以肠道菌群为靶点的非酒精性脂肪肝防治方法应用进展

孙海丽，刘鹏飞

(延安大学附属医院，陕西延安 716000)

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是指除外大量饮酒(男性/女性每日饮酒量<30 g/20 g)和其他明确的肝损害因素所造成的，以弥漫性肝细胞大泡性脂肪变为主要特征的临床病理综合征[1]。NAFLD发病率逐年上升，在发达国家已经成为慢性肝脏疾病最常见的原因。NAFLD疾病谱包括非酒精性单纯性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)及其相关肝硬化和肝癌。由于肠道和肝脏的解剖关系，肝脏的大部分血供来源于门静脉，肝脏直接暴露于充满微生物的肠道，将肠道菌群与肝脏密切联系起来。肠道细菌主要包括厚壁菌、拟杆菌、变形菌、放线菌，约90%的细菌都是厚壁菌和拟杆菌。研究[2]发现，NAFLD老鼠模型和患者的肠道菌群有明显的变化，其拟杆菌数目增加，厚壁菌门数目减少，变形菌门、肠杆菌科和Escherischia增加。所以，肠道菌群可作为治疗NAFLD的新靶点，近年来，学者们对此进行了大量的动物试验和临床试验，表明通过饮食、生活方式的干预(减肥、限制热量与锻炼)、益生菌、益生元、合生元、抗生素、中草药、粪菌移植的方法改变肠道菌群，从而可以预防和治疗NAFLD。现以肠道菌群为靶点的非酒精性脂肪肝防治方法应用进展情况综述如下。

1 饮食因素

据文献[3]报道，在形成肠道微生物过程中，饮食因素比基因因素更重要，所以饮食是影响肠道菌群的重要因素。研究[4]表明，高脂饮食和高糖饮食以不同方式改变肠道菌群的结构(高脂饮食的小鼠厚壁菌门丰度增加，高糖饮食的小鼠厚壁菌门和拟杆菌数目减少)，与NAFLD的发生发展有密切的关系。高果糖摄入会上调脂肪的重新合成、抑制脂肪酸β氧化，通过TLR信号通路和释放炎症因子，导致肝脏脂肪变性和启动炎症反应，最终形成NAFLD；高果糖摄入还可以降低胰岛素敏感性。高脂饮食可减少肠道有益菌(双歧杆菌和产丁酸菌)的数量，提高肠道通透性、脂多糖(LPS)的转移和全身慢性炎症，低脂饮食可促进肠上皮细胞产生Faif。膳食脂肪成分也可以影响微生物及其代谢产物，高饱和脂肪酸的摄入会使肠道微生物的多样性下降、厚壁菌门/拟杆菌比例增加、体质量增加、血浆胰岛素和肝甘油三酯含量上升[5]。虽然目前对蛋白饮食对肠道微生物及NAFLD的研究甚少，但是有研究证明食用大豆和牛奶蛋白对高脂饮食引起的肝脂肪变性有保护作用，这可能与调节肠道微生物有关。与酪蛋白和鱼粉相比，食用大豆蛋白可增加大鼠盲肠的微生物多样性，并增加粪便乳酸菌的相对丰度[6]。丁酸是一种短链脂肪酸，来自于不易消化的多糖被肠道微生物发酵的产物，以各种不同的方式影响代谢性疾病的发展，包括调节能量摄入、肝脏脂肪合成、糖异生途径、调节脂肪细胞的脂肪因子、肠道通透性、大脑对食欲的调节。给NAFLD小鼠补充丁酸钠后，通过增加有益菌乳酸菌和Christensenellaceae、Blautia的数量，从而减轻了肝脏的炎症反应和脂肪堆积[7]。胆碱主要存在于我们日常所用的食物中，例如鸡蛋、肉类和十字花科蔬菜中，肠道微生物参与胆碱的代谢，影响胆碱代谢有关的菌落为厚壁菌、放线菌和变形菌，缺乏胆碱的饮食会扰乱肝脏线粒体功能，导致肝内脂肪堆积，最终形成NAFLD[8]。低摄入ω-3多不饱和脂肪酸与肝脏脂肪变性有关，饮食中添加ω-3多不饱和脂肪酸，而不是总的脂肪热量可以增加成年和老年老鼠的乳酸菌、双歧杆菌来调节肠道菌群[9]。

2 生活方式

2.1 减肥、限制热量 肥胖患者限制饮食后体质量下降，会改善肝脏脂肪变性，有部分原因是肠道菌群发生了变化。有研究[10]表明，肥胖人群的循环血液中促炎症细胞因子及LPS增加，将会导致全身慢性低级别炎症反应。虽然减肥、限制热量、肠道菌群的变化与NAFLD发生相关性的机制尚未完全阐述清楚，但研究[11]发现，给予NAFLD老鼠长期限制饮食后，肠道细菌中乳酸菌的数量增加，脂多糖结合蛋白会降低，这说明减肥可以通过调节肠道菌群促进肠道屏障的完整性及抵御肠道代谢产物对肝脏的损伤。此外，对于经过限制热量摄入、足够锻炼后体质量仍没有明显下降的重度肥胖者，可行减肥手术减重，减肥手术后患者的肠道菌群也发生了明显的变化，具体表现为厚壁菌数量下降，拟杆菌与变形菌数量增多，同时肝脏脂肪变性、坏死性炎症和肝纤维化也可得到一定的改善[12]。

2.2 锻炼 有研究[13]表明，将运动员与久坐者的肠道菌群进行对比，发现职业运动员的肠道菌群多样性更高，可表现为拟杆菌减少，Akk菌和其他对人体有益的类群数目增加，但运动员会比久坐者在饮食中摄入更多的蛋白质，在这项试验中并没有考虑饮食混杂因素，在我们以后的研究中，可以在充分考虑这些混杂因素的前提下，进行更多的研究以明确运动与肠道菌群的关系。同样在另一项试验中表明，锻炼可以使小鼠和人类的肠道菌群发生明显改变，包括菌群多样性增加，对人体有益的细菌(如乳酸菌)数量会增加，而菌群多样性与改善胰岛素抵抗和增加饱腹感有关[14]。虽然锻炼对肝脏的作用机制尚不清楚，但每周3～4次的有氧运动对NAFLD/NASH患者的发生和进展有积极的影响，所以对于NAFLD患者，我们推荐适当的有氧运动。

3 益生菌

联合国粮农组织和世界卫生组织定义益生菌为当补充充足时，对人体有益的活性微生物。最常用的菌株为广泛存在于功能性食品和膳食补充剂中的双歧杆菌和乳酸杆菌。在国内的一项动物实验[15]表明，益生菌可以减轻小鼠的体质量，也可改善肠道菌群的紊乱，且与对照组比较，益生菌干预组小鼠肠道菌群中厌氧菌(如乳酸杆菌和双歧杆菌)的数量上升，而大肠杆菌和肠球菌的数量下降，肠道细菌的B/E值高，增强肠道黏膜屏障的完整性，血清LPS和肝脏中TLR4 mRNA高表达，改善血清炎症因子、肝脏组织学、血清肝酶和代谢指数及糖代谢。因此，我们可以得出益生菌可以改善NAFLD患者肠道菌群紊乱，修复肠道的微生态系统，增强肠道黏膜屏障，可以通过抑制LPS/TLR4信号传导的炎症级联反应，从而减少肝脏和系统的炎症反应，延迟或者阻止NAFLD的进展。王薇等[16]发现，益生菌可通过改善NAFLD患者肠道微生态失衡，辅助降低血TNF-α，提升血脂联素水平，从而改善血糖、血脂代谢，并改善NAFLD的肝脏损伤。然而，我们仍然需要精心设计的、大规模样本量的临床试验，为益生菌的临床疗效提供更多的依据，也许益生菌补充剂可能作为预防和治疗NAFLD的一种新方法。

4 益生元

益生元是一类来自于难消化的食物成分，它们可以选择性的促进常驻在结肠内的、对人体有益的细菌的生长与活性，而抑制对人体有害的细菌，从而改善宿主的健康。低聚果糖是饮食中纤维发酵的混合物，可以降低血清LPS、细胞因子水平和肝脏中炎症、氧化应激标志物水平，也可以改善肠道通透性和GLP-2的产生。此外，低聚果糖还可以通过激活过氧物酶表达和活性体增生物激活受体α刺激脂肪酸氧化，通过抑制肝脏的SREBP-2而不影响SREBP-1的减少及胆固醇的积累[17]。乳果糖是一类促进乳酸菌和双歧杆菌生长的益生元。一项研究表明，乳果糖治疗NASH小鼠可降低肝脏炎症和血清内毒素水平[18]。益生元的联合使用比益生元单独使用能够收获更多的好处，例如异麦芽寡糖和番茄红素联合治疗高脂饮食诱导的NAFLD小鼠，其可减少小鼠体质量增长，增加脂肪组织脂肪动员，改善胰岛素抵抗和内毒素血症，这些作用与他们调节肠道细菌的产物有关系[19]。

5 合生元

合生元是益生菌和益生元的组合，选择性刺激对健康有益的细菌的生长和活性，而对人体产生有益的作用。副干酪乳杆菌B21060和低聚寡糖的联合应用于高脂饮食诱导的NAFLD小鼠后，延缓了NAFLD的进程，保护肠道黏膜屏障完整性，减轻了肝脏损伤的严重程度，改善了胰岛素抵抗性[20]。在一项临床双盲试验中，NAFLD患者联合服用七种益生菌和低聚寡糖后，改善了肝脏的脂肪变性，延缓NAFLD的进展[21]。因此，合生元在预防和治疗NAFLD有很好的前景，然而仍然需要大量的试验来提供更多的支撑。

6 抗生素

抗生素是临床常用的一类药物，被认为是一把双刃剑，一方面可以扰乱肠道的平衡，另一方面又可以缓解或者治疗某些疾病。在NAFLD治疗中，口服庆大霉素可以增加小肠蠕动、降低血清ALT、AST、TNF-ɑ水平，意味庆大霉素可能干扰肠道菌群，而减轻NASH的严重程度[22]。利福昔明应用于NAFLD患者，可减轻循环内毒素和ALT水平。实验研究[23]表明，利福昔明不改变肠道菌群的成分，而是改变常驻菌群的代谢产物，花生四烯酸和亚油酸数值增高，对肝硬化患者的脑功能有好处，对认知功能也有所改善。虽然抗生素对于NAFLD患者的短期效果很显著，但是因为它可能还未显现出来的不良反应，不鼓励长期应用抗生素。

7 中草药

最近一些研究表明，中草药的某些活性成分能有效改善体内外NAFLD的生化和组织学变化，对于调节肠道菌群仅有微小的不良反应，有很好的应用前景。小檗碱是一种典型的具有抗菌活性的中草药成分，可修复双歧杆菌的丰度，提高拟杆菌/厚壁菌门的比例，减轻体质量，降低血糖、血脂、葡萄糖、胰岛素及炎症因子水平[24]。何首乌的2、3、5、4-四羟基二苯乙烯-2-0-β-D葡萄糖苷可以调节肠道菌群，增加ZO-1和闭合蛋白的表达，以增强肠道黏膜屏障和抑制NF-κB的表达，对于NAFLD的预防和治疗有重要的意义[25]。除中药的单独的成分，一些中药配方对肠道菌群的调节也有显著作用，例如祛湿化瘀方(茵陈、虎杖、田基黄、姜黄、生栀子)，其可减轻体质量，改善肝脏脂肪变性，降低血清甘油三酯及游离脂肪酸，对于NAFLD的临床疗效确切[26]。多酚类是在一些常见的植物性食物(可可豆、茶、大豆、红酒、蔬菜和水果)中发现的，具有潜在促进健康作用的化合物。肠道菌群在把饮食中的多酚转变成可吸收的生物活性物质中发挥重要作用。最近研究表明，食用多酚类提取物可以增加肠道中双歧杆菌与乳酸菌的丰度，进而使肠道菌群趋向于一个更加健康的状态。槲皮素是一种天然的黄酮类化合物，可以减少肝脏脂肪的堆积，调节肠道菌群。补充槲皮素通过调控脂质代谢基因的表达、细胞色素P4502E1-依赖的脂质过氧化和相关的肝毒性，以减少肝内脂肪的堆积，进而减少胰岛素抵抗性和降低NAFLD评分；还可以调节肠道菌群，修复肠道菌群紊乱、抑制内毒素-TLR4途径，进而抑制炎症反应和氧化应激反应[27]。白藜芦醇是一种天然的具有抗氧化性质的多酚类物质，可以降低血糖和血脂，减少身体和内脏脂肪含量，所以白藜芦醇可以通过调节肠道菌群来预防代谢性疾病，例如肥胖和NASH[28]。这些中草药除了调节肠道菌群外，还可以通过激活肝脏内腺苷酸活化蛋白激酶信号通路、抗氧化应激抗炎作用、调节PPARγ活性和表达等机制改善NAFLD，具有良好的应用前景，但是仍然需要更多的临床试验为中草药治疗NAFLD提供更可靠的依据[29]。

8 粪菌移植(FMT)

FMT是通过鼻胃管、鼻空肠管、胃镜、结肠镜和保留灌肠等途径，将健康人的功能菌群移植到患者的胃肠道内，建立新的肠道菌群，用于治疗某些肠道内和肠道外疾病。就目前来说，FMT是安全的，最常见的不良反应是腹胀、腹泻和发热，在术后48 h内都可以消失[30]，与内镜有关的最严重的并发症是肠穿孔，然而是非常少见的。NAFLD患者的肠道菌群与健康对照组有明显的不同，而且NAFLD患者有较高的内毒素水平，肠道黏膜通透性增加，虽然目前仅有少量FMT在NAFLD或NASH患者的临床试验，但是有动物实验表明应用抗生素可以减少门静脉内毒素水平和肝脏脂肪的堆积[31]；此外，与单纯高脂饮食的小鼠相比较，小鼠增加假小链双歧杆菌应用可以减少胰岛素抵抗和降低肝脏脂肪变性。然而，FMT仍然面临许多问题，TMT的长期效果是不清楚的，有可能出现因为改变肠道菌群带来的慢性疾病或者引发人类未识别的感染性肠病，所以FMT治疗NAFLD是否可以在临床上应用，需要大量的临床试验，国内和国外都有医院已经成立了粪菌库，大量的临床试验正在进行中。也许FMT或者仅仅一个粪便胶囊，就能够治疗许多疾病。

综上所述，饮食、运动、益生菌、益生元、合生元、抗生素、中草药、FMT都可以改变NAFLD患者的肠道菌群，所以我们可以通过这些方法来预防、延缓和治疗NAFLD。然而，肠道菌群影响NAFLD的机制尚未完全阐述清楚，以肠道菌群为靶点来治疗NAFLD仍在初期，我们需要更多大样本的、精心设计的高质量试验来提供更多的依据，但是这一领域的发展前景是非常乐观的，以肠道菌群为靶点治疗NAFLD可成为我们以后研究的热点和方向，期待在不遥远的将来我们会将微生物菌群作为人类诊断和治疗的新方法。