FMT改善非酒精性脂肪性肝病患者糖代谢的效果研究

林霞，邱敏莲，王文武

1.福建中医药大学附属第三人民医院消毒供应中心，福建福州 350108；2.联勤保障部队第九〇〇医院仓山院区消化内科，福建福州 350007；3.福建中医药大学附属第三人民医院肿瘤科，福建福州 350108

非酒精性脂肪性肝病[1](nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD)是在排除酒精以外因素作用下，致使肝细胞内脂肪过度沉积的一类临床综合征，与肥胖、糖类代谢紊乱密切相关，近年来NAFLD发病率逐年上升，已经成为中国慢性肝病的重要原因。调节肠道菌群是治疗NAFLD在内的代谢性疾病有效方法[2]。粪便细菌移植（fecal microbiota transplantation，FMT）[3]是人们普遍接受的，通过精准调控肠道菌群来治疗各种疾病的一种安全、有效的治疗方法。基础研究显示将健康人粪溶液移植到非酒精性脂肪肝大鼠模型中，可改善其肝功能，纠正糖代谢紊乱水平[4]。该课题组随机选取联勤保障部队第九〇〇医院仓山院区2020年1月—2021年2月收治的30例非酒精性脂肪性肝病患者作为研究对象，探讨FMT对NAFLD患者肝功能和纠正糖代谢紊乱的影响，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

随机选取联勤保障部队第九〇〇医院仓山院区的轻度非酒精性脂肪性肝病患者30例为研究对象，其中男17例，女13例；年龄42～65岁，平均（54.13±7.46）岁；病程0.66~12年，平均（6.02±2.81）年。对照组中男7例，女8例；年龄46~64岁，平均(54.67±7.04)岁；体质量53.00~83.40 kg，平均（62.60±7.86)kg；体质指数（BMI）21.18~35.17 kg/m2，平均（23.95±3.81）kg/m2；病程0.66~11年，平均(6.03±2.83)年。干预组中男10例，女5例；年龄42~65岁，平均(53.60±8.08)岁；体质量47.50~91.00 kg，平均(65.87±13.26)kg；BMI 17.04~36.92 kg/m2，平均（24.14±5.09）kg/m2；病程1.25~12年，平均(6.02±2.89)年。两组患者的基线资料比较，差异无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。该课题已通过所在医院医学伦理委员会审查。

纳入标准：①均符合2015年JSGE发布的《NAFLD／NASH循证医学临床治疗指南》诊断标准[5]；②年龄40～65岁[6]；③神志清楚，无严重影响心理健康的疾病；④通过由本人或直系家属签署知情同意书，自愿参加该研究。排除标准：①不稳定性心绞痛、急性心肌梗死等严重心血管疾病者；②经临床医生评估认为不适宜进行FMT的患者；③患有其他严重的心肺疾病、脑卒中偏瘫、恶性肿瘤等疾患者。

1.2 方法

1.2.1 粪便供体选择 选择患者家族内健康成员作为粪便供体[7]。①粪便供体纳入标准近1个月内未服用抗病毒、抗生素、质子泵抑制剂及其他可能影响供者肠道菌群的药物；②无乙肝、丙肝、结核、梅毒、艾滋病等传染病病史，无高血压、糖尿病等慢性疾病；③近期内无发热、腹痛、便秘、腹泻、炎症性肠病、胃肠肿瘤，肠易激综合征等消化系统症状及疾病；④无免疫系统相关疾病史；⑤近期无流行性腹泻地区旅居史；⑥无冶游史、吸毒史。

1.2.2 所需设备 一次性留置胃管包、口罩、手套、一次性手术衣、护目镜、粪便收集罐、天平、量杯、料理机、0.2 cm实验室筛、0.1 cm实验室筛、0.05 cm实验室筛、0.025 cm实验室筛、离心机、50 mL注射器。

1.2.3 细菌提取流程 该试验志愿者于提取细菌前1 d进食流质饮食。当日对粪便收集罐进行消毒后，志愿者将粪便留取于消毒后的粪便收集罐，将粪便按50 g粪便：250无菌生理盐水的比例在收集罐内混合，使用料理机将混合物变成黏稠均匀的液体，分别用0.2、0.1、0.05、0.025 cm的实验室筛（泰勒）由粗到细逐一过滤后的少渣菌液以6 000 r/min的速率离心15 min，得到悬浮于溶液上1/2菌液，所得菌液可以直接用于FMT，有效期6 h[8]。

1.2.4 FMT移植方式 所有研究对象进行留置胃管，胃管前端置于十二指肠乳头以下，移植前30 min患者先服用质子泵抑制剂，移植时患者取半卧位，床头抬高再用50 mL注射器取温开水，先用15 mL温开水（38～40℃）冲管，再取粪便细菌溶液50 mL（38～40℃）通过胃管注入十二指肠，最后再用15 mL温开水冲净管道，1次/d，持续8周[9]。

1.2.5 分组 所有患者入院后根据符合2015年JSGE发布的《NAFLD／NASH循证医学临床治疗指南》进行治疗，在内镜引导下留置胃管，胃管前端置于十二指肠乳头以下，胃管4周更换1次。

干预组：用粪便细菌溶液从胃管注入进行粪便细菌移植，50 mL/d，干预8周，按照移植方式进行操作。

对照组：用生理盐水50 mL作为安慰剂进行胃管注入，50 mL/d，干预8周。

1.3 观察指标

①基础资料：性别、年龄、体质量、病程；②肝功能：丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)；③糖代谢指标：空腹血糖 （FPG）、空腹胰岛素水平（FINS）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）。

1.4 统计方法

研究数据均采用SPSS 24.0统计学软件进行统计和分析。计量资料符合正态分布用（±s）表示，采用t检验，非正态采用非参数检验进行分析比较；二分类变量用成比例的标准误差表示，采用皮尔森χ2或确切检验分类变量的基线特征进行比较，连续变量用中位数和标准差表示，非正态分布的连续变量用四分位数范围表示，采用秩和检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者肝功能相关指标比较

干预前，两组患者肝功能相关指标ALT、AST均高于正常值，组间比较差异无统计学意义（P＞0.05）。干预后，两组患者肝功能指标ALT、AST均降低，干预组患者ALT、AST水平低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组患者干预前后肝功能相关指标比较（U/L）Table 1 Comparison of liver function related indieators before and after intervention in the two groups of patients

2.2 两组患者代谢相关指标比较

干预前，两组患者TNF-α、FPG、FINS、HOMAIR比较差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后，两组TNF-α、FPG、FINS、HOMA-IR值均下降。干预后，干预组TNF-α、FPG、FINS、HOMA-IR水平低于对照组，更接近正常值，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组患者干预前后糖代谢水平相关指标比较Table 2 Comparison of related indicators of glucose metabolism levels before and after intervention in the two groups of patients

3 讨论

NAFLD是最常见的慢性肝病之一，其发病与肠道菌群失调、饮食、肥胖、血糖代谢异常等因素密切相关[10-12]。NAFLD可演变为肝纤维化、肝硬化，甚至肝癌。目前尚无报道有特效药可治疗NAFLD。专家预测到2030年，NAFLD将成为肝移植最常见的适应证[13]。越来越多证据显示调节肠道菌群在预防NAFLD进展中扮演了重要角色。其可能的机制是肠道菌群通过肝-肠轴影响肝脏功能，在胚胎学上，肝脏与上消化道均是从胚胎前肠进一步分化而来，其次，肠道淋巴细胞的起源亦可追溯到发育中的肝脏；从解剖学看，肝脏与肠道主要通过门静脉接触，肝脏70%的血供来自门静脉[14]，来自肠道的食物抗原、细菌产物及环境毒素通过门静脉对肝脏系统进行持续刺激，以保持肝脏正常的免疫激活状态；从生理学说，肠道与肝脏之间通过肠肝循环相互调节，其介质为胆汁酸，肠道脂质经过肝脏分泌胆汁乳化后，结合肠道各种毒素，肠道系统利用加速肠道蠕动来减少肠道致病菌在肠道中驻留、定植、生长、繁殖的机会，不仅可降低内毒素引起的毒血症程度，还有利于去除肠壁污垢，食物分解过程，肠道菌群的分解物和代谢产物，可通过门静脉吸收入血，进入肝脏，而肝脏产生的胆汁酸、各种抗菌分子从胆道进入肠道，二者在生理功能上双向沟通。由此可见肝脏代谢功能和肠道菌群之间密切相关。粪便细菌移植作为目前调控肠道菌群最有效的方法[15]，在改善NAFLD患者的病程具有优势，最初的研究主要集中在粪便细菌移植治疗难治性复发性难辨梭状芽孢杆菌感染[11，16]（recurrent clostridium difficile infection，RCDI）上。胆汁酸盐是胆固醇在肝脏代谢过程合成的，难辨梭状芽孢杆菌的孢子出芽受胆盐混合物刺激，牛磺胆酸盐可以促进孢子出芽，鹅脱氧胆酸抑制孢子出芽。肠腔内的微生物可在很大程度影响胆汁酸盐的代谢，使用抗生素后，抗生素对会削弱肠道菌群对C.difficile定植的抵抗作用，从而诱发RCDI，RCDI患者的粪便标本显示，厚壁菌和拟杆菌成分比例下降，肠杆菌家族比例增加，细菌的多样性显著降低。但是值得注意的是，抗生素又是CDI的标准治疗方案。接受FMT后，RCDI患者肠道菌群结构可快速向正常捐赠者靠拢，即厚壁菌和拟杆菌占主导成分，肠杆菌成分下降。多项动物证明，将健康个体的粪便菌群移植到患有代谢性疾病的动物中，可以平衡原位肠道菌群，改善其代谢紊乱相关症状[17-18]。

FMT对于NAFLD的治疗效果是肯定的，但其治疗效果背后的分子机制尚处于探索状态。当肠道菌群失去平衡时，肠道菌群便激活病损伤相关分子模式（damageassociated molecular patterns,DAMPs）、原体相关分子模式（pathogen-associated molecular patterns,PAMPs）、库夫细胞以及肝星形细胞相关通路，加速NAFLD的进展，导致肝损害[15，19]。该研究显示，干预前两组患者肝功能相关指标ALT、AST均高于正常值，提示肝功能受损，根据NAFLD进行8周的规范治疗后，对照组ALT降低到52.66（52.34，53.01） U/L，干预组降低到28.95（28.07，29.41）U/L（正常值9~50 U/L）（P＜0.05）；对照组AST降低至32.90（32.02，33.80）U/L，干预组降低至14.60（14.00，15.16）U/L（正常值15~40 U/L）（P＜0.05）。这与Jin CJ等[18]的动物试验结果相吻合，由此可见规范化治疗基础上增加粪便细菌移植有助于逆转患者肝功能水平。胰岛素抵抗是肝脏代谢紊乱的发生机制之一，通过影响脂质代谢加重肝内脂质沉积，加速NAFLD的发展进程。肠道微生物亦能通过影响TNF-α等炎症因子的表达来改变胰岛素的敏感性，并促进非酒精性脂肪性肝病的发生。因此增加胰岛素受体表达，增强胰岛素敏感性，对改善肝细胞内脂质贮积，减少肝内脂质氧化，减缓肝细胞应激引起炎症反应有积极意义。干预前两组TNF-α约为70μg/mL(正常值＜30μg/mL)，干预后对照组降为（52.36±5.59）μg/mL，干预组降为（38.57±4.20）μg/mL（P＜0.05）；干预前两组患者FPG、HOMA-IR均高于参考，FINS值水平高于正常高值，由此显示患者均有胰岛素抵抗（参考值FPG=3.9~6.1 mmol/L,FINS＜10 mIU/L，HOMA-IR≤2.69），干预后对照组FPG降为7.49 （7.40，7.58），干预组降为5.54（5.37，5.68）mmol/mL；对照组FINS降为5.72（5.10，6.35）mIU/L，干预组降为3.46（3.44，3.52）mIU/L；HOMA-IR降为1.87（1.72，1.12），干预组降为0.86（0.83，0.87）（P＜0.05）。以上结果显示FMT对调节NAFLD患者糖代谢有重要的积极意义。动物试验研究中：李月芹[20]对非酒精性肝病大鼠进行FMT 4周后发现，干预后FMT组ALT为（53.87±4.91）U/L、AST（119.53±9.08）U/L较生理盐水对照组ALT（78.09±6.64）U/L、AST（185.61±8.37）U/L显著降低（P＜0.05）；FMT组干预后TNF-α为（2.534±0.188）ng/mL较对照组（2.885±0.138）ng/mL降低（P＜0.05）。张宇等[4]对非酒精性肝病大鼠进行FMT 8周后发现，干预后FMT组ALT、AST、TNF-α、FINS、HOMA-IR较空白对照组均显著降低（P＜0.05）。由此可见动物研究结果与人体试验研究结果相近，虽然下降的幅度和数值有所差异，可能与大鼠和人体之间的差异有关。FMT可增加肝脏胰岛素敏感性，进而影响NAFLD的发展进程。

该研究结果证实通过FMT对NAFLD患者进行肠道菌群调控可上调胰岛素受体水平、改善胰岛素抵抗、改善NAFLD患者肝功能水平的病情。因此，FMT是基于肝-肠轴的NAFLD可能特异治疗方式之一。总之，调整肠道菌群是预防和治疗代谢相关性疾病的重要措施，动物实验和人体的FMT相关研究均提示了粪便细菌移植在治疗肥胖和胰岛素抵抗的效果，是一种潜力巨大的诊断和治疗的新靶点，在FMT作为一种临床治疗方法仍然有许多问题尚需要解决，如何选择最合适的捐赠者，应符合什么样的条件，确定FMT植入物的最佳细菌结构给成分，是否建立标准成分谱，这些都是未来研究的一个重难点，另外，该试验样本数量较少，后期仍需多中心、大样本的临床数据支持。