呈逐年上升趋势[2]。我国嗜酒者逐年增多,由酒精所致肝损伤的发病率呈逐渐上升的趋势,酒精已成为继病毒性肝炎之后导致肝损害的第二大病因[3]。严重酗酒时可诱发广泛肝细胞坏死,甚至肝功能衰竭。酒精性肝病是我国常见的肝脏疾病之一,严重危害人民健康。ALD是由于长期大量饮酒导致的肝脏疾病。ALD发病机制较为复杂,氧化应激与脂质过氧化作用是ALD中最重要的发病机制。此外,内毒素及各种细胞因子在ALD免疫机制中的作用、遗传因素、各类肝炎病毒和营养状态等均是发病因素[3]。邱萍的研究表明,乙醇代谢酶CYP2E1除参与乙醇的代谢外,还参与许多肝毒性因子的活化、自由基的产生、谷胱甘肽的耗竭和异源性物质的生成。长期饮酒会引起肠源性内毒素血症IETM加重氧化应激,致使在脂肪肝基础上发生炎症、坏死和纤维化[4]。酸性鞘磷脂酶(ASMase)在酒精导致的ALD中也发挥重要作用。它能引起线粒体内胆固醇的积聚,破坏线粒体的结构和功能,使肝细胞更容易受到ERS,氧化应激及炎性因子的破坏[5]。有研究表明ALD的发病机制可能与还原型辅酶Ⅰ/辅酶Ⅰ(NADH/NAD+)比值增高所致代谢紊乱有关[6]。乙醇在肝内氧化为乙醛,乙醛还可以影响线粒体、微管的功能,可以与各种蛋白质结合形成乙醛复合体,成为一个新的抗原刺激,使肝细胞受损[7]。刘国涛等[8]在近期的研究表明,蛋氨酸代谢失衡、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)表达改变、纤溶系统失衡也是ALD的重要发病机制。
益生菌是一类对宿主有益的活性微生物,是定植于人体肠道、生殖系统内,能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。益生菌可抑制肠内产胺的腐败菌,降低肠内酸度和血中内毒素含量。服用益生菌可明显改善腹泻人群肠道菌群失调状况,且较大剂量服用时,对肠道易激综合征(IBS)患者肠道菌群失调状况的改善快速而持久[9-10]。益生菌能增强非特异性免疫的功能,包括固有免疫细胞的吞噬活性和NK细胞的细胞毒性[11]。缓解不耐乳糖症状,乳杆菌可帮助人体分解乳糖,缓解腹泻、胀气等不适症状,可与牛奶同食[12]。益生菌可以通过刺激肠道内的免疫机能,将过低或过高的免疫活性调节至正常状态。益生菌这种免疫调节的作用也被认为有助于抗癌与抑制过敏性疾病[13]。
大量实验证明,益生菌对酒精性肝损伤具有一定的保护作用。如肖丽霞等[14]在实验中发现新疆传统乳制品马奶酒中筛选获得的嗜热链球菌grx02对急性酒精性肝脏损伤具有良好的保护作用,肝脏脂质过氧化各指标接近于空白组,而优于药物组。迟菲菲等[15]通过对小鼠的研究发现鼠李糖乳杆菌 Z7(L.rhamnosus Z7)和植物乳杆菌 N31(L.plantarum N31)对酒精性肝损伤有良好的缓解作用。还有研究发现鼠李糖乳杆菌 LGG-s能保护酒精肝损伤;乳杆菌GG能减少慢性饮酒导致的肝损伤[16-17]。Lv等[18]在大鼠实验中发现使用乳杆菌LI01或戊糖片球菌LI05能改善D-galactosamine所致急性肝损伤大鼠。Tian等[19]研究表明喂食摄入的CCFM1107可能有利于酒精诱发肝脂肪变性和损伤的预防和改善,此外喂食CCFM1107可以恢复和改善肠道平衡,增加乳酸杆菌和双歧杆菌而减少 enterococci和肠杆菌属,这将进一步降低血清内毒素的水平。梁惠等[20]在对碧悠酸奶的实验中发现益生菌能通过调节肠道微生态紊乱,改善肠道屏障功能,对大鼠酒精性肝损伤发挥保护作用。王楠等[21]的研究表示枳椇乳酸菌发酵饮料可以显著降低小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门东氨酸氨基转移(AST)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC) 的含量和肝脏中丙二醛(MDA)含量,显著升高小鼠肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)活力和谷胱甘肽(GSH)含量,枳椇饮料能保持肝脏细胞整齐排列及结构完整。因此枳椇乳酸菌饮料对小鼠酒精性肝损伤具有一定保护作用。
4.1 益生菌对酒精摄入引起的肠道黏膜屏障破坏具有一定修复作用 D-LA是细菌发酵的代谢产物,二胺氧化酶(DAO)是哺乳动物肠黏膜上层绒毛细胞中具有高度活性的细胞内酶,二者在肠黏膜细胞遭到破坏时均可释放入血,从而成为肠道屏障功能检测血清学敏感评价指标。FOXO4是叉头框蛋白转录因子O亚家族的一员,研究表明,肠黏膜组织中FOXO4表达降低与肠黏膜屏障功能障碍密切相关[22]。梁惠等[20]实验检测结果显示,补充益生菌可明显改善小肠组织超微结构损伤状况,血清D-LA和DAO水平明显降低,FOXO4表达则明显增多;这表明益生菌干预对酒精摄入引起的肠道黏膜屏障破坏具有一定修复作用。此外,武岩峰等[23]的实验指出LGG通过减轻酒精引起的氧化应激以维持肠道正常的屏障功能,从而抑制肠道通透性过高和酒精性脂肪性肝炎。梁惠等[24]指出益生菌对大鼠酒精性肝损伤具有一定保护作用,其作用机制可能与益生菌纠正肠道菌群结构紊乱,修复肠道屏障功能,改善肠道内环境有关。
4.2 益生菌补充对恢复肠道菌群正常状态具有一定调节作用 酒精损伤使肠道菌群多样性有所降低,而益生菌对恢复菌群多样性具有一定调节作用。张鹏海[25]等发现对其收治的晚期胃肠道肿瘤患者进行益生菌干预治疗。结果经益生菌干预后研究组双歧杆菌、乳酸杆菌及酵母菌数量明显较干预前增加,大肠杆菌、葡萄球菌、肠球菌及消化链球菌数量明显较干预前减少,临床总有效率为92.0%。这些都说明经益生菌干预能够有效纠正道菌群紊乱。
4.3 益生菌对降低血清内毒素水平具有一定作用 益生菌一方面可以通过调节肠道菌群来减轻对肝脏的损伤,另一方面也可以减少内毒素引起的炎症反应,在肝脏疾病方面发挥着重要的作用。益生菌可以抑制内毒素的转移,进而抑制内毒素所引起的炎症反应,使益生菌治疗成为比较经济安全的治疗方法。Bing等[26]在小鼠酒精肝模型中,发现益生菌可以减少内毒素水平,下调TNF-的表达。
4.4 益生菌对减弱氧化应激具有一定作用 迟菲菲等[15]的研究表明益生菌的干预能够通过降低小鼠血清中ALT、AST和 -谷氨酰基转移酶( -GT)的水平,降低血清和肝匀浆中的脂肪(TG和T-CHO)含量起到保肝护肝的作用,同时降低肝匀浆中 MDA的浓度,提高谷胱甘肽(GSH)、(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的含量,从而显著改善机体的氧化水平,从而达到保肝、护肝的作用。
综上所述,益生菌主要通过保护肠道菌群、保护肠道黏膜及降低内毒素等机制以达到保护肝脏的作用。探寻能够保护肝脏的益生菌,并探究其保护机制,能够为研发保肝护肝的药品和保健品提供前期研究基础。
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