酪酸梭菌對乙肝相關性慢性肝病病人腸道菌群的影響

孫國欣,付慧玲,劉誠聰,王慧哲,張民,鄒曉

(1 青島大學臨床醫學院,山東 青島 266071； 2 青島市第六人民醫院消化內科；3 青島市中心醫院胃腸外科； 4 青島市中心醫院乳腺外科)

慢性乙型肝炎(乙肝)是全球肝臟相關疾病發病率和死亡率升高的主要原因，目前有超過3.5億人患有慢性乙肝[1]。抗病毒藥物可有效抑制病毒的復制，長期服用可以降低肝硬化等疾病發生的風險，但終身治療成本高并且具有一定的副作用，所以有必要探索一種新的治療方法來提高治療效果，延緩疾病進展，提高病人生活質量。近年來腸道菌群逐漸受到大家的重視，成年人腸道微生物包括萬億種細菌，主要包括5個細菌門(擬桿菌門、變形菌門、疣微菌門、厚壁菌門和放線菌門)，是人體消化、免疫和疾病預防不可缺少的一部分[2-5]。酪酸梭菌屬于厚壁菌門，是調節人體腸道微生態平衡的有益菌，參與調節機體的生理及病理過程，其代謝產物通過靜脈系統匯集到肝臟并對肝臟的代謝產生影響[6]。但目前對慢性乙型肝炎病人腸道菌群的研究較少。基于此，本研究應用酪酸梭菌治療乙肝相關性慢性肝病病人，觀察其對病人腸道菌群多樣性和豐度的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019—2020年在青島市第六人民醫院接受系統治療且臨床資料完整的慢性乙型肝炎病人53例(B組)、肝硬化病人49例(C組)和肝癌病人48例(D組)，以同期健康體檢者28例作為健康對照(A組)。按照隨機數字表，將慢性乙型肝炎病人分為B1組(對照組，27例)和B2組(治療組，26例)，將肝硬化病人分為C1組(對照組，21例)和C2組(治療組，28例)，將肝癌病人分為D1組(對照組，23例)和D2組(治療組，25例)。乙肝相關性慢性肝病病人入選標準：均符合《慢性乙型肝炎診斷標準(2015年版)》[7]和《原發性肝癌診療規范(2017年版)》[8]的診斷標準，心、腦、腎等重要器官功能正常，既往無肝臟手術史、未接受過肝移植，入組前6個月沒有使用過抗菌藥等影響腸道菌群的藥物。健康體檢者入選標準：6個月內沒有發生腸道疾病，6個月內沒有使用過抗菌藥等影響腸道菌群的藥物，3個月內沒有發生過任何疾病。排除標準：非乙型肝炎性肝病，伴自身免疫性、藥物性或寄生蟲性肝臟疾病，伴人類免疫缺陷病毒感染，營養不良，有精神病史或精神病病人，過敏體質或對酪酸梭菌活菌過敏病人。對照組和治療組病人性別、年齡、病程等一般資料比較差異無統計學意義，具有可比性。

1.2 治療方法

對照組病人給予常規治療，包括：恩替卡韋分散片(商品名潤眾，正大天晴藥業集團股份有限公司生產)每次0.5 mg口服，每天1次；恩替卡韋片(齊魯制藥有限公司)每次0.5 mg口服，每天1次；富馬酸替諾福韋二吡呋酯片(葛蘭素史克有限公司)每次300 mg口服，每天1次；異甘草酸鎂(正大天晴藥業集團股份有限公司)每次150 mg靜脈注射，每天1次；注射用還原型谷胱甘肽(商品名綠汀諾，山東綠葉制藥有限公司)每次1 200 mg靜脈注射，每天1次；丁二磺酸腺苷蛋氨酸(商品名喜美欣，浙江海正藥業股份有限公司)每次1 000 mg靜脈注射，每天1次。持續進行抗病毒治療、保肝治療，根據病人肝功能變化調整治療方案，并囑病人戒煙戒酒。治療組病人在常規治療的基礎上加用酪酸梭菌活菌膠囊(商品名為阿泰寧，青島東海藥業有限公司生產)，每次1 260 mg口服，每天2次，連續服用6個月。

1.3 指標檢測

于口服酪酸梭菌治療前后，對所有受試者大便菌群進行16s rDNA高通量測序和宏基因組測序，并分析其菌群多樣性、豐度和酪酸梭菌含量，利用LefSe等生物信息學軟件分析菌群差異。

1.4 統計學方法

使用R(v3.1.1)軟件對數據進行統計學處理。計量資料以中位數(四分位距)即M(IQR)表示，組間比較采用秩和檢驗。P<0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結 果

2.1 門水平不同菌群所占百分比

擬桿菌門和厚壁菌門在慢性乙型肝炎、肝硬化和肝癌病人腸道菌群中是絕對優勢菌群。與健康人群相比，乙肝相關性慢性肝病病人腸道菌群中擬桿菌門所占百分比下降，厚壁菌門和放線菌門占比上升(H=8.69～13.59，P<0.05)，提示慢性肝病病人存在腸道菌群結構的改變。見表1。

表1 各組門水平不同菌群占比比較(χ/%,M(IQR))

2.2 治療前后酪酸梭菌、雙歧桿菌和大腸埃希菌水平變化

口服酪酸梭菌治療后，慢性乙型肝炎和肝癌病人腸道菌群中酪酸梭菌、雙歧桿菌占比升高；肝硬化病人腸道菌群中酪酸梭菌、雙歧桿菌占比下降，但是相較于對照組下降較少。口服酪酸梭菌治療后，治療組腸道酪酸梭菌和雙歧桿菌占比均明顯高于對照組，差異均具有統計學意義(H=24.29、33.64，P<0.05)；而致病菌大腸埃希菌水平變化差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

2.3 治療前后菌群豐度和多樣性指數變化

口服酪酸梭菌治療后，治療組病人腸道菌群的chao指數和ace指數均較對照組顯著增加(H=30.86、34.06，P<0.05)，說明治療組菌群豐度較對照組明顯升高，菌群結構改善；而sobs指數、shannon指數和simpson指數無明顯變化(P>0.05)，反映了酪酸梭菌治療對提高腸道菌群多樣性沒有明顯幫助。見表3。

表2 各組治療前后酪酸梭菌、雙歧桿菌和大腸埃希菌占比比較(χ/%,M(IQR))

表3 各組治療前后菌群豐度和多樣性指數比較(M(IQR))

3 討 論

乙型肝炎病毒感染是一個嚴重的全球性健康問題，慢性乙型肝炎病人病情經常反復導致肝功能受到極大損害，甚至導致肝硬化和肝細胞癌，給家庭和社會造成沉重的負擔[9-11]。盡管目前尚不清楚慢性乙型肝炎病毒感染導致肝癌的機制，但是已有證據表明腸道菌群失調可以增加罹患肝硬化和肝癌的風險[12-14]。腸道菌群數量巨大、種類龐雜，參與人體的營養、代謝和免疫等重要功能，被稱為“人體新的代謝器官”[15-17]。腸道菌群可以利用食物中的膳食纖維和抗性淀粉發酵產生短鏈脂肪酸，其中被熟知的是丁酸鹽、乙酸酯和丙酸鹽，這些產物不僅能酸化腸道，還參與了胃腸生理功能調控、宿主的營養代謝和免疫應答[18-19]。本研究結果顯示，慢性乙型肝炎、肝硬化和肝癌病人的腸道菌群結構均異于健康人群，與健康人群相比，擬桿菌門在腸道菌群中所占百分比下降，厚壁菌門和放線菌門占比上升。這種現象可能與病人體內膽汁酸成分改變影響腸道菌群結構有關[20-21]。隨著慢性乙型肝炎病情進展為肝硬化，擬桿菌門在腸道菌群中所占比例持續下降，肝硬化病人與慢性乙型肝炎病人比較，差異具有統計學意義。有研究顯示，在乙肝相關性慢性肝病早期就能觀察到細菌移位，伴隨著疾病的進展病人腸屏障受損，腸道菌群結構也進一步發生改變，并促進肝臟慢性炎癥的發展，提示檢測擬桿菌占比可作為監測病情變化的一項臨床指標[22-23]。

腸道菌群的平衡對人體代謝、免疫和抵御感染均起著重要的作用，是一道天然的腸道屏障。因為肝臟和腸道的解剖結構較為特殊，肝臟產生的膽汁可以調節腸道功能及菌群結構，同時腸道菌群代謝產物經門靜脈系統回流到肝臟，能參與肝臟疾病進展，影響疾病的預后，所以菌群穩態的失衡對肝臟疾病的發展具有重要的誘導和促進作用[24-27]。研究表明，口服腸道益生菌可以改善肝功能和肝組織的炎癥反應[28-30]；同時還可以促進腸道黏膜修復和屏障功能的恢復，降低腸道致病性革蘭陰性菌的相對含量，使脂多糖的生成減少，抑制因腸道菌群過度繁殖而激活的炎癥通路[31-34]。益生菌產生的抗菌物質在抑制耐藥菌的同時，還具有結合脂多糖、中和內毒素的作用[35-36]。

酪酸梭菌又名丁酸梭狀芽孢桿菌，是一種專性厭氧菌，菌體內巨大的芽孢使得其對高溫、高鹽、強酸等惡劣環境有較強的耐受性，可以通過口服使其在腸道定植。本研究結果表明，口服酪酸梭菌可以有效提高其在腸道菌群中的占比。本研究結果還表明，慢性乙型肝炎、肝硬化和肝癌病人在口服酪酸梭菌治療后chao指數、ace指數明顯上升，腸道菌群結構得到改善，腸道菌群紊亂得以糾正，而菌群的平衡有助于減輕炎癥反應，從而促進病人肝功能的恢復。同時，治療組病人雙歧桿菌豐度相較于對照組明顯增加，這種現象或許是因為酪酸梭菌產生的丁酸能夠調節腸道pH值、改善病人腸道環境，從而為益生菌的生長營造了良好環境[37-39]。此外，酪酸梭菌能夠促進腸道益生菌增殖，還可為慢性乙型肝炎病人提供多種微量元素和維生素，進而增強機體對營養物質的吸收利用及機體免疫功能，減緩慢性乙型肝炎的病情進展[40]。

綜上所述，口服酪酸梭菌能夠改善乙肝相關性慢性肝病病人腸道菌群結構，促進益生菌生長，改善腸道微生態，可能成為干預乙肝相關性慢性肝病的一種有效方法。