Toll样受体在代谢相关脂肪性肝病发生发展中的作用

徐子媛，安 凯，刘 雨，李校天

1.河北工程大学临床医学院，河北 邯郸 056000； 2.河北工程大学附属医院消化内科

代谢相关脂肪性肝病(metabolic associated fatty liver disease，MAFLD)取代原有命名非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)，是指除了酒精和其他明确肝损伤因素所致的，以弥漫性肝细胞大泡性脂肪变为主要特征的临床病理综合征[1]。包括单纯性脂肪性肝病及由其演变的脂肪性肝炎、脂肪性肝纤维化和肝硬化[2]。随着人们生活条件的改善和生活方式的改变，MAFLD的发病率持续升高，已经成为了全球普遍关注的医学和社会问题[3]。MAFLD的患病率在未来几十年内预计不会降低[4]。因此，探索MAFLD的发病机制，寻找明确的临床治疗药物尤为重要。本文就MAFLD的发病机制及益生菌对MAFLD的治疗作用综述如下。

1 肠道微生物群的变化促进了MAFLD的进展

肠道微生物群的组成变化与MAFLD的发生发展密切相关。肠-肝轴被认为在MAFLD的发展和进展中起着至关重要的作用[5]。肠道微生物群是微生物复杂生态系统的重要组成部分，由100万亿种不同种类的细菌组成，其细胞数量是人体细胞的10倍[6]。肠道和肝脏之间通过肝门系统有解剖关系。基于这种关系，肠道微生物的细菌产物和代谢物可以通过肠道屏障，经过肠-肝循环系统到达肝脏，并通过多种机制导致肝脏疾病[7]。研究[8]表明，长期摄入高脂饮食会导致肠道菌群失衡，肠道菌群失衡可导致有害菌增多，增多的有害菌群使肠道的通透性增加，从而导致更严重的菌群紊乱及过增。

肠道微生物群是Toll样受体(Toll like receptor,TLR)配体的来源，它们的组成变化是肝脏中TLR信号激活的潜在触发因素[9]。肠道菌群紊乱时，增多的不利菌群可通过门静脉进入肝脏，肝脏中的TLR信号被激活，其下游分子，如促炎细胞因子、肿瘤坏死因子在MAFLD中增加[10]，导致肝细胞的死亡、肝脏的损伤[11]。因此，肠道微生物群的变化促进了MAFLD的进展。

2 TLR与MAFLD的发生发展相关

TLR是免疫系统中发现最早的模式识别受体(pattern recognition receptor,PRR)，在固有免疫应答中识别病原微生物的病原相关的分子模式(pathogen-associated molecular patterns，PAMP)，激活先天性免疫应答，还引起细胞因子的释放[12]。TLR广泛分布于肝细胞、库普弗细胞、肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)、肝窦内皮细胞和胆管内皮细胞，其表达与PAMP的刺激有关[13]。常见的与MAFLD有关的TLR包括TLR2、TLR4、TLR5、TLR9，它们的配体分别是肽聚糖、脂多糖、鞭毛蛋白和细菌DNA[14-16]。TLR介导的信号主要通过两种途径转导，即“MyD88依赖性途径”和“MyD88非依赖性途径”[17]。脂多糖是革兰氏阴性杆菌细胞壁外层的主要成分，也称内毒素，是肝损伤中的一个重要因子，它能激发机体引起强烈的炎症反应[18]。TLR4是脂多糖的PRR，表达于各种肝脏细胞中，通过MyD88依赖途径与脂多糖结合并激活NF-κB通路，它的激活导致许多促炎、抗病毒、抗菌因子的产生[19]。研究[20]发现，TLR4基因缺陷和肝脏库普弗细胞失活均能够使高脂饮食诱导的NAFLD模型小鼠肝脏功能障碍减轻，表明肝脏库普弗细胞上TLR4的表达是NAFLD疾病进程的重要因素。TLR信号在健康肝脏中被抑制，但当病原微生物和细菌来源的分子被输送到肝脏时被激活，产生抗菌和抗病毒细胞因子，如TNF-α、IL-β和干扰素[21]，这些细胞因子持续升高会损伤肝细胞。

3 TLR与MAFLD相关的肝纤维化、肝硬化

随着肝损伤的发展，肝脏细胞外基质会进一步增加，出现肝纤维化。随着肝纤维化的发展，肝组织逐渐被细胞外基质和再生结节替代，形成肝硬化。TLR4信号通过MyD88依赖途径可以激活成纤维细胞，促进肝纤维化[22]。在HSC中，脂多糖与TLR4结合导致黏附分子和趋化因子的产生增加，如血管细胞黏附蛋白和甲基受体趋化性蛋白[23]。黏附分子吸引库普弗细胞，这些被招募的库普弗细胞分泌促纤维化的TGF-β信号，它与HSC上的TGF-β受体结合，刺激肝细胞分泌胶原蛋白，并且TLR4下调静止期HSC上的TGF-β受体和激活膜结合抑制剂(BMP and activin membrane bound inhibitor,BAMBI)以增强TGF-β介导的HSC激活和胶原生成[24]。研究表明，TLR4信号通过提高HSC对TGF-β的敏感性来促进肝脏纤维化，TLR4-MyD88途径已被证明通过增强TGF-β信号促进小鼠胆管粘合模型中的肝纤维化[25]。Liu等[26]研究发现，TLR4基因敲除小鼠在胆管粘合和碳四氯化物诱导的肝纤维化模型中肝纤维化程度明显下降。所以，通过对TLR4靶点的合理干预，能够对肝纤维化产生较好的阻断作用。

4 益生菌的概念及其益处

根据FAO/WHO的定义，益生菌是指对机体产生一定积极作用的活性微生物的总称[27]。益生菌是传统发酵食品，可分成三大类：(1)乳杆菌类(如嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、詹氏乳杆菌、拉曼乳杆菌等)；(2)双歧杆菌类(如长双歧杆菌、短双歧杆菌、卵形双歧杆菌、嗜热双歧杆菌等)；(3)革兰阳性球菌(如粪链球菌、乳球菌、中介链球菌等)[28]。

双歧杆菌和乳酸杆菌被广泛用作益生菌，因为这些细菌可以通过产生乳酸和其他抗菌物质来抑制革兰氏阴性致病菌的扩张[29]。益生菌通常存在于肠道中，但在致病条件下，益生菌的数量减少。多项实验表明益生菌对脂肪肝小鼠模型有显著的治疗作用。向高脂饮食喂养的小鼠施用益生菌可以预防肝硬化的发作，并改善肝硬化和肝纤维化[30]。补充益生菌制剂的混合物可以通过增加肠道有益细菌和减少有害细菌来缓解高脂或高糖饮食引起的肥胖，进而治疗MAFLD[31]。Liang等[32]给NAFLD小鼠服用复合益生菌，结果发现，小鼠肠道菌群失调和肝脏脂质沉积均改善。因此，补充益生菌有望逆转肠道微生物群的表型，从而改善健康状况[33]。研究[34]发现，口服补充双歧杆菌及果糖-寡糖和改变生活方式，改善了ALT、胆固醇、TNF-α、脂蛋白、血清中的内毒素，改善了非酒精性脂肪性肝炎患者的IR、肝硬化及非酒精性脂肪性肝炎活动指数。这些研究结果强烈地表明益生菌在MAFLD治疗中起着积极作用。

益生菌可以通过调节恢复肠道微生物群，降低血清脂多糖和肝脏TLR4的水平，抑制血液中的内毒素循环，抑制炎症指标，包括血清脂多糖水平和啮齿动物肝脏TNF-α、IL-1和INF-γ的表达[35]，从而延缓或防止MAFLD的进展。国外随机双盲临床试验显示，单独或联合应用益生菌后，可以降低MAFLD患者的血清氨水平、减少内毒素血症及改善临床症状[36]。

5 小结与展望

综上所述，MAFLD中病原菌的水平增加，细菌成分经TLR配体易位到门静脉。TLR配体刺激TLR表达细胞，如巨噬细胞，产生促炎细胞因子，包括TNF-α和IL-1β，促进脂质积累和肝细胞死亡。益生菌可以改善NAFLD中的肠道菌群紊乱，通过TLR4信号通路减少内毒素进入血液循环，并导致肝脏TLR4表达减少。因此益生菌可以改善肝脏炎症，从而延缓或防止MAFLD进展。益生菌补充可以实现肠道菌群的平衡，这表明针对肠道菌群的饮食干预将提供一种新的方法来预防和治疗MAFLD。因此，更好地了解个体肠道菌群和理想的益生菌菌株将是治疗MAFLD新的治疗方法。