基于腸道菌群調節的中醫藥防治非酒精性脂肪肝的研究進展

李寶龍，王嬌嬌，段婷婷，黃家鵬，高 彤，李松濱,孫勁暉

( 1.黑龍江中醫藥大學，哈爾濱150040； 2.北京中醫藥大學東直門醫院脾胃科，北京100700)

隨著肥胖及其相關代謝綜合征的全球化流行，非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)已成為歐美等發達國家和我國富裕地區慢性肝病的重要病因。NAFLD包括單純性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)及其相關肝硬化[1]。持續性的脂肪性肝炎能夠導致肝硬化和肝細胞癌[2-3]。Kwak等[4]的研究顯示，美國成人中NAFLD的總體患病率為21.9%。NAFLD的發病也呈現低齡化的趨勢。有研究表明，人和動物腸道微生物群在NAFLD的發病過程中有重要作用[5-6]。因此，對腸道菌群與NAFLD的相關性研究是防治NAFLD的一個新的角度和策略。近年來，運用中醫藥治療NAFLD取得了較好的療效。現就腸道菌群與NAFLD的聯系，中醫藥通過調節腸道菌群進而達到治療NAFLD的相關研究進行綜述。

1 NAFLD的發病機制

NAFLD是一種除飲酒和其他肝損害因素(藥物損害、病毒感染、自身免疫等)所致的以肝實質細胞脂肪變性貯積為特征的臨床病理綜合征[7]，主要根據患者病史、臨床癥狀、實驗室檢查及超聲檢查結果綜合診斷。目前，對于NAFLD的具體發病機制尚未清楚，“二次打擊”學說是一種被廣泛接受的理論。“第一次打擊”是胰島素抵抗(insulin resistance，IR)導致的肝脂肪變性，IR是指胰島素作用的靶器官對胰島素的敏感性下降，即正常劑量的胰島素產生低于正常生物學效應的一種狀態，導致肝臟中三酰甘油堆積，肝臟對內外源性損害因子、缺血、缺氧等的耐受能力下降。“第二次打擊”是在氧化應激、炎性因子以及內毒素等因素的作用下，肝組織出現炎癥、纖維化等病理改變，引起NASH[8]。有研究認為，NAFLD的發生也可能與不良飲食習慣有關，高脂或大量飲食果糖會引發IR和高瘦素血癥，并伴有NAFLD[9]。研究表明，腸道菌群與NAFLD的發病密切相關，腸道細菌過度生長產生的脂多糖、短鏈脂肪酸、乙醇、炎癥誘導物等有害物質也可誘導NAFLD的發生[10]。腸道菌群失調會導致腸道黏膜屏障受損，細菌和內毒素等透過腸道屏障進入血液循環到達肝臟，進而激活宿主免疫系統產生的細胞因子和炎癥介質，形成炎癥反應，從而對肝臟造成損傷。

2 腸道菌群與NAFLD的關系

2.1腸-肝軸 1998年，馬歇爾提出了“腸-肝軸”的概念，自此腸道與肝臟之間的關系受到了更多的關注[11]。腸-肝軸是NAFLD發病機制中的重要組成部分。共同的胚胎起源使肝臟和腸道兩個器官在解剖和生物學功能上具有緊密聯系，腸道和肝臟通過膽管、門靜脈、體循環以及緊密的雙向連接進行溝通。當腸道遭受打擊后，表現為腸道黏膜通透性增加、屏障功能受損，腸道中大量細菌和內毒素進入門靜脈系統，肝臟內的Kupffer細胞、肝星狀細胞等被革蘭陰性菌細胞壁的主要脂質成分脂多糖所激活，釋放的炎性因子參與肝病的進程。具有代表性的炎性因子如腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor α，TNF-α)會對肝臟產生持續性損傷。肝腸循環是肝臟和腸道交流的系統，腸道中的膽汁酸由肝臟回收并分泌到膽管中，并在腸道中重吸收，因此膽汁酸在體內的平衡決定腸-肝軸的穩態[12]。膽汁酸作為腸道中重要的組成成分，能夠抑制腸道細菌的過度生長，影響腸道菌群的組成和數量，進而影響腸道菌群的生理功能[13]。膽汁酸也可作為信號分子介導法尼醇X受體(farnesoid X receptor，FXR)調節機體代謝,膽汁酸與腸上皮細胞的FXR結合，誘導腸上皮細胞、成纖維細胞生長因子19轉錄，成纖維細胞生長因子19到達肝門靜脈,通過抑制膽固醇7α單氧酶下調膽汁酸的合成，形成一個反饋系統調節膽汁酸的產生[14]。肝臟通過釋放膽汁酸和生物活性介質進入膽管和體循環與腸道菌群相互作用，抑制腸道細菌的過度生長。在腸道中，宿主和微生物代謝的內源性底物以及來自飲食的外源性底物通過門靜脈系統轉移到肝臟，可能會觸發先天免疫，使肝臟產生炎癥，從而影響肝臟的功能，致使NAFLD發生和發展[15]。

2.2腸道菌群的改變 人體腸道內含有多種微生物群，主要由細菌組成，輔以真菌、原生動物及病毒等其他微生物。一個體重70 kg、身高1.7 m的“標準參考人”，腸道內微生物種類超過1 000種，大約3.8×1013個，總重量約0.2 kg[16]，如此龐大的細菌群落被當作人體后天獲得的“器官”，在宿主消化、營養、代謝、免疫等方面發揮極其重要的作用。腸道微生物群與宿主形成共生關系，并在宿主中發揮重要作用，除保護宿主免受侵入的病原微生物的損害外，腸道細菌還能幫助腸道消化不可消化的碳水化合物，產生必需維生素，刺激免疫系統發育，維持組織的動態平衡。Philips等[17]發現，腸道微生物群對NAFLD有顯著影響，該研究對8例類固醇抗性酒精性肝炎患者進行了糞便移植，糞便來自健康捐贈者，糞便移植后隨訪1年。結果發現，與未接受糞便移植的患者相比，接受糞便移植的患者總體生存率為87.5%，而未接受糞便移植的患者總體生存率為33.3%；移植后1年，患者腸道內變形桿菌減少，厚壁菌門增加。有研究表明，雙歧桿菌和乳酸桿菌菌株可能會對NAFLD產生不同影響，一些雙歧桿菌屬可能在NAFLD、NASH以及肥胖的發展中有保護作用[18]。黃紅麗等[19]用高脂飼料喂養SD大鼠12周復制NAFLD模型，研究發現，NAFLD模型大鼠肝臟組織呈現灰黃色，有明顯的脂肪病變，血清膽固醇/低密度脂蛋白膽固醇比值以及丙氨酸轉氨酶(alanine aminotransferase,ALT)活性較正常組明顯升高(P<0.01)。提取盲腸黏膜組織的DNA，經16SrDNA高通量Illumina測序，利用生物學分析方法對NAFLD大鼠的腸道菌群進行分析，結果顯示，正常組菌群的sobs、chao、ace以及shanon的多樣性指數值均顯著高于模型組。在菌“門”分類水平上比較，正常組的厚壁菌門/擬桿菌門的比值顯著高于模型組(P<0.05)，而疣微菌門在模型組中的比例顯著增加；在菌“屬”分類水平上比較，模型組腸道乳酸桿菌較正常組明顯下降[19]。該研究表明NAFLD大鼠存在菌群失調、腸道有益菌減少等現象。也有研究發現，脂代謝紊亂會誘發腸道菌群失調，而腸道菌群失調反過來又會加劇脂代謝紊亂，兩者與脂肪肝的發生發展密切相關[20]。

3 中醫藥調節腸道菌群

《醫學入門·臟腑》曰：“心與膽相通，肝與大腸相通，脾與小腸相通，肺與膀胱相通，腎與三焦相通，腎與命門相通，此合一之妙也[21]”。中醫認為肝與脾、肝與大腸密切相關。中藥經過胃腸道的消化吸收，在腸道內與腸道菌群相互作用，通過改善有益菌群，抑制腸道菌群增殖，從而減緩肝臟的脂肪病變。依據“扶正以固本、扶正以祛邪”的中醫理論[22]，中醫藥調節慢性肝病最常用的是具有補氣和清熱功效的中藥，其中人參和黃連最具代表性，其有效成分分別為人參皂苷和小檗堿，其均具有抑菌功效，對腸道菌群也具有一定的調節作用。中醫認為NAFLD多是飲食失節或情志失調導致肝失疏泄、脾失健運、痰濕內生、日久痰瘀之邪痹阻肝絡而成，故中醫治療NAFLD的中藥配方大多具有疏肝通絡、祛瘀化濁以及健脾之功效，并且這類中藥復方在臨床上也顯現出較佳的治療效果。

3.1補氣藥和清熱藥單藥

3.1.1人參 人參為五加科人參屬植物人參的根，具有大補元氣、補脾益肺等功效。人參皂苷是人參的主要有效成分，具有抑菌之功效，能有效防治細菌生物膜引起的感染。研究表明，人參皂苷主要是通過抑制生物膜形成中所必需的葡糖基轉移酶而阻止生物膜形成，并可調控細菌密度感知信號分子[23]。孫藝凡等[24]對大鼠盲腸內容物進行宏基因測序，菌群數據結果顯示，長期服用人參提取物可引起腸道菌屬中雙歧桿菌和乳酸桿菌這兩種有益菌屬的顯著升高,而擬桿菌屬的丁酸菌屬等占比顯著下降，說明人參提取物能夠改善腸道的有益菌群，抑制有害菌群，從而調節腸道菌群的結構。高脂高糖飲食8周復制大鼠NAFLD模型，采用人參皂苷Rg1治療可調節β-氧化的3個關鍵酶——肉毒堿脂酰轉移酶1、肝臟脂酰CoA合成酶1以及酰基輔酶A氧化酶1的表達水平，從而改善脂代謝，減輕肝臟損傷[25]。王雨珊等[26]用雄性C57BL/6小鼠復制酒精性肝損傷模型,其中人參發酵液治療組于第7周開始連續應用人參發酵液(含人參皂苷Rg2、Rh3)治療2周。治療結束后與模型組比較，肝臟和血清中ALT和天冬氨酸轉氨酶(aspartate aminotransferase,AST)的水平顯著下降(P<0.05)；回腸中的乳酸桿菌和雙歧桿菌數量顯著增加，大腸埃希菌和腸球菌屬數量顯著降低。以上研究說明，發酵人參中的有效成分能夠促進腸道菌群中有益菌群的生長，抑制大腸埃希菌等致病菌的生長，從而緩解酒精性肝損傷。

3.1.2黃連 黃連為毛茛科植物黃連、三角葉黃連或云連的干燥根莖，具有清熱燥濕和瀉火解毒之功效，主要活性成分為小檗堿[27]。李東浩[28]在高脂飲食誘導的NAFLD大鼠模型中發現，大鼠腸道內腸道細菌比例失調，擬桿菌數量減少，普拉梭菌數量增多，腸道黏膜通透性增加；用小檗堿治療后能改善NAFLD大鼠腸道黏膜的屏障功能，增加腸黏膜上皮occludin蛋白的表達，降低NAFLD大鼠脂多糖、TNF-α、腸型脂肪酸結合蛋白、血脂以及轉氨酶的水平。齊雙翡[29]通過高脂飲食建立NAFLD模型，12周后正常組給予普通飼料，模型組和治療組繼續高脂飲食喂養，其中治療組給予鹽酸小檗堿灌胃，4周后處死取材。與模型組相比，治療組血清中ALT、AST、總膽固醇、三酰甘油、脂多糖、D-乳酸、腸型脂肪酸結合蛋白的水平顯著降低(P<0.05)；病理結果顯示，與模型組相比，治療組腸絨毛輕度水腫、形態飽滿、排列整齊緊密；高通量測序分析糞便顯示，模型組chao1、shannon指數與正常組相比有上升趨勢，而治療組chao1、shannon指數顯著低于模型組(P<0.05)；治療組擬桿菌門和變形菌門占比上升，而厚壁菌門和藍細菌門占比降低。以上結果說明，鹽酸小檗堿可能通過改善腸道菌群結構和菌屬比例，維持腸道黏膜屏障的完整性，減少內毒素等有害介質進入肝臟，減緩NAFLD的疾病進程和發展。小檗堿可通過調節肝臟中人G蛋白偶聯膽汁酸受體1和膽固醇調節元件-1通路，改善膽汁酸的肝腸循環、機體炎癥水平以及調節腸道微生物菌群降低血脂。黃連生物堿可促進膽汁酸受體FXR和G蛋白偶聯膽汁酸受體5的表達，激活膽汁酸受體通路相關蛋白，促進膽汁酸肝腸循環，改善機體炎癥水平及調節腸道微生物菌群，減少脂肪肝中的脂質沉積[30]。

3.2疏肝健脾、祛瘀化濁功效方藥

3.2.1降脂理肝湯 由澤瀉、丹參、郁金、決明子、海藻以及荷葉組成，此方制定者為首屆上海市名老中醫張云鵬，其認為痰瘀互阻、肝絡不和是NAFLD的病機，故以疏肝通絡、活血化瘀、降脂化濁為治則[31]。唐標等[32]用高脂飼料飼養大鼠12周后觀察到大鼠肝臟出現不同程度的脂肪變性和空泡樣變。之后治療組采用降脂理肝湯4.6 g/(kg·d)灌胃，4周后采集大鼠空腸到回腸段的腸道內容物，測定腸道微生物數量。結果顯示：與正常組比較，模型組細菌總數、大腸埃希菌、雙歧桿菌以及乳酸菌的數量顯著增加；與模型組相比，降脂理肝湯治療組細菌總數以及大腸埃希菌、雙歧桿菌、乳酸菌的數量顯著降低(P<0.01)，表明高脂飲食能誘導NAFLD大鼠腸道菌群數量過度增長，降脂理肝湯能夠抑制腸道細菌數量的增長并恢復其細菌總數，雙歧桿菌和乳酸菌升至正常水平，革蘭陰性菌的優勢菌大腸埃希菌數量顯著降低，減少腸道內毒素的產生，同時該方又能抑制乳酸菌和雙歧桿菌的過度生長，進而干預NAFLD的病程進展。

3.2.2消脂方 林寶華[33]自擬的消脂方由白豆蔻、柴胡、白芍、水蛭、生山楂等組成，具有疏肝健脾、祛瘀化痰、暢利三焦的功效。采用消脂方治療30例NAFLD痰瘀阻絡證患者發現，治療后患者的ALT和三酰甘油水平顯著降低(P<0.05)[33]。提示消脂方治療NAFLD具有較好的療效。朱青等[34]采用高脂飼料喂養C57BL/6J小鼠以建立NAFLD模型，16周后分組，其中治療組給予消脂湯治療1個月。結果發現，與模型組相比，治療組血清ALT、AST的水平均顯著降低(P<0.01)；與正常組相比，模型組結腸內雙歧桿菌、梭桿菌屬、普雷沃菌屬及乳酸桿菌的數量顯著減少，而大腸埃希菌的數量顯著升高；與模型組比較，消脂方可改善腸道菌群失衡狀態，雙歧桿菌、梭桿菌及乳酸桿菌屬數量明顯升高，大腸埃希菌數量明顯減少(P<0.05)，并且消脂湯治療后血清IR、TNF-α、白細胞介素-6水平降低，顯示消脂方可調整腸道菌群數量，間接改善IR和炎癥反應，促進腸道菌群中有益菌生長，減緩NAFLD的發生和進展。消脂方能顯著緩解NASH病情的機制可能是通過調整腸道菌群結構，促進乳酸桿菌、雙歧桿菌等優勢菌群增長，降低腸道通透性，從而減少細菌內毒素進入肝臟與肝巨噬細胞表面Toll樣受體4結合形成復合物，減少肝臟炎癥，減緩NAFLD發展為NASH[35]。

4 結 語

腸道菌群紊亂致使有害細菌和內毒素產生增加，這些物質透過腸道屏障進入血液，從而刺激機體免疫系統產生炎癥介質和細胞因子，觸發炎癥反應參與NAFLD的發生與進展。可通過中醫藥調節腸道菌群平衡，促進優勢菌群生長，改善腸道黏膜屏障的完整性和腸黏膜通透性，從而減少有害細菌及菌群產物的易位，進而減輕NAFLD的程度。因此，以腸道菌群為藥物治療靶點，開展中醫藥防治NAFLD的相關實驗研究，既可闡明中醫藥防治NAFLD的作用機制，也可為中醫藥有效治療NAFLD提供新的思路和方向。