基于肠道菌群调节的中医药防治非酒精性脂肪肝的研究进展

李宝龙，王娇娇，段婷婷，黄家鹏，高 彤，李松滨,孙劲晖

( 1.黑龙江中医药大学，哈尔滨150040； 2.北京中医药大学东直门医院脾胃科，北京100700)

随着肥胖及其相关代谢综合征的全球化流行，非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)已成为欧美等发达国家和我国富裕地区慢性肝病的重要病因。NAFLD包括单纯性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)及其相关肝硬化[1]。持续性的脂肪性肝炎能够导致肝硬化和肝细胞癌[2-3]。Kwak等[4]的研究显示，美国成人中NAFLD的总体患病率为21.9%。NAFLD的发病也呈现低龄化的趋势。有研究表明，人和动物肠道微生物群在NAFLD的发病过程中有重要作用[5-6]。因此，对肠道菌群与NAFLD的相关性研究是防治NAFLD的一个新的角度和策略。近年来，运用中医药治疗NAFLD取得了较好的疗效。现就肠道菌群与NAFLD的联系，中医药通过调节肠道菌群进而达到治疗NAFLD的相关研究进行综述。

1 NAFLD的发病机制

NAFLD是一种除饮酒和其他肝损害因素(药物损害、病毒感染、自身免疫等)所致的以肝实质细胞脂肪变性贮积为特征的临床病理综合征[7]，主要根据患者病史、临床症状、实验室检查及超声检查结果综合诊断。目前，对于NAFLD的具体发病机制尚未清楚，“二次打击”学说是一种被广泛接受的理论。“第一次打击”是胰岛素抵抗(insulin resistance，IR)导致的肝脂肪变性，IR是指胰岛素作用的靶器官对胰岛素的敏感性下降，即正常剂量的胰岛素产生低于正常生物学效应的一种状态，导致肝脏中三酰甘油堆积，肝脏对内外源性损害因子、缺血、缺氧等的耐受能力下降。“第二次打击”是在氧化应激、炎性因子以及内毒素等因素的作用下，肝组织出现炎症、纤维化等病理改变，引起NASH[8]。有研究认为，NAFLD的发生也可能与不良饮食习惯有关，高脂或大量饮食果糖会引发IR和高瘦素血症，并伴有NAFLD[9]。研究表明，肠道菌群与NAFLD的发病密切相关，肠道细菌过度生长产生的脂多糖、短链脂肪酸、乙醇、炎症诱导物等有害物质也可诱导NAFLD的发生[10]。肠道菌群失调会导致肠道黏膜屏障受损，细菌和内毒素等透过肠道屏障进入血液循环到达肝脏，进而激活宿主免疫系统产生的细胞因子和炎症介质，形成炎症反应，从而对肝脏造成损伤。

2 肠道菌群与NAFLD的关系

2.1肠-肝轴 1998年，马歇尔提出了“肠-肝轴”的概念，自此肠道与肝脏之间的关系受到了更多的关注[11]。肠-肝轴是NAFLD发病机制中的重要组成部分。共同的胚胎起源使肝脏和肠道两个器官在解剖和生物学功能上具有紧密联系，肠道和肝脏通过胆管、门静脉、体循环以及紧密的双向连接进行沟通。当肠道遭受打击后，表现为肠道黏膜通透性增加、屏障功能受损，肠道中大量细菌和内毒素进入门静脉系统，肝脏内的Kupffer细胞、肝星状细胞等被革兰阴性菌细胞壁的主要脂质成分脂多糖所激活，释放的炎性因子参与肝病的进程。具有代表性的炎性因子如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor α，TNF-α)会对肝脏产生持续性损伤。肝肠循环是肝脏和肠道交流的系统，肠道中的胆汁酸由肝脏回收并分泌到胆管中，并在肠道中重吸收，因此胆汁酸在体内的平衡决定肠-肝轴的稳态[12]。胆汁酸作为肠道中重要的组成成分，能够抑制肠道细菌的过度生长，影响肠道菌群的组成和数量，进而影响肠道菌群的生理功能[13]。胆汁酸也可作为信号分子介导法尼醇X受体(farnesoid X receptor，FXR)调节机体代谢,胆汁酸与肠上皮细胞的FXR结合，诱导肠上皮细胞、成纤维细胞生长因子19转录，成纤维细胞生长因子19到达肝门静脉,通过抑制胆固醇7α单氧酶下调胆汁酸的合成，形成一个反馈系统调节胆汁酸的产生[14]。肝脏通过释放胆汁酸和生物活性介质进入胆管和体循环与肠道菌群相互作用，抑制肠道细菌的过度生长。在肠道中，宿主和微生物代谢的内源性底物以及来自饮食的外源性底物通过门静脉系统转移到肝脏，可能会触发先天免疫，使肝脏产生炎症，从而影响肝脏的功能，致使NAFLD发生和发展[15]。

2.2肠道菌群的改变 人体肠道内含有多种微生物群，主要由细菌组成，辅以真菌、原生动物及病毒等其他微生物。一个体重70 kg、身高1.7 m的“标准参考人”，肠道内微生物种类超过1 000种，大约3.8×1013个，总重量约0.2 kg[16]，如此庞大的细菌群落被当作人体后天获得的“器官”，在宿主消化、营养、代谢、免疫等方面发挥极其重要的作用。肠道微生物群与宿主形成共生关系，并在宿主中发挥重要作用，除保护宿主免受侵入的病原微生物的损害外，肠道细菌还能帮助肠道消化不可消化的碳水化合物，产生必需维生素，刺激免疫系统发育，维持组织的动态平衡。Philips等[17]发现，肠道微生物群对NAFLD有显著影响，该研究对8例类固醇抗性酒精性肝炎患者进行了粪便移植，粪便来自健康捐赠者，粪便移植后随访1年。结果发现，与未接受粪便移植的患者相比，接受粪便移植的患者总体生存率为87.5%，而未接受粪便移植的患者总体生存率为33.3%；移植后1年，患者肠道内变形杆菌减少，厚壁菌门增加。有研究表明，双歧杆菌和乳酸杆菌菌株可能会对NAFLD产生不同影响，一些双歧杆菌属可能在NAFLD、NASH以及肥胖的发展中有保护作用[18]。黄红丽等[19]用高脂饲料喂养SD大鼠12周复制NAFLD模型，研究发现，NAFLD模型大鼠肝脏组织呈现灰黄色，有明显的脂肪病变，血清胆固醇/低密度脂蛋白胆固醇比值以及丙氨酸转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)活性较正常组明显升高(P<0.01)。提取盲肠黏膜组织的DNA，经16SrDNA高通量Illumina测序，利用生物学分析方法对NAFLD大鼠的肠道菌群进行分析，结果显示，正常组菌群的sobs、chao、ace以及shanon的多样性指数值均显著高于模型组。在菌“门”分类水平上比较，正常组的厚壁菌门/拟杆菌门的比值显著高于模型组(P<0.05)，而疣微菌门在模型组中的比例显著增加；在菌“属”分类水平上比较，模型组肠道乳酸杆菌较正常组明显下降[19]。该研究表明NAFLD大鼠存在菌群失调、肠道有益菌减少等现象。也有研究发现，脂代谢紊乱会诱发肠道菌群失调，而肠道菌群失调反过来又会加剧脂代谢紊乱，两者与脂肪肝的发生发展密切相关[20]。

3 中医药调节肠道菌群

《医学入门·脏腑》曰：“心与胆相通，肝与大肠相通，脾与小肠相通，肺与膀胱相通，肾与三焦相通，肾与命门相通，此合一之妙也[21]”。中医认为肝与脾、肝与大肠密切相关。中药经过胃肠道的消化吸收，在肠道内与肠道菌群相互作用，通过改善有益菌群，抑制肠道菌群增殖，从而减缓肝脏的脂肪病变。依据“扶正以固本、扶正以祛邪”的中医理论[22]，中医药调节慢性肝病最常用的是具有补气和清热功效的中药，其中人参和黄连最具代表性，其有效成分分别为人参皂苷和小檗碱，其均具有抑菌功效，对肠道菌群也具有一定的调节作用。中医认为NAFLD多是饮食失节或情志失调导致肝失疏泄、脾失健运、痰湿内生、日久痰瘀之邪痹阻肝络而成，故中医治疗NAFLD的中药配方大多具有疏肝通络、祛瘀化浊以及健脾之功效，并且这类中药复方在临床上也显现出较佳的治疗效果。

3.1补气药和清热药单药

3.1.1人参 人参为五加科人参属植物人参的根，具有大补元气、补脾益肺等功效。人参皂苷是人参的主要有效成分，具有抑菌之功效，能有效防治细菌生物膜引起的感染。研究表明，人参皂苷主要是通过抑制生物膜形成中所必需的葡糖基转移酶而阻止生物膜形成，并可调控细菌密度感知信号分子[23]。孙艺凡等[24]对大鼠盲肠内容物进行宏基因测序，菌群数据结果显示，长期服用人参提取物可引起肠道菌属中双歧杆菌和乳酸杆菌这两种有益菌属的显著升高,而拟杆菌属的丁酸菌属等占比显著下降，说明人参提取物能够改善肠道的有益菌群，抑制有害菌群，从而调节肠道菌群的结构。高脂高糖饮食8周复制大鼠NAFLD模型，采用人参皂苷Rg1治疗可调节β-氧化的3个关键酶——肉毒碱脂酰转移酶1、肝脏脂酰CoA合成酶1以及酰基辅酶A氧化酶1的表达水平，从而改善脂代谢，减轻肝脏损伤[25]。王雨珊等[26]用雄性C57BL/6小鼠复制酒精性肝损伤模型,其中人参发酵液治疗组于第7周开始连续应用人参发酵液(含人参皂苷Rg2、Rh3)治疗2周。治疗结束后与模型组比较，肝脏和血清中ALT和天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)的水平显著下降(P<0.05)；回肠中的乳酸杆菌和双歧杆菌数量显著增加，大肠埃希菌和肠球菌属数量显著降低。以上研究说明，发酵人参中的有效成分能够促进肠道菌群中有益菌群的生长，抑制大肠埃希菌等致病菌的生长，从而缓解酒精性肝损伤。

3.1.2黄连 黄连为毛茛科植物黄连、三角叶黄连或云连的干燥根茎，具有清热燥湿和泻火解毒之功效，主要活性成分为小檗碱[27]。李东浩[28]在高脂饮食诱导的NAFLD大鼠模型中发现，大鼠肠道内肠道细菌比例失调，拟杆菌数量减少，普拉梭菌数量增多，肠道黏膜通透性增加；用小檗碱治疗后能改善NAFLD大鼠肠道黏膜的屏障功能，增加肠黏膜上皮occludin蛋白的表达，降低NAFLD大鼠脂多糖、TNF-α、肠型脂肪酸结合蛋白、血脂以及转氨酶的水平。齐双翡[29]通过高脂饮食建立NAFLD模型，12周后正常组给予普通饲料，模型组和治疗组继续高脂饮食喂养，其中治疗组给予盐酸小檗碱灌胃，4周后处死取材。与模型组相比，治疗组血清中ALT、AST、总胆固醇、三酰甘油、脂多糖、D-乳酸、肠型脂肪酸结合蛋白的水平显著降低(P<0.05)；病理结果显示，与模型组相比，治疗组肠绒毛轻度水肿、形态饱满、排列整齐紧密；高通量测序分析粪便显示，模型组chao1、shannon指数与正常组相比有上升趋势，而治疗组chao1、shannon指数显著低于模型组(P<0.05)；治疗组拟杆菌门和变形菌门占比上升，而厚壁菌门和蓝细菌门占比降低。以上结果说明，盐酸小檗碱可能通过改善肠道菌群结构和菌属比例，维持肠道黏膜屏障的完整性，减少内毒素等有害介质进入肝脏，减缓NAFLD的疾病进程和发展。小檗碱可通过调节肝脏中人G蛋白偶联胆汁酸受体1和胆固醇调节元件-1通路，改善胆汁酸的肝肠循环、机体炎症水平以及调节肠道微生物菌群降低血脂。黄连生物碱可促进胆汁酸受体FXR和G蛋白偶联胆汁酸受体5的表达，激活胆汁酸受体通路相关蛋白，促进胆汁酸肝肠循环，改善机体炎症水平及调节肠道微生物菌群，减少脂肪肝中的脂质沉积[30]。

3.2疏肝健脾、祛瘀化浊功效方药

3.2.1降脂理肝汤 由泽泻、丹参、郁金、决明子、海藻以及荷叶组成，此方制定者为首届上海市名老中医张云鹏，其认为痰瘀互阻、肝络不和是NAFLD的病机，故以疏肝通络、活血化瘀、降脂化浊为治则[31]。唐标等[32]用高脂饲料饲养大鼠12周后观察到大鼠肝脏出现不同程度的脂肪变性和空泡样变。之后治疗组采用降脂理肝汤4.6 g/(kg·d)灌胃，4周后采集大鼠空肠到回肠段的肠道内容物，测定肠道微生物数量。结果显示：与正常组比较，模型组细菌总数、大肠埃希菌、双歧杆菌以及乳酸菌的数量显著增加；与模型组相比，降脂理肝汤治疗组细菌总数以及大肠埃希菌、双歧杆菌、乳酸菌的数量显著降低(P<0.01)，表明高脂饮食能诱导NAFLD大鼠肠道菌群数量过度增长，降脂理肝汤能够抑制肠道细菌数量的增长并恢复其细菌总数，双歧杆菌和乳酸菌升至正常水平，革兰阴性菌的优势菌大肠埃希菌数量显著降低，减少肠道内毒素的产生，同时该方又能抑制乳酸菌和双歧杆菌的过度生长，进而干预NAFLD的病程进展。

3.2.2消脂方 林宝华[33]自拟的消脂方由白豆蔻、柴胡、白芍、水蛭、生山楂等组成，具有疏肝健脾、祛瘀化痰、畅利三焦的功效。采用消脂方治疗30例NAFLD痰瘀阻络证患者发现，治疗后患者的ALT和三酰甘油水平显著降低(P<0.05)[33]。提示消脂方治疗NAFLD具有较好的疗效。朱青等[34]采用高脂饲料喂养C57BL/6J小鼠以建立NAFLD模型，16周后分组，其中治疗组给予消脂汤治疗1个月。结果发现，与模型组相比，治疗组血清ALT、AST的水平均显著降低(P<0.01)；与正常组相比，模型组结肠内双歧杆菌、梭杆菌属、普雷沃菌属及乳酸杆菌的数量显著减少，而大肠埃希菌的数量显著升高；与模型组比较，消脂方可改善肠道菌群失衡状态，双歧杆菌、梭杆菌及乳酸杆菌属数量明显升高，大肠埃希菌数量明显减少(P<0.05)，并且消脂汤治疗后血清IR、TNF-α、白细胞介素-6水平降低，显示消脂方可调整肠道菌群数量，间接改善IR和炎症反应，促进肠道菌群中有益菌生长，减缓NAFLD的发生和进展。消脂方能显著缓解NASH病情的机制可能是通过调整肠道菌群结构，促进乳酸杆菌、双歧杆菌等优势菌群增长，降低肠道通透性，从而减少细菌内毒素进入肝脏与肝巨噬细胞表面Toll样受体4结合形成复合物，减少肝脏炎症，减缓NAFLD发展为NASH[35]。

4 结 语

肠道菌群紊乱致使有害细菌和内毒素产生增加，这些物质透过肠道屏障进入血液，从而刺激机体免疫系统产生炎症介质和细胞因子，触发炎症反应参与NAFLD的发生与进展。可通过中医药调节肠道菌群平衡，促进优势菌群生长，改善肠道黏膜屏障的完整性和肠黏膜通透性，从而减少有害细菌及菌群产物的易位，进而减轻NAFLD的程度。因此，以肠道菌群为药物治疗靶点，开展中医药防治NAFLD的相关实验研究，既可阐明中医药防治NAFLD的作用机制，也可为中医药有效治疗NAFLD提供新的思路和方向。