口腔、胃十二指肠菌群在肝硬化中的作用*

蒋颖溢 张 瑞 黄晓铨 陈世耀

复旦大学附属中山医院消化内科(200032)

随着基因测序技术的发展，消化道菌群在肝硬化及其并发症中的作用逐渐得到关注。近年来，大部分研究着眼于肠道微生态变化、益生菌、抗菌药物疗法在肝硬化治疗中的应用，针对口腔、胃十二指肠菌群相关的研究较少见。本文就近年口腔、胃十二指肠菌群在肝硬化中的作用作一综述。

一、口腔微生态与肝硬化

口腔作为机体与外界环境沟通的首要通道，具有丰富的黏膜微生态，超过700种细菌定植的口腔微环境参与了多种疾病的发生、发展。近年来口腔微生态已证实与食管癌、胰腺癌、肝癌等消化道肿瘤存在关联[1-3]，其在肝硬化中作用的研究也逐渐深入。

1. 肝硬化患者更易出现口腔疾病：1995年，Novacek等[4]最早研究了口腔疾病与肝硬化的关系，通过对97例肝硬化患者(64例酒精性+33例非酒精性)、68例酗酒无肝硬化患者和71例健康人的牙周检查发现，牙周疾病与肝硬化无关。但近年多项研究结果与此相反。Silva Santos等[5]的研究发现，与健康人相比，终末期肝硬化患者更易出现龋齿、牙周病、口腔黏膜瘀斑、念珠菌感染等口腔疾病。Raghava等[6]的一项前瞻性研究发现酒精性肝硬化患者牙槽骨骨质破坏、牙周组织损坏更严重；牙周组织被认为是机体内毒素、细胞因子的储存库之一，摄入乙醇会影响牙周组织愈合，促进口腔疾病的发生。此外，肝硬化患者更易出现口腔疾病与机体补体缺乏、中性粒细胞功能异常(黏附、移动、变形能力下降)等有关。

2. 患有口腔疾病的肝硬化患者更易发生并发症：Aberg等[7]的一项回顾性研究分析了116例肝硬化患者接受肝移植前的牙周检查结果(X线扫描等)，牙周感染较重者(牙周袋深度超过6 mm、明显的牙槽骨丢失、急、慢性根尖周病、已暴露牙髓的龋齿、牙齿残根或智齿冠周炎等)从确诊肝病到需行肝移植的时间间隔更短(P=0.02)，且由草绿色链球菌引起的自发性细菌性腹膜炎仅出现在牙周感染较重的患者中。Grønkjr等[8]的一项前瞻性研究发现，牙周感染较重的肝硬化患者外周血C反应蛋白水平明显升高(15.8 mg/L对8.1 mg/L，P=0.02)，血清白蛋白含量明显降低(25 g/L对28 g/L，P=0.04)，肝硬化并发症包括腹水、肝性脑病、静脉曲张出血等发生率更高(46%对27%，P=0.05)。其具体机制可能与口腔菌群改变、口腔菌群伴随吞咽动作进入消化道、与消化道其他部位菌群相互影响、菌群代谢产物入血影响机体炎症状态有关。

3. 口腔菌群通过口腔-肠-肝轴影响肝硬化病程

①口腔菌群入侵肠道、改变肠道菌群、影响肝硬化失代偿进程：既往观点多认为大部分口腔来源的细菌无法在胃液中存活，但随着宏基因组测序、焦磷酸测序技术的发展，口腔微生物多次在粪便中被检出。Qin等[9]的一项前瞻性研究通过16S rRNA测序比较了98例肝硬化患者和83例健康人的口腔黏膜和粪便菌群，结果显示肝硬化患者粪便中富集大量口腔来源的微生物(链球菌、梭菌、乳酸菌、韦荣球属、巨球菌、嗜血杆菌、弯曲菌等)，其中链球菌、韦荣球菌丰度明显高于健康人。肝硬化患者口腔微生物入侵肠道、改变肠道菌群构成；链球菌参与5-羟色胺的代谢，乳酸菌参与多巴胺、去甲肾上腺素、乙酰胆碱等的代谢[10]，这些菌可通过影响神经递质的代谢促进肝硬化肝性脑病的发生或加重门静脉高压。Bajaj等[11]对Qin等的研究结果进行再分析发现，与失代偿期肝硬化患者的粪便菌群相比，代偿期患者宏基因组测序存在差异，其中包括数种口腔定植菌(链球菌、韦荣球菌等)，说明口腔菌群在肝硬化失代偿进程中发挥重要作用。Bajaj等[12]随后进行的一项前瞻性研究发现肝硬化患者唾液炎症标志物明显升高，且唾液、粪便均检出较多的链球菌，链球菌是唾液中最常见的细菌，其在粪便中大量检出提示口腔菌群入侵肠道。该研究还发现，代偿与失代偿期患者唾液、粪便菌群中潜在致病菌(肠杆菌、肠球菌等)丰度均增加，但口腔菌群移位至肠道后具体的作用机制有待进一步研究，口腔菌群的口腔护理、口腔清洁等在肝硬化治疗中的效果也亟待探究。

②牙龈卟啉单胞菌与肝硬化：牙龈卟啉单胞菌是公认的口腔致病菌之一，可侵入牙龈上皮细胞、血管内皮细胞等多种细胞。Nagao等[13]的研究对28例HCV感染患者进行口腔牙龈卟啉单胞菌检测，其中14例肝硬化或肝癌患者Ⅱ型牙龈卟啉单胞菌菌毛蛋白基因型高表达，其余14例肝炎患者低度表达。说明肝硬化患者口腔内更易定植牙龈卟啉单胞菌，该菌或可促进肝纤维化、肝硬化进展。Ahluwalia等[14]对肝硬化肝性脑病患者粪便菌群的研究亦发现牙龈卟啉单胞菌丰度增加，且该菌丰度与患者头颅磁共振扩散张量成像分析结果(神经水肿等)相关。Nakajima等[15]给予小鼠灌胃牙龈卟啉单胞菌，结果显示小鼠粪便菌群中拟杆菌门丰度增加、厚壁菌门丰度下降、血清内毒素水平升高，且肝脏标本中细菌DNA表达升高，证实牙龈卟啉单胞菌可通过口腔吞咽侵入胃肠道，造成肠道菌群紊乱，影响肝脏功能。Arimatsu等[16]的小鼠灌胃实验亦证实牙龈卟啉单胞菌会引起胰岛素抵抗、肠道菌群失调、肠道菌群扩散至肝脏，血清内毒素水平升高、巨噬细胞浸润脂肪组织，最终引起肝脏炎症反应、脂肪变性。但牙龈卟啉单胞菌在肝硬化及其并发症的治疗、预防中的应用有待进一步评估。

二、胃十二指肠微生态与肝硬化

鉴于幽门螺杆菌(Helicobacterpylori, Hp)可定植于胃酸营造的酸性环境中，胃十二指肠微生态在消化系统疾病中的作用愈发引起关注。但由于胃酸的分泌，除Hp外，胃内菌群种类仍较少，且大部分无法通过培养得到，仅能通过基因测序技术进行分析[17-19]。Sung等[17]的研究发现，胃液菌群多样性较胃黏膜稍高，但胃黏膜菌群更能准确反映胃内微生态。胃十二指肠微生态在肝硬化中的研究亦多选取黏膜活检进行菌群基因测序，但目前相关研究较少见。

1. Hp与肝硬化

①Hp感染影响肝硬化患者炎症水平、门静脉压力、血氨水平：Abbas等[20]的研究发现，门静脉高压胃病合并Hp感染者的IL-10水平明显下降。Serin等[21]的研究发现肝硬化门静脉高压合并Hp感染者的静脉血NO浓度明显升高，门静脉压力升高。Arafa等[22]发现Hp感染会提高肝硬化门静脉高压胃病患者iNOS水平。Boonyanugomol等[23]的细胞实验也证实Hp CagA会增加肝脏组织微血管炎症反应，激活iNOS，影响门静脉压力。Pogorzelska等[24]的一项观察性研究共纳入147例肝硬化患者，血清IgG抗体检测Hp阳性率为46.9%，无食管静脉曲张者的Hp感染率较曲张者更低(14%对60%，P<0.001)，Hp阳性者血氨水平较阴性者更高(129 μmol/L对112 μmol/L，P=0.002)，但Hp阳性者的高血氨是否会增加肝性脑病的发生应行进一步随访进行证实。

②Hp感染或可降低肝硬化食管胃底静脉曲张破裂出血风险：Sakamoto等[25]的一项临床研究共纳入196例肝硬化食管胃底静脉曲张需内镜治疗者(95例急性出血+101例高危出血风险患者)，采用13C-尿素呼气试验检测Hp感染，结果显示Hp阳性者静脉曲张破裂出血风险为34.9%，阴性者为59.1%(P<0.000 7)，急性出血者PGⅠ、PGⅡ、PGⅠ/Ⅱ比值分别为65.6 ng/dL、14.7 ng/dL、4.4，高危出血风险患者分别为43.7 ng/dL、17.7 ng/dL、3.1。由此可见，虽然Hp感染会使机体处于炎症状态、NO释放增加、门静脉压力升高，但并不会增加食管胃底静脉曲张破裂出血的风险，可能是因为Hp感染引起胃黏膜萎缩、胃酸分泌减少有利于预防出血。但Elsebaey等[26]2019年一项前瞻性临床研究纳入了76例肝硬化患者，发现Hp感染是肝硬化胃底静脉曲张破裂出血的危险因素(P=0.004 9)。Hp感染是否会增加肝硬化静脉曲张破裂出血风险有待更多的研究证实，Hp感染、抗Hp治疗与肝硬化其他并发症包括腹水、肝性脑病等之间的关联也有待探寻。

2. Hp以外的胃十二指肠菌群与肝硬化

①口腔菌群入侵致十二指肠菌群紊乱，部分细菌代谢产物可促进肝硬化病程：Bajaj等[27]的一项研究分析了酗酒对肝硬化患者十二指肠、小肠、结直肠黏膜微生态的影响，与不酗酒的肝硬化患者相比，持续酗酒的肝硬化患者十二指肠黏膜菌群中厚壁菌门(芽孢杆菌为主)、疣微菌门丰度更高，原生菌(毛螺菌、瘤胃球菌、梭菌ⅪⅤ)丰度降低，而厚壁菌门是口腔常见定植菌之一，该研究认为持续乙醇摄入会使十二指肠、空肠、回肠、结肠黏膜菌群失调并影响胆汁酸代谢，提高机体炎症反应水平。石鼎[28]分析了30例肝硬化患者的十二指肠黏膜菌群，发现肝硬化患者的口腔常见定植菌韦荣球菌、普氏菌、奈瑟菌、嗜血杆菌与健康人相比差异有统计学意义，韦荣球菌、普氏菌与高水平CH3SH相关，奈瑟菌与高水平H2S相关，而CH3SH、H2S均是促进肝性脑病的重要因素。Bajaj等[29]的研究结果显示，17例肝硬化肝性脑病患者粪便菌群韦荣球菌丰度明显增高，且该菌丰度与患者炎症水平呈正相关。但这些口腔菌群在胃十二指肠局部环境中的代谢过程及其与肠道菌群之间的联系有待更多、更大样本量的研究进一步探讨。

②应用质子泵抑制剂可促进口腔菌群入侵胃肠道、加重菌群失调：石鼎[28]的研究发现在应用质子泵抑制剂的肝硬化患者中，十二指肠黏膜菌群中Cloacibacterium丰度明显减少(0.03%对0.15%，P=0.03)，小类杆菌丰度稍增加(0.2%对0.06%,P=0.054)。Bajaj等[30]的另一项前瞻性临床研究共纳入15例代偿期肝硬化患者和15例健康对照者口服40 mg/d奥美拉唑2周，结果显示服药后肝硬化组与对照组链球菌丰度均显著提高(9%对0%，5%对1%)，链球菌是唾液中最常见的细菌，质子泵抑制剂会增加肝硬化患者粪便中口腔来源的细菌，与质子泵抑制剂导致的胃酸分泌减少有关。但也有研究发现，不应用抑酸类药物时肝硬化患者的胃酸分泌亦缺乏，使小肠pH值升高、促进小肠细菌过度生长、加重肠道菌群紊乱[31]。因此，肝硬化患者是否胃酸分泌缺乏、应用质子泵抑制剂等抑酸类药物后是否会加重胃十二指肠和肠道菌群紊乱仍有待进一步研究证实。此外，Tsai等[32]的研究发现应用质子泵抑制剂会破坏血脑屏障，增加肝性脑病的风险。von Rosenvinge等[18]的研究发现抗菌药物的应用会使患者胃微生态多样性发生轻中度下降，但该研究并未针对肝硬化群体。肝硬化相关的胃微生态研究较少见，常见的肝硬化治疗药物如抗菌药物、益生菌等对胃微生态的影响有待更多的研究。

三、总结

随着基因测序技术的发展，从口腔到胃十二指肠的上消化道微生态与肝硬化之间的联系逐渐清晰，上消化道菌群可侵入小肠、结直肠造成肠道菌群紊乱、影响肝硬化病程，不同的细菌如牙龈卟啉单胞菌、Hp等在肝硬化中的研究也日益深入，但具体的分子机制仍有待探寻。食管黏膜微生态与肝硬化及其并发症食管静脉曲张破裂出血间的联系缺乏研究，针对口腔、胃十二指肠的微生态疗法也有待开发，面向肠道菌群的不同疗法、不同药物是否会对其他部位菌群产生影响亦未清楚。Bajaj等[33]的一项前瞻性临床研究分析了肝硬化患者的皮肤微生态，结果显示肝硬化患者胫前皮肤菌群、血清胆汁酸、内毒素水平、肠道菌群间存在联系，但具体机制未明。随着对不同部位菌群在肝硬化中作用的认识逐渐深入，其他部位的微生态如泌尿系统、生殖系统等在肝硬化中的研究或可开辟肝硬化治疗的新思路。