膽汁酸代謝-TGR5軸調控腹瀉型腸易激綜合征的作用機制及中醫藥相關研究進展＊

袁亞利，李軍祥，毛堂友，張 燁，謝春娥

（北京中醫藥大學東方醫院 北京 100078）

腸易激綜合征（Irritable bowel syndrome，IBS）是一種以反復發作的腹痛伴有與排便相關或排便頻率、性狀發生改變的功能性腸病[1]，基于中國普通人群的基本特征，專家將腹脹、腹部不適納入了中國患者的診斷中[2]。2020年，一項基于羅馬Ⅲ、Ⅳ診斷標準對IBS全球患病率的系統評價和薈萃分析發現，IBS的全球患病率為3.8%-9.2%，其中基于羅馬Ⅳ診斷的患病率明顯較羅馬Ⅲ低[3]。由于診斷標準、研究方法以及特有地域、飲食習慣等的不同，各個國家IBS的患病率存在很大的差異，其中歐美國家的患病率明顯高于其他國家[1]。我國IBS的患病率約為1.4%-11.5%[2]。臨床上根據患者的排便習慣參照布里斯托糞便形式量表（Bristol stool form scale）將IBS分為腹瀉型（Diarrheapredominant IBS，IBS-D），便 秘 型（Constipationpredominant IBS，IBS-C），腹瀉便秘交替型（Mixed diarrhea and constipation IBS，IBS-M）以 及 未 定 型（Unspecified IBS，IBS-U）4種亞型，在我國，IBS-D最為常見，約占所有亞型的四分之三[4]。雖電子結腸鏡下并無明顯的黏膜病變，但反復發作的臨床癥狀給患者的心理、生理以及生活帶來了巨大的壓力，反復過度的就診同樣也給社會造成了巨大的醫療負擔。因此IBS-D已經成為胃腸病研究領域的熱點，是公眾和社會關注的重要疾病。

目前，其病因與發病機制尚未完全闡明，現代醫學認為主要與內臟高敏感性、腸道微生態改變、胃腸道動力異常、腸上皮屏障功能受損、腸道低級別炎癥、食物不耐受、精神心理因素、環境因素、遺傳因素以及腦-腸軸功能紊亂等相關，但沒有任何一個機制可以獨立全面的解釋IBS的相關癥狀，各種機制相互影響、相互作用，共同導致了疾病的發生發展[2]。其治療仍存在一定的挑戰性[5]，生活方式干預如飲食調整、體育鍛煉和減壓等對4種亞型的IBS患者都具有重要的意義，藥物治療多為對癥治療，對于IBS-D患者常用的藥物選擇包括抗生素（如利福昔明）、外周阿片激動劑、膽汁酸螯合劑、微生態制劑、混合阿片激動劑/拮抗劑和血清5-羥色胺受體3（5-HT3）拮抗劑等，伴有焦慮抑郁的患者常配合抗焦慮、抑郁治療，但這些治療方法療效不穩定且存在不良反應，因此，IBS-D的有效治療成為研究的重點。

最近大量研究顯示，IBS-D患者存在膽汁酸代謝紊亂，腸道中增加的膽汁酸可以異常激活其相關受體，作為膽汁酸的重要受體，TGR5的異常激活可引起一系列下游信號通路的變化，從而導致相關癥狀的發生。故膽汁酸代謝-TGR5軸的調控可能與IBS-D的發生發展密切相關，且其可能是中醫藥治療IBS-D的潛在靶點。本綜述從膽汁酸代謝-TGR5軸入手，闡明其調控IBS-D的作用及其機制，并結合中醫藥論治，為IBS-D的治療提供新的思路。

1 膽汁酸

1.1 膽汁酸的合成與代謝

膽汁酸來源于膽固醇，其代謝主要發生在肝臟和腸道，在肝臟中，通過經典（中性膽汁酸途徑）和旁路（酸性膽汁酸途徑）兩種途徑合成，經典途徑由限速酶膽 固 醇 7α-羥 化 酶（Cholesterol 7α-hydroxylase，CYP7A1）啟動，將膽固醇分解為7α-羥基膽固醇，進而通過微粒體甾醇12α-羥化酶（Sterol 12α-hydroxylase，CYP8B1）及線粒體甾醇27-羥化酶（Sterol 27-hydroxylase，CYP27A1）的作用，最終在肝臟中合成膽酸（Cholic acid，CA）和鵝去氧膽酸（Chenodeoxycholic acid，CDCA），經典途徑占總膽汁酸產量的90%以上，被認為是主要的膽汁酸生物合成途徑。旁路途徑由CYP27A1啟動，將膽固醇分解為27-羥基膽固醇，隨后在限速酶7α-羥化酶（7α-hydroxylase，CYP7B1）的作用下，最終轉化為CDCA[6-7]。CA和CDCA被轉運到過氧化物酶體中并與牛磺酸和甘氨酸結合形成牛磺膽酸（Taurocholic acid，TCA）、甘氨膽酸（Glycocholic acid，GCA）、牛磺鵝脫氧膽酸（Taurochenodeoxycholic acid，TCDCA）和甘氨鵝脫氧膽酸（glycochenodeoxycholic acid，GCDCA）等結合型膽汁酸。在小鼠中，大部分CDCA通過甾醇-6β-羥化酶（Sterol-6β-hydroxylase，CYP2C70）轉化為α-鼠膽酸（α-muricholic acid，α-MCA）和β-鼠膽酸（β-muricholic acid，β-MCA）。這些膽汁酸分泌到膽道中并儲存于膽囊中，隨膽汁一起排泄到腸道[8]。

在回腸遠端，膽汁酸可以被頂端鈉依賴性膽汁酸轉運蛋白（Apical sodium-dependent bile acid transporter，ASBT）有效地重吸收，并且通過門靜脈血運回肝臟中，繼而再分泌到膽汁中，這個過程即膽汁酸的肝腸循環。未參加肝腸循環的膽汁酸在結腸通過具有膽汁鹽水解酶（Bile salt hydrolases，BSH）活性的腸道微生物群進行解偶聯，BSH主要來自包括擬桿菌、梭狀芽孢桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌、球腸菌和李斯特菌等微生物群的細胞質酶[8-10]，解偶聯之后的游離膽汁酸通過脫氫、脫羥基、差向異構化等方式被梭菌和真桿菌代謝為次級膽汁酸，主要包括脫氧膽酸（Deoxycholic acid，DCA）、石膽酸（Lithocholic acid，LCA）、鼠氧膽酸（Murideoxycholic acid，MDCA），其中DCA和LCA在一定程度上會被重新吸收返回肝臟[9]。此外，腸道微生物還參與調節膽汁酸的信號通路，從而影響宿主的代謝。而膽汁酸對腸道菌群的組成具有調節作用，且可以控制腸道細菌過度生長，二者相互聯系，相互影響，共同維持宿主的健康[11]。代謝過程詳見圖1。

1.2 膽汁酸代謝異常與IBS-D

膽汁酸主要在腸道中吸收代謝，其吸收代謝紊亂可以造成一系列疾病，如膽汁酸相關腹瀉、膽汁淤積、2型糖尿病和非酒精性肝病/非酒精性脂肪性肝炎等[12]。越來越多的研究發現，膽汁酸代謝異常與IBSD的發生發展密切相關。IBS-D患者存在糞便膽汁酸增加的情況[13-16]，這可能與膽汁酸吸收不良相關[17]。然而，Peleman等[18]的研究顯示，無明顯膽汁酸吸收不良的IBS-D患者其糞便總膽汁酸及糞便初級膽汁酸濃度仍顯著高于正常組，且增加的膽汁酸與結腸的傳導速度以及糞便含水量密切相關。一項研究通過臨床及基礎實驗觀察了IBS-D中腸道菌群與膽汁酸過度排泄的相關性，結果顯示富含梭狀芽孢桿菌的腸道微生物群導致了IBS-D患者膽汁酸的過度排泄[19]。Wei等[20]的研究發現，IBS-D患者糞便中總膽汁酸及初級膽汁酸增加，而次級膽汁酸減少，同時患者存在腸道菌群失調，故膽汁酸代謝異常可能與腸道菌群失調密切相關。

圖1 膽汁酸合成代謝圖

此外，膽汁酸代謝障礙不僅可以影響腸道菌群，使腸道黏膜的微生物屏障功能受損，還可以通過調節腸上皮細胞的凋亡及腸道緊密連接蛋白的表達從而參與腸道黏膜的物理屏障功能，通過影響黏液分泌及潘氏細胞分泌抗菌肽，調節腸上皮內黏液層的性質從而參與腸上皮的化學屏障功能，通過調節腸上皮細胞炎癥因子（如白介素8、白介素1和白介素6）的產生從而參與腸道的免疫屏障功能[21]。且膽汁酸缺乏、過量亦/或成分異常都會直接或間接導致腸上皮屏障功能障礙，包括破壞腸上皮緊密連接蛋白的結構、誘導腸黏膜上皮細胞凋亡和抑制細胞再生，甚至破壞細胞膜和線粒體膜進而直接損傷腸上皮細胞[22]。除參與腸黏膜的屏障功能，膽汁酸代謝異常還可能導致IBS-D患者內臟超敏反應，Castro等[23]的研究顯示，TGR5激動劑可以導致小鼠內臟敏感性增高，而對于TGR5-/-小鼠則無相關作用。

總之，膽汁酸代謝紊亂與IBS-D的發生發展密切相關，腸道菌群作為初級膽汁酸分解為次級膽汁酸的重要媒介，在膽汁酸的代謝過程中起到了重要的作用，腸道菌群的紊亂可能導致膽汁酸的代謝失衡，而膽汁酸代謝紊亂可能通過其引起的一系列信號通路，導致腸道傳導速度加快，破壞腸黏膜屏障功能，增加內臟高敏感性進而導致IBS-D相關癥狀的出現。

2 膽汁酸代謝-TGR5軸與IBS-D

TGR5也稱為GPBAR1或膽汁酸的膜型受體（Membrane-type receptor for bile acids，M-BAR），是一種重要的膽汁酸受體[24]，其在多種組織及細胞中均有表達，包括脂肪細胞、巨噬細胞、膽囊上皮細胞、肝竇內皮細胞、肝枯否細胞、腸嗜鉻細胞、腸L細胞以及腸道神經元等[23,25-28]。TGR5受體可以被各級膽汁酸激活，但對次級膽汁酸的敏感度大于初級膽汁酸，其中對牛磺石膽酸（Taurolithocholic acid，TLCA）最為敏感，其次為LCA、DCA等[29]。TGR5激活可以促進結腸蠕動，其過度表達會加速結腸轉運，而TGR5缺乏則具有相反的效果甚至可以導致便秘的發生，TGR5是膽汁酸誘導結腸運動改變的關鍵介質[30]。Zhai等[31]的研究顯示，“膽汁酸-TGR5軸”可以參與調控結腸緊密連接蛋白的表達，對修復腸上皮屏障的損傷具有重要的意義。因此，膽汁酸代謝-TGR5軸與IBS-D的發生發展密切相關。

2.1 腸嗜鉻細胞

腸嗜鉻細胞（Enterochromaffin cell，EC）是由腸基底干細胞分化的一種腸內分泌細胞，雖然在腸上皮細胞中占比極少，但參與腸道免疫調節，是腸道中的化學感受器，在調控胃腸道功能中扮演著重要的角色[32]。在結腸中，膽汁酸激活EC上的TGR5，以誘導血清素5-羥色胺（5-HT）的釋放，從而激活內在初級傳入神經元上的5-HT受體，5-HT受體參與調節胃腸道運動、分泌功能以及內臟高敏感性，與IBS-D密切相關[33-34]。盡管可能存在一些不良反應，但5-HT受體拮抗劑如阿洛司瓊、雷莫司瓊等，可以通過延長小腸和大腸的轉運時間及降低內臟高敏感而有效緩解IBS-D的相關癥狀[35-37]。此外，TGR5的激活可以直接或間接刺激降鈣素基因相關肽（Calcitonin gene-related peptide，CGRP）的釋放，作為一種腦腸肽，CGRP是腦-腸軸的重要調節因子，參與調控IBS-D患者的內臟高敏感性，促進結腸蠕動，與腹痛、腹瀉等臨床癥狀密切相關[30,38]。相關研究顯示，IBS-D患者存在5-HT及CGRP增高，下調5-HT和CGRP水平可以降低內臟高敏感從而達到治療目的[39-40]。

2.2 腸L細胞

腸L細胞也是一種腸道內分泌細胞，其表面表達多種G蛋白偶聯受體，主要分泌胰高血糖素樣肽-1（Glucagon-like petide-1，GLP-1）和肽YY（PYY），從而參與機體能量代謝，調節腸道的運動和修復[41]。管腔膽汁酸結合并激活腸L細胞上的TGR5以誘導GLP-1的分泌，GLP-1不僅參與葡萄糖穩態的調節，而且參與調控胃腸道動力。Amato等[42]的研究顯示，GLP-1激活相關受體可以抑制結腸的收縮，但亦有研究發現，其對十二指腸及結腸的自發收縮并沒有明顯的影響[43]。Chen等[44]對不同亞型IBS中GLP-1及其受體表達進行研究，結果發現IBS-C組血清GLP-1及其受體的水平高于IBS-D組，GLP-1升高可能通過抑制大鼠的小腸轉運從而導致便秘。因此，膽汁酸代謝-TGR5軸參與調控IBS-D的結腸傳導速度。

2.3 巨噬細胞

巨噬細胞幾乎存在于成年哺乳動物的所有器官中，是一種重要的免疫調節細胞，在組織穩態和炎癥的消退中發揮關鍵作用。其包括兩種不同的表型：M1巨噬細胞不僅可以分泌細胞因子，激活內皮細胞以啟動炎癥反應，而且還可以誘導其他免疫細胞募集到炎癥組織中以維持炎癥反應；而M2巨噬細胞則可以釋放抗炎介質，具有促進炎癥消退，吞噬凋亡細胞，協調組織完整性的作用[45-46]。膽汁酸激活結腸中M1巨噬細胞上的TGR5，可以增加原癌基因蛋白質c-Myc的激活從而導致巨噬細胞的凋亡、增值和炎癥反應，也可以通過激活NF-κB進而促進白細胞介素6（Interleukin-6，IL-6）、腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）等炎癥因子釋放；另一方面，膽汁酸激活M2巨噬細胞上的TGR5，則可以促進抗炎因子白細胞介素10（Interleukin-10，IL-10）的激活，減少組織的炎癥反應[47-48]。因此，膽汁酸-TGR5軸控制著腸道中促炎和抗炎細胞因子之間的復雜平衡。雖然IBS-D是一種功能性腸病，電子結腸鏡檢查并無明顯的黏膜異常，但研究發現，IBS-D患者腸黏膜中存在炎癥因子的浸潤，其腸上皮緊密連接蛋白表達破壞，腸道通透性增加，腸黏膜屏障的完整性受損[49-50]。因此，膽汁酸代謝-TGR5軸參與調控IBS-D的腸道低級別炎癥。

綜上，膽汁酸代謝紊亂可以異常激活腸EC細胞、腸L細胞以及腸巨噬細胞上的TGR5，誘導5-HT、CGRP、GLP-1及炎癥因子等的異常釋放，從而導致腸道動力異常、內臟敏感性增加以及腸黏膜低級別炎癥等，最終引發IBS-D，因此，膽汁酸代謝-TGR5軸在IBS-D的發生發展中具有重要的調節作用。作用圖詳見圖2。

圖2 膽汁酸-TGR5軸與IBS-D關系

3 膽汁酸代謝-TGR5軸可能是中醫藥治療IBS-D的潛在靶點

3.1 從中醫角度認識膽汁酸代謝-TGR5軸

中醫并無IBS-D的相關病名記載，通常根據其癥狀歸屬于“腹痛”、“泄瀉”、“郁證”等范疇。IBS-D病位在腸，但與肝脾密切相關，其主要病機為肝郁脾虛。脾主運化水谷及水液，脾虛則運化失調，水谷不化，水濕不運，下迫大腸，則為泄瀉；水濕積聚中焦，則氣機不利，不通則痛，故發腹痛。肝主疏泄，能疏通暢達全身氣機，進而促進精血津液的運行輸布，亦主調暢情志，肝氣郁結不舒，水谷津液運行不暢可直接導致泄瀉的發生，還會橫逆克于脾土，正如葉桂云：“肝病必犯土，是侮其所勝也，克脾則腹脹，便或溏或不爽”。現代醫家對于其發病機制有較多認識，但多認為主要與肝脾功能失常相關，脾虛濕盛為本，肝氣郁結貫穿疾病的全過程，其治療多以健脾、疏肝、燥濕為主[51-52]。IBS-D的中醫證候分布規律發現，肝郁脾虛證在所有證型中占比最多[53]，也印證了肝郁脾虛這一病機在IBS-D的發病中具有重要的意義。

研究發現，膽汁酸代謝-TGR5軸失衡與中醫肝郁脾虛的內涵相吻合。人體腸道中有10萬億到100萬億個微生物，包括細菌、病毒、真菌、真核生物和古細菌等，其中有益菌和致病菌相互制衡，相互影響，共同維持腸道微生態的平衡，參與腸道免疫反應的建立[54]。而腸道微生態的平衡與中醫學“脾土”的功能密切相關，腸道菌群失衡患者會出現納差、腹脹、腹痛、泄瀉亦/或便秘等消化道癥狀，而這些癥狀與中醫脾胃虛弱，運化失司密切相關。此外，腸道菌群參與機體對營養物質的消化吸收以及機體的免疫防御功能，這些與“脾為后天之本，氣血生化之源”、“脾旺不受邪”等中醫脾臟的相關功能相一致[55]。Peng等[56]對53例脾虛患者和35例健康受試者的腸道菌群分析發現，脾虛患者中腸道巴氏菌和普雷沃氏菌屬顯著減少，而擬桿菌屬顯著增加。鄭昊龍等[57]通過對脾虛模型大鼠和正常大鼠的腸道菌群分布研究發現，脾虛狀態下大鼠腸道菌群多樣性和豐富度發生變化，這導致了大鼠的體重減輕及代謝功能降低。同時，在健脾補氣類中藥對腸道菌群調節作用的研究中發現，無論是單味中藥還是中藥復方，都可以通過調節腸道菌群進而加強腸道黏膜的免疫防御功能[58]，并且可以通過調節腸道菌群影響血清腦腸肽水平，以維持腸道的正常運動功能，達到治療IBS-D的作用[59]。進一步證明脾虛失于運化可導致腸道菌群的紊亂，而作為膽汁酸代謝的重要環節，腸道菌群的紊亂可直接導致膽汁酸的代謝失調，從而異常激活TGR5，通過影響腸道黏膜屏障功能及腸道運動功能等，導致IBS-D的發生。

此外，作為膽汁的重要組成部分，膽汁酸的分泌、貯存和排泄都依賴于肝氣的疏泄功能，肝失疏泄，則肝膽氣機不利，膽腑阻塞不通，膽汁酸代謝紊亂。高穎等[60]認為膽汁酸分泌異常是肝氣郁結的微觀體現。具有疏肝理氣作用的中藥復方在膽汁酸的合成及代謝中起到了非常重要的作用。Jia等[61]的研究發現，柴胡疏肝可以提高大鼠牛磺鵝去氧膽酸（Taurochenodeoxycholic acid，TUDCA）的水平，其通過上調與代謝相關的Baat基因從而影響膽汁酸的合成、排泄。此外，抑郁可能與外周原發性和繼發性的膽汁酸代謝異常有關，抑郁模型小鼠海馬內膽汁酸受體存在顯著變化，其中TGR5減少，而法尼醇受體（Farnesyl X receptor，FXR）增加[62]。故中醫肝木疏泄的功能與膽汁酸代謝密切相關，肝郁不舒，則膽汁酸代謝紊亂，可異常激活TGR5信號通路，從而出現大腸傳導失司，腸道動力異常等情況。肝郁脾虛是IBS-D患者的基本病機，肝氣郁結不舒，脾虛運化失司則水谷不運，濕邪積聚，濕為陰邪，易傷陽氣，陽氣受損，機體衛外不足，腸道免疫功能降低，腸腔中失調的微生物損傷腸黏膜屏障，導致腸道通透性及敏感性增加，患者出現腹痛、腹瀉等IBS-D的相關癥狀。

因此，膽汁酸代謝-TGR5軸介導的內臟高敏及腸道動力異常等，與中醫“肝郁脾虛”的病機暗相契合，故而膽汁酸代謝-TGR5軸可能是中醫藥疏肝健脾法治療IBS-D的潛在靶點。

3.2 疏肝健脾法可能通過“膽汁酸代謝-TGR5軸”發揮治療作用

疏肝健脾法不僅可以有效緩解IBS-D患者腹痛、腹瀉等相關癥狀，還可以改善患者的生活質量和調整焦慮抑郁行為[63]。作為疏肝健脾法治療IBS-D的代表方劑[64]，痛瀉要方加減可以糾正患者腸道菌群失調，進而影響血清CGRP、5-HT、血管活性腸肽（Vasoactive intestinal peptide，VIP）等腦腸肽分泌，降低內臟高敏感狀態，還可以改善患者腸道通透性，修復腸黏膜屏障，有效緩解IBS-D患者的臨床癥狀，從而提高患者的生活質量[65-67]。王艷天等[68]發現具有疏肝理氣、健脾止瀉作用的柴參解郁湯可以通過調節IBS-D模型小鼠膽汁酸代謝，以保護腸黏膜屏障，調節腸道通透性，進而緩解小鼠的腹瀉癥狀。此外，馬興婷等[59]發現健脾祛濕法可以調節IBS-D患者的腸道菌群，進而降低患者腦腸肽水平，調節腸道動力，達到改善患者相關癥狀的作用。因此，疏肝健脾法可能通過調節腸道菌群，影響“膽汁酸代謝-TGR5軸”，改善內臟高敏感、腸道動力、腸黏膜屏障等功能進而發揮IBS-D的治療作用。由此可見，調控“膽汁酸代謝-TGR5軸”的活性可能是中醫藥疏肝健脾法治療IBS-D的重要機制之一，遺憾的是，當前缺乏直接相關的研究進行證實。

我們團隊基于《醫方考》：“瀉責之脾，痛責之肝；肝責之實，脾責之虛，脾虛肝實，故令痛瀉”的理論，結合當今社會背景下IBS-D患者肝郁脾虛，濕邪內盛，多夾寒夾熱的特點，在《丹溪心法》痛瀉要方的基礎上，創建以疏肝健脾、祛濕止瀉為主要作用的痛瀉安腸方（炒白術、炮姜、炒白芍、烏梅、陳皮、黃連、蟬衣），前期臨床研究顯示，痛瀉安腸方聯合匹維溴銨片治療IBS-D在緩解患者腹痛及降低IBS-SSS評分方面明顯優于單純使用匹維溴銨片，且患者用藥期間無明顯不良反應[69]。動物實驗研究顯示，痛瀉安腸方可降低模型大鼠的糞便含水量和糞便Bristol評分，降低血清P物質（P substance，SP）、5-HT、CGRP等腦腸肽的水平，其可能參與調控IBS-D模型大鼠的內臟高敏感機制，以達到治療目的[70-71]。然而，痛瀉安腸方是否通過調控膽汁酸代謝，異常激活TGR5，引起下游腦腸肽水平的變化，進而改善IBS-D的內臟高敏感機制尚待進一步研究證實。

4 總結與展望

IBS-D的致病機制尚未完全闡明，眾多學者一致認為是由內臟高敏感、腸道微生態改變、胃腸道動力異常、腸上皮屏障功能受損、腸道低級別炎癥、食物不耐受、膽汁酸代謝紊亂以及腦-腸軸互動失調等多種因素相互作用，共同誘發而成，其治療主要包括藥物、飲食、心理和行為療法，并且常以多種療法相互結合以達最終的治療目的，但臨床仍存在遠期療效不穩定，具有不同程度的不良反應、容易反復發作等問題。近年來，越來越多的研究發現膽汁酸代謝-TGR5軸失調與IBS-D的發生發展密切相關，其可能通過影響腸道微生態、腸黏膜屏障功能、內臟高敏感性、胃腸道動力及腦-腸軸互動等進而參與IBS-D的發生。同時膽汁酸代謝-TGR5軸與中醫“肝郁脾虛”的相關病機暗相契合。因此，膽汁酸代謝-TGR5軸可能成為中醫疏肝健脾法治療IBS-D的潛在靶點，但目前相關研究較少，未來還需要更深入和廣泛的研究進行驗證。