益生菌與肝病 三億文庫

益生菌與肝病

我國是世界上病毒性肝炎的高發區，乙肝病毒攜帶者高達1.3億。雖然一些抗病毒藥物在臨床得到廣泛應用，但是慢性肝炎進展為肝硬化、重型肝炎的勢頭仍未得到有效地遏制。目前隨著人工肝和肝移植技術的不斷發展，使得終末期肝病的病死率有所下降，但由於經濟、技術等各種條件的限制，慢性肝病總體病死率仍居高不下。慢性肝病的防治仍然是21世紀的重大課題，我們仍然任重道遠

大量臨床研究顯示肝病的發生髮展與人體微生態的變化密切相關。其中腸道微生態與肝臟不但在解剖結構上，而且在功能上都有著密切的聯繫。正常情況下，肝臟可清除來自腸道的包括內毒素、氨、吲哚、酚類、短鏈脂肪酸、假性神經遞質前體等各種毒素，還能清除腸源性細菌、真菌等。一旦肝臟功能受到嚴重損傷時，腸道微生態可發生顯著變化，進而腸道屏障功能受損，腸道細菌及其各種代謝產物大量移位進入腸外器官，過度激活機體免疫系統，引起異常免疫反應，導致肝細胞凋亡、壞死。這大大加快了慢性肝炎重型化，肝硬化並發上消化道出血，肝腎綜合征以及感染的進程。反之，內毒素血症、胃腸功能不全等又可通過腸道微生態的變化加重肝臟的損傷，形成惡性循環。

1．肝病微生態基礎

1.1 肝臟細胞功能與腸道微生態

肝臟是人體最大的腺器官，組成肝臟的細胞主要為肝細胞、庫普弗細胞、肝星狀細胞、內皮細胞和隱窩細胞等。肝臟功能的發揮依賴於肝臟實質細胞與非實質細胞，並與腸道微生態有密切的關係。肝細胞又稱肝實質細胞，占肝臟體積及數量的80%。肝臟的大部功能如合成代謝、解毒、排泌等功能主要由肝細胞完成。正常狀態下，經腸道吸收的各種營養物質由肝臟代謝，合成人體所需的白蛋白、糖、脂肪、膽固醇、凝血因子，VitB族等諸多物質，同時將腸道菌群中由腐敗菌產生的有害物質代謝為無害物質，或為機體利用，或排出體外。可以這樣認為，腸道是肝臟這個生化加工廠的初級原料庫，肝臟則通過精細的生化反應，加工著來自腸道的包括由腸道菌群產生的有益的及有毒的全部物質，並使之向有利人體健康的方向轉化。

肝臟庫普弗細胞能清除包括來自腸道微生態的內毒素、細菌、真菌方面具有極其重要的作用。庫普弗細胞功能發揮正常與否與腸道微生態有密切的關係。

悉生動物學研究表明，無菌肝臟庫普弗細胞數量較普通大鼠少，如果將無菌大鼠肝臟的庫普弗細胞與肝實質細胞放在共同培養系統中，庫普弗細胞對內毒素不產生反應。如通過腸道將內毒素或細菌與無菌大鼠接觸後，肝臟庫普弗細胞數量可上升到正常值水平，且在庫普弗細胞與肝實質細胞的共同培養系統中，庫普弗細胞可對內毒素產生反應，而且引入外源性大腸埃希菌可明顯激活庫普弗細胞，並可顯著增加庫普弗細胞對內毒素的敏感性。

1.2 肝臟血液供應與腸道微生態

肝臟有雙重供血系統，血流量為1200－1400ml/min，25%來自肝動脈，75%來自門靜脈。門靜脈血富含各種自腸道吸收的營養物質，同時也含有來自腸道細菌產生的各種代謝產物乃至腸道細菌。

正常情況下，腸道內的各種抗原物質，包括細菌及其代謝物質，如內毒素等可少量進入門靜脈系統，但可在肝臟內滅活、清除。目前認為，微量的內毒素吸收可刺激人體免疫系統，使之處於一種「覺醒」狀態。此外，Billiar等研究發現，無菌大鼠肝臟庫普弗細胞數量少且對內毒素不產生反應，但當聯以大腸埃希菌後，肝臟庫普弗細胞數量上升恢復到正常水平，並對內毒素產生反應。因此，腸道菌群對維持正常肝臟巨噬細胞的反應性是非常重要的。

1.3 肝腸循環和腸道微生態

腸肝循環是肝臟結合反應和腸道菌群的脫結合反應相互作用的總和，也是肝臟氧化反應和腸道菌群還原反應相互影響的結果。肝臟發生的生物化學反應是依賴於分子氧，使化合物氧化；腸道菌群則依賴於無氧環境，大部分微生物是以分子而不是氧作為最後的電子受體。因此，化合物成為電子受體並被菌群還原。肝臟有將化合物或其代謝物結合於葡萄糖醛酸和硫酸鹽的酶，而腸道菌群有水解這些結合物的酶。從化學角度看，腸道菌群趨向於逆轉哺乳動物組織代謝反應。另外膽汁酸、尿素、激素、藥物等物質可進行腸肝循環。

2.肝病腸道微生態

肝臟與胃腸道和解剖關係甚為密切，共同組成消化系統整體。在病理狀態下，消化系統各器官之間常相互影響，或互為因果。早在100多年前，巴夫洛夫等發現，結紮門靜脈後，實驗動物可出現發熱、腎炎等，認為此與肝臟不能清除來自腸道的毒素有關。肝臟疾病時患者常伴有胃腸道異常癥狀，如食慾下降、噁心、嘔吐等胃腸表現。肝硬化、重型肝炎常可有胃腸道功能異常，易胃腸道感染，出現腹瀉，也可便秘，甚至消化道出血等。胃腸道病變又可加劇肝病的病情，造成惡性循環。

2.1胃腸道微生態系統

胃腸道生態系統是人體最大的微生態系統，含有人體最大的貯菌庫及內毒素池。胃腸道生態系統菌種達500餘種，重量約1000g，接近肝臟的重量。據研究，胃內含菌量小於103CFU/ml，主要為需氧革蘭陽性鏈球菌、葡萄球菌、乳酸桿菌及一些酵母菌。近端小腸含菌量在103～104CFU/ml之間，除了主要的鏈球菌，葡萄球菌和乳酸桿菌，還可分離出韋榮球菌，放線菌，腸桿菌，厭氧菌較少。遠端小腸革蘭陰性菌數量超過革蘭陽性菌，腸桿菌明顯增多，類桿菌，雙歧桿菌，梭桿菌梭菌達一定水平。含菌量在106～108CFU/ml。大腸含量則明顯增多，達1011～1012CFU/g腸內物，以類桿菌，雙歧球菌，消化鏈球菌，真桿菌為主，梭菌，乳酸桿菌，腸桿菌細菌，腸球菌含量較低，小於108CFU/g腸內食物糞便含菌量分類情況則與大腸接近。腸道內毒素含量極高，在小鼠每克腸內容物的內毒素量以微克/毫克計算。90%以上的腸道內毒素由兼性厭氧的革蘭陰性桿菌（主要為腸桿菌科細菌）產生。同時胃腸道還含有大量的由細菌產生的酶類物質

胃腸道在消化吸收各種營養物質的同時，可將腸道內細菌及其代謝產物如內毒素等隔離於腸腔。腸道屏障在其中起重要作用，腸道屏障包括：

2.1.1腸道正常菌群，腸道中的專性厭氧菌如雙歧桿菌等通過與腸上皮細胞密切接觸，佔據腸上皮細胞表面的空間位置，構成一層菌膜屏障，抑制腸道內潛在原因菌對腸上細胞的粘附與繁殖。另外，腸道內雙歧桿菌、乳酸桿菌等生理有益菌還具有多種生物拮抗功能，如通過營養爭奪、產生各種有機酸降低腸道局部pH、產生具有廣譜抗菌作用的物質如防禦素、細菌素、過氧化氫、抗菌肽以及親脂分子等，對腸道內的潛在致病菌起抑制或殺滅作用，它還可以刺激干擾素的產生，促進腸道內SIgA和其它免疫球蛋白分泌，增加腸道局部免疫力等。最近研究認為它還可以抑制毒素和受體相互作用的蛋白從而間接起到抗病原菌定植作用。

2.1.2腸粘液層，主要包括由腸杯狀細胞分泌的粘蛋白及由腸淋巴細胞分泌的sIgA組成，腸粘液層一方面分專性厭氧菌提供良好的生態環境，可促進其生長，另一方面，粘液蛋白中結合位點，可與腸上皮細胞上的結合位點競爭，以阻止細菌對腸上皮的結合，使細菌處於粘液層，以利於腸蠕動清除

2.1.3腸上皮細胞層，主要由腸上皮細胞及細胞間緊密連接組成，可阻止腸道細菌及毒素等大分子物質的通過；

2.1.4腸道免疫系統；又稱腸道相關淋巴組織(gut associated lymph tissue，GALT)，包括上皮細胞，固有層淋巴細胞，淋巴濾泡，Peyer"s patches，腸系膜淋巴結。GALT在防止細菌粘附及細菌移位中起重要作用。由B細胞轉化為漿細胞後產生的sIgA被認為是腸道

免疫屏障的一個重要方面，sIgA位於粘液層，可通過與細菌胞壁抗原決定簇結合包裹細菌，抑制細菌對腸上皮細胞的粘附，起免疫排斥作用；

2.1.5腸—肝軸：主要功能在於防止腸道內毒素移位，因為膽鹽可與內毒素結合形成去污劑樣的難以吸收的複合物，抑制內毒素移位。

2.1.6防禦素 是一類肽類抗菌物質，屬人體天然免疫的組成部分。腸細胞分泌的防禦素包括主要由潘氏細胞產生的α-防禦素（HD-5、HD-6），腸上皮細胞產生的β-防禦素（hBD-1、hBD-2）及Cathelicidins（LL37/hCAP18）。防禦素作用機理在於其獨特的結構及陽離子作用，它可與原核細胞膜磷脂中的陰離子結合併插入細胞膜中，形成膜孔，使原核細胞喪失能量及其它離子成分，細胞隨之裂解。

2.2肝病時腸道微生態的變化：

腸道微生態在人的一生中處於一種演替狀態，在成人階段，處於一種相對平衡狀態。同位素放射性物質，嚴重疾病，抗生素，制酸劑應用等均可對腸道微生態產生嚴重影響，導致腸道微生態失衡。肝病狀態下，尤其在肝硬化及重型肝炎時，病人消化道癥狀明顯，如噁心、嘔吐、胃納明顯下降，相對而言，腸道菌群營養底物不足；肝功能不全，肝臟合成功能下降，血漿中的白蛋白急聚下降，因此易產生水腫；如腹水。 膽汁分泌不足，腸道內膽鹽缺乏，肝臟結構改變，門脈高壓形成，導致胃腸道淤血、缺氧，出現門脈高壓性胃病及腸病；由於肝臟合成凝血因子減少，加之胃腸道淤血，臨床為防止上消化道出血，預防性或治療性應用止酸劑如洛賽克等。這些因素的存在均可導致腸道微生態失調。

動物實驗表明急性肝衰竭大鼠胃、空腸、迴腸存在結腸型細菌，並有細菌過度生長，腸管擴張，腸壁變薄等腸道微生態失衡表現。此外我們還發現腸道菌群的失調程度是隨肝功能的損害加重而加重，並隨肝功能出現好轉而出現一定程度的恢復。

我們在慢性重型肝炎患者糞便菌群定性定量分析中發現，慢性重型肝炎患者腸道腸道雙歧桿菌、類桿菌等專性厭氧菌顯著減少，而腸桿菌科細菌，腸球菌，酵母菌等兼性厭氧菌顯著增加，存在腸道微生態失調。腸道微生態失調程度與肝病的嚴重程度相關。在肝硬化腸道菌群分析研究中也存在類似的情況，在肝硬化患者中，腸道菌群失調程度與其肝功能分級有一定相關性，在 Child 分級 C 級中，腸道微生態失調錶現得最為明顯。小腸細菌過度生長，可在小腸位置使膽鹽脫抱合，影響脂肪的乳化吸收，更加重腹瀉，加重營養不良。

慢性肝炎病人，肝硬化患者常有腹瀉，且腹瀉的發生率與肝功能惡化程度相關，重型肝炎病人易便秘腹脹，這實際上是肝病患者胃腸道微生態失調的表現之一。

2.3腸道微生態變化與慢性肝炎重型化的關係

在我國，慢性重型肝炎占重型肝炎的80%以上，是慢性肝病病人死亡的重要因素之一。重型肝炎發病機制複雜，除與病毒變異（在我國，主要為乙型肝炎病毒）、合併其它類型的肝炎病毒感染如丙肝、丁肝、戊肝等感染外，複雜的內毒素——細胞因子網路作用在其中起了重要的作用（稱為第二次打擊學說）。我們的研究表明慢性肝炎、慢性重型肝炎存在腸道微生態失調，失調程度與肝病嚴重程度有關。腸道微生態失調，腸道定植抗力下降及腸道屏障功能受損是其腸道內毒素移位、血內毒素升高、內毒素血症形成的原因之一。內毒素及由內毒素啟動刺激機體產生的TNF-α、IL-1等細胞因子可引起肝細胞凋亡、壞死，加重肝臟原有的損傷，是導致慢性肝炎重型化的重要原因之一。

2.4肝病時腸道微生態失衡與肝病併發症：

慢性肝病隨著其病情程度的加重，在肝硬化失代償期、重型肝炎期，可出現各種併發症，其中與腸道微生態有明顯關係的有繼發性感染（自發性細菌性腹膜炎、肺炎、敗血症等）、內毒素血症、肝性昏迷、上消化道出血、肝腎綜合征等。慢性肝病一旦出現併發症，則預後極差，有些併發症可以是直接導致病死的原因。因此，在治療肝病時，尚需從腸道微生態的角度預防治療肝病併發症。

2.4.1繼發感染

慢性肝病，尤其在肝硬化失代償期及慢性重型肝炎病人，容易發生繼發感染，尤其在重型肝炎，繼發感染率達80%。感染原因與肝臟清除腸道源性微生物、內毒素等有害物質功能下降；機體免疫力減退，中性粒細胞功能異常，血清補體、纖維連接蛋白、調理素等低下；治療過程中侵入性診療操作用的增加有關。腸道菌群失調，腸桿菌科細菌、真菌過度生長，腸道屏障功能不全/衰竭，腸道細菌移位等在肝病繼發感染中也起非常重要作用，這一點目前已受到廣泛重視。繼發感染的原因菌主要以腸道細菌為主如大腸桿菌、沙門菌、肺炎桿菌、彎形桿菌、銅綠假單胞菌、其次為肺炎球菌、各型鏈球菌、葡萄球菌等；厭氧菌為難辨梭菌；真菌主要為白色念球菌等。

2.4.2內毒素血症

慢性肝病常有較高的內毒素血症發生率，一般認為與其易發生感染，肝臟清除內毒素功能下降有關。但臨床及動物研究表明，感染尚不能完全解釋高內毒素血症發生率，研究表明，慢性肝病患者腸道定植抗力下降，腸道GNR過度生長繁殖，膽鹽缺乏等因素是其腸道內毒素池擴大的原因，存在腸道內毒素過度移位的情況。因此，慢性肝病的高內毒素血症發生率除去前二者有關外，腸道內毒過量移位也是其因素之一。

2.4.3上消化道出血

最常見的為食管下段、胃底靜脈曲張破裂出血。食管靜脈曲張出血和門脈高壓的壓力有一定關係，當門靜脈壓力大於2.94kPa則容易出血，且自動停止的機會很少。

一般肝硬化患者後期出現上消化道出血常伴隨機體高動力循環狀態，此時其腸道定植抗力下降，腸道革蘭陰性桿菌過度生長繁殖，且與其高內毒素血症呈正相關作用。

2.4.4肝性腦病

肝性腦病發病機制複雜，除水、電解質紊亂（鹼血症、低血鉀），氨基酸失衡外，血氨升高，假性神經遞質、短鏈脂肪酸增加也是其原因之一，且這三種物質多來自腸道，由腸道細菌代謝產生，與肝臟功能下降，清除功能下降有關。

2.4.5肝腎綜合征

肝腎綜合征是重型肝炎、急性肝功能衰竭，以及肝硬化腹水常見的腎併發症，是由於嚴重肝病引起的腎功能衰竭。但其臨床實驗室檢查和形態學都無腎病的表現。慢性肝病時，內毒素血症的出現與肌酐清除功能下降有關，Clementer等對43例肝硬化伴腹水者的腎功能測定，結果21例腎功能正常，其餘22例伴有功能性腎衰竭，後者幾乎內毒素血症均為陽性。肝病時腸源性內毒素血症對腎臟的作用可能是：①使腎血管強烈收縮，致腎臟血液動力學發生改變，形成皮髓分流，腎臟缺血。但並不引起腎實質性損害，一旦病因去除，腎功能可發生逆轉；②使機體發生Schwatzman反應，造成腎小球和腎周毛細血管內纖維蛋白沉澱和血管阻塞。嚴重時可導致腎小管急性壞死，甚至腎皮質壞死。尚有報道內毒素可激活腎素—血管緊張素系統，提高腎血管兒茶酚胺的敏感性。腸源性內毒素血症所致的功能性腎功能衰竭和急性腎小管壞死是肝硬化死亡的主要原因之一。一旦出現肝功能惡化或肝功能衰竭、消化道出血、過量利尿、放腹水、感染、電解質紊亂等誘因，即可出現肝腎綜合征。有人統計死於肝性昏迷的病人中有73%～84%存在腎功能衰竭。

3．肝病的微生態防治

基於肝病患者常有不同的腸道微生態失調，且微生態失調又可通過多種方式加重肝臟原有損傷。因此兩者之間存在著密切聯繫，互為因果，如若不有效預防治療，可形成惡性循環，導致嚴重的臨床後果。腸道微生態變化既可以急劇的變化（抗生素的應用、重型肝炎，腸道缺血再灌注，外科手術如小腸移植、肝臟移植等），也可以是緩慢的變化，但若不加以有效保護，不及時去除誘因，則最終也引起嚴重的生態災難，如同宏觀生態失調所導致的洪水泛濫、沙塵暴等等。因此，我們認為腸道微生態調節治療必須作為肝病綜合治療的一個不可缺

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