非酒精性脂肪性肝病患者腸道菌群與胰高血糖素樣肽1的相關(guān)性分析

劉志平，趙致維，張金華

武漢市漢口醫(yī)院 消化內(nèi)科，武漢 430012

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)發(fā)病率逐年攀升，已成為全球重要的公共衛(wèi)生問題。胰島素抵抗(IR)、氧化應(yīng)激、炎癥和遺傳傾向等多個因素參與了NAFLD的發(fā)生和發(fā)展，NAFLD與2型糖尿病、肥胖、血脂紊亂等多種代謝性疾病存在密切相關(guān)性[1]。研究[2-3]發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用胰高血糖素樣肽(glucagon-like peptide, GLP)1類似物艾塞那肽治療肥胖性2型糖尿病患者的同時，還可以降低患者肝細(xì)胞的脂質(zhì)含量。動物實(shí)驗(yàn)[4]亦發(fā)現(xiàn)，GLP-1類似物利那魯肽可以減輕高脂飲食誘導(dǎo)的NAFLD大鼠肝臟中的氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)水平。近年來關(guān)于腸道菌群失調(diào)與2型糖尿病、NAFLD的研究逐漸成為熱點(diǎn)，GLP-1作為一種腸促胰素，被發(fā)現(xiàn)與腸道菌群之間亦存在千絲萬縷的聯(lián)系。對無菌小鼠進(jìn)行糞菌移植后可減少其胃腸道GLP-1受體的表達(dá)并促進(jìn)胃腸道蠕動，提示腸道菌群可能影響GLP-1生物學(xué)作用的發(fā)揮[5]。然而腸道菌群是否對GLP-1的分泌水平存在直接的影響尚不清楚。本研究通過觀察NAFLD患者血清GLP-1水平及腸道菌群的變化，探討NAFLD患者血清GLP-1水平的變化及其與腸道菌群失調(diào)之間的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2018年1月-2018年12月期間在本院就診的NAFLD患者116例，NAFLD診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《非酒精性脂肪性肝病防治指南(2018年更新版)》[6]。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并酒精性肝病者、病毒性肝炎者、自身免疫性肝病者、肝豆?fàn)詈俗冃哉摺⑺幬镄愿尾≌撸缓喜?yán)重高血壓者；合并明確的糖尿病者；合并嚴(yán)重心、腎功能不全者；合并肝臟惡性腫瘤、感染或膽道疾病者；所有病因不能確定的肝功能異常者。另外選取在本院體檢的96例健康體檢者作為對照組。本研究方案經(jīng)由武漢市漢口醫(yī)院倫理委員會審批(批號：2018022601)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 資料收集及指標(biāo)檢測 收集所有患者的性別、年齡、既往病史等臨床資料，安排專人測量其身高、體質(zhì)量，并計(jì)算BMI。所有受試者禁食10 h后于次晨抽取靜脈血標(biāo)本，采用全自動生化分析儀檢測甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)指標(biāo)。空腹血糖(fasting plasma glucose, FPG)測定采用氧化酶法；血清空腹胰島素(fasting insulin, FINS)檢測采用電化學(xué)發(fā)光法(試劑盒產(chǎn)自德國羅氏公司)；血清GLP-l測定采用酶聯(lián)免疫吸附法(試劑盒產(chǎn)自美國R&D公司)。穩(wěn)態(tài)模型計(jì)算胰島素抵抗指數(shù):HOMA-IR=FPG(mmol/L)×FINS(mIU/L)/22.5。

1.3 腸道菌群檢測 采集所有患者的新鮮糞便標(biāo)本1.0 g左右置入無菌密閉便盒送檢。取糞便標(biāo)本0.1 g加入裝有0.9 ml生理鹽水的無菌試管內(nèi)，按連續(xù)10倍稀釋法稀釋后分別接種于不同的培養(yǎng)基上。腸桿菌、腸球菌和葡萄球菌等需氧菌置于37 ℃普通培養(yǎng)箱培養(yǎng)48 h；雙歧桿菌、乳酸桿菌和擬桿菌置于37 ℃厭氧培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72 h。觀察培養(yǎng)結(jié)果，計(jì)數(shù)以每克濕糞中菌落形成單位的對數(shù)值表示(log cfu/g)。同時計(jì)算雙歧桿菌與腸桿菌數(shù)值之比(B/E比值)評估腸道菌群定植抗力。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以±s表示，2組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料2組間比較采用χ2檢驗(yàn)；相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析和偏相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 NAFLD組BMI、TG、TC、LDL-C、FINS、HOMA-IR水平高于對照組，而血清GLP-1水平低于對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.05)(表1)。

表1 2組一般資料及生化指標(biāo)比較

2.2 腸道菌群數(shù)量及B/E比值比較 與對照組比較，NAFLD組雙歧桿菌、乳酸桿菌、擬桿菌數(shù)量及B/E比值降低，而腸桿菌、腸球菌、葡萄球菌數(shù)量則顯著升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.05)(表2)。

表2 2組腸道細(xì)菌數(shù)量及B/E值比較

2.3 血清GLP-1水平的影響因素分析 Pearson相關(guān)分析顯示，血清GLP-1水平與B/E比值呈正相關(guān)(r=0.604，P=0.008)，而與BMI(r=-0.551，P=0.013)、TG(r=-0.424，P=0.035)、TC(r=-0.386，P=0.041)、LDL-C(r=-0.445，P=0.011)、HOMA-IR(r=-0.503，P=0.021)呈負(fù)相關(guān)。控制BMI、TG、TC、LDL-C、HOMA-IR等因素后，GLP-1與B/E比值仍然呈正相關(guān)(r=0.576，P=0.015)。

3 討論

NAFLD病理特征表現(xiàn)為肝臟脂肪含量增多、彌漫性肝細(xì)胞脂肪變，它不僅導(dǎo)致肝臟的損害，還與IR、糖尿病、肥胖、血脂紊亂等代謝綜合征存在明顯的相關(guān)性，被認(rèn)為是代謝綜合征在肝臟的表現(xiàn)。近年來相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，腸-肝軸在NAFLD的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用。目前已知腸道菌群作為一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，其數(shù)量龐大、品種繁多，某些種類細(xì)菌對人體是有益的，而某些種類的細(xì)菌卻影響身體健康，還有一些種類的細(xì)菌目前作用尚不明確。在腸道內(nèi)這些細(xì)菌按一定比例組合成一個平衡的微生態(tài)系統(tǒng)，在維持腸道內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定中起到了至關(guān)重要的作用。不論是動物實(shí)驗(yàn)還是人體研究均發(fā)現(xiàn)，腸道菌群失調(diào)與NAFLD的發(fā)生和發(fā)展均存在密切相關(guān)性[7]。與正常人群相比，肥胖和NAFLD患者，不同種類的腸道細(xì)菌在數(shù)量上有著顯著差異，而且限制脂肪的飲食方式可以改變腸道菌群的數(shù)量[8]。本研究中亦有相似的發(fā)現(xiàn)，NAFLD患者與健康人群相比，雙歧桿菌、乳酸桿菌、擬桿菌數(shù)量降低，而腸桿菌、腸球菌、葡萄球菌數(shù)量則顯著升高。Boursier等[9]發(fā)現(xiàn)NAFLD患者中，腸道菌群數(shù)量的變化與非酒精性脂肪性肝炎及肝臟纖維化評分之間存在顯著的相關(guān)性。動物實(shí)驗(yàn)[10]發(fā)現(xiàn)，高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠中，腸道優(yōu)勢菌群為厚壁桿菌的小鼠出現(xiàn)了血糖升高與炎性因子增加，而將其盲腸內(nèi)細(xì)菌接種到高脂飲食的無菌小鼠體內(nèi)后則發(fā)現(xiàn)，小鼠肝細(xì)胞TG沉積嚴(yán)重，肝細(xì)胞出現(xiàn)明顯脂肪變性。總而言之，目前有充分的證據(jù)表明，腸道菌群失調(diào)與NAFLD存在密切關(guān)聯(lián)。而且進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充腸道益生菌制劑能夠緩解NAFLD病情。一項(xiàng)針對NAFLD兒童患者進(jìn)行的雙盲隨機(jī)臨床試驗(yàn)[11]發(fā)現(xiàn)，服用VSL#3(益生菌制劑)可有效改善兒童NAFLD病情。王薇等[12]發(fā)現(xiàn)，以雙歧三聯(lián)活菌、枯草桿菌腸球菌二聯(lián)活菌等益生菌治療NAFLD患者，在改善NAFLD患者腸道微生態(tài)失衡的同時，還能降低血清TNFα水平，提升脂聯(lián)素水平，降低血糖、血脂及轉(zhuǎn)氨酶水平，減輕脂肪肝病變程度。因此，腸道菌群在NAFLD的發(fā)生和發(fā)展中扮演著重要的角色，腸道菌群失調(diào)參與NAFLD的機(jī)制可能涉及肝臟能量代謝及炎癥因子激活等多條途徑，目前尚有待進(jìn)一步研究。

GLP-1是由位于腸道的L細(xì)胞分泌的一種強(qiáng)效腸促胰素，GLP-1依賴血糖水平調(diào)節(jié)胰島素分泌，在改善血糖的同時又能防止低血糖的發(fā)生，在維持機(jī)體血糖穩(wěn)定中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[13]。近年來，臨床上GLP-1類似物已經(jīng)被廣泛用于2型糖尿病的治療，不僅在控制血糖方面獲得了良好的效果，還可以減輕體質(zhì)量、改善血脂代謝紊亂。不僅如此，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，GLP-1在治療2型糖尿病的同時，還可以緩解NAFLD。侯洪濤等[14]研究發(fā)現(xiàn)，GLP-1類似物利拉魯肽可能通過下調(diào)肝組織細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子3和固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1C的mRNA表達(dá)，改善高脂飼料喂養(yǎng)的SD大鼠的IR，減少肝臟TG沉積。本研究發(fā)現(xiàn)，NAFLD患者血清GLP-1水平降低，而且與BMI、TG、TC、LDL-C及IR存在負(fù)相關(guān)，提示內(nèi)源性GLP-1水平不足與體質(zhì)量增加、血脂代謝紊亂及IR等多個NAFLD危險(xiǎn)因素存在關(guān)聯(lián)。這一結(jié)果為GLP-1緩解NAFLD的相關(guān)理論[15]提供了進(jìn)一步的依據(jù)。近年來關(guān)于腸道菌群與GLP-1的關(guān)系開始逐漸受到關(guān)注。目前已有研究[16]發(fā)現(xiàn)，腸道細(xì)菌的代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸、次級膽汁酸等可能參與了調(diào)控腸道L細(xì)胞分泌GLP-1，另外腸道菌群失調(diào)還可能與GLP-1抵抗有關(guān)。本研究對比了NAFLD組與健康對照組之后發(fā)現(xiàn)，NAFLD組存在雙歧桿菌、乳酸桿菌、擬桿菌數(shù)量及B/E比值降低，而腸桿菌、腸球菌、葡萄球菌數(shù)量則顯著高于健康對照組，而且血清GLP-1水平與B/E比值之間存在正相關(guān)，提示GLP-1水平降低與腸道菌群失調(diào)有關(guān)。因此，腸道菌群對GLP-1的影響可能涉及多條途徑，不僅能調(diào)控其分泌，還可能影響其生物學(xué)效應(yīng)的發(fā)揮。

總之，NAFLD患者體質(zhì)量增加、血脂紊亂及IR可能與腸道GLP-1分泌不足有關(guān)，而腸道菌群紊亂可能通過某些尚不明確的途徑參與了GLP-1的分泌調(diào)控過程。進(jìn)一步研究腸道菌群相關(guān)代謝產(chǎn)物影響腸道L細(xì)胞GLP-1分泌的具體機(jī)制，將有助于明確腸道菌群參與NAFLD發(fā)生和發(fā)展的相關(guān)途徑，為臨床應(yīng)用益生菌防治NAFLD提供更多的理論依據(jù)和治療措施。