口腔菌群和肠道菌群影响自身免疫性肝炎发病的研究进展*

朱金霞 刘光伟

1.河南中医药大学 (河南 郑州， 450000) 2.河南中医药大学第一附属医院

自身免疫性肝炎(AIH)是一种肝细胞自身免疫反应介导的肝脏实质炎性疾病，其诊断需经过血清生化、免疫学、自身抗体以及肝脏组织学等综合评估，是排除诊断基础上的综合诊断。其治疗更是局限，糖皮质激素或免疫抑制剂是目前一线推荐治疗方案。其发病率女性高于男性(3.6∶1)且呈逐年上升的趋势[1]。迄今为止，AIH的病因和发病机制仍未明确，研究发现肠道菌群紊乱破坏正常的肠道屏障是参与AIH发生发展的重要机制[2]。现代分子生物技术应用于疾病的微生态研究中，促使我们进一步认识口腔菌群-肠道菌群与AIH的关系。基于16S rRNA/18S rRNA基因的高通量测序技术，通过二代测序(NGS)技术(454 GS FLX,Illimina HiSeq、MiSeq)对DNA进行测序，从而观察口腔、肠道等部位微生物的丰度、多样性、具体的菌群组成及其发病前后的差异，从而可从调节菌群角度改善疾病[3]。基于口腔菌群和肠道菌群间的联系，本文主要从调节肠道菌群从而影响AIH病情这一角度论述。

1 口腔菌群-肠道菌群与人体健康

口腔菌群、肠道菌群等微生态系统构成了人体微环境，所谓“牵一发而动全身”，人体正邪斗争均影响口腔菌群的平衡。研究表明,口腔微生物的成分直接与粪便中微生物的组成有关[4],对唾液微生物群分析揭示了唾液内的菌群构成类似于肠道微生物[5]。口腔与肠道的微生物动力学是一致的[6]。口腔菌群的改变会导致肠道菌群失调,从而引起肠道疾病[4]。口腔内的微生物不可避免地会进入胃,如果细菌能够承受胃的酸碱度,最终会在胃肠道内存活和增殖。如幽门螺杆菌,一种导致胃癌的感染性细菌,也存在于牙菌斑中[7]。口腔菌群密集度、多样性对特定疾病形成有重要意义。如口腔微生物侵入肠道可引起肠道菌群的改变。口中微生物侵入肠道，并促进肝硬化的发生[8]。口腔微生物通过血液和消化道途径，对结直肠癌产生影响[9]。肠内增加氨氮的细菌唾液链球菌可能被认为是肝性脑病肝硬化患者降氨治疗的潜在生物标志物[10]。研究证明牙龈卟啉单胞菌可诱导肠道微生物群的改变以及各种组织和器官的炎症变化，可归因于血液中内毒素水平的增加[11]。研究发现一种基于细菌依赖性的免疫逃逸机制，原因是融合细菌蛋白Fap2与免疫细胞抑制因子之间的相互作用，保护F.nucleatum结合的肿瘤免受NK介导的杀伤和免疫细胞攻击[12]。由以上举例可看出疾病发生的口腔菌群变化，相应肠道菌群的组成、丰度等等均被改变。且“口腔菌群-肠道菌群”通过口腔微生物借助消化道或血液移植于肠道，二则通过免疫系统完成菌群代谢实现口肠的关联。

2 肠道菌群与AIH：肠-肝轴

肝脏作为肠道中营养、毒素、细菌等代谢产物的首个滤器，我们逐渐认识到肝脏、肠道和免疫系统之间的关系是肝脏致病的重要介质。肠-肝生理上：解剖学中门静脉的血液在收集肠道抗原后，返回到位于肝脏门静脉区的小叶间静脉，肝脏生理上会暴露于肠道来源的微生物成分和代谢产物；AIH的主要特点是肝脏炎症，且伴有淋巴细胞浸润的门脉界面性肝炎是AIH典型特征[13]，肠肝轴在AIH发病中的关键作用。人体自身存在正常运作的肠屏障(化学屏障、免疫屏障、生物屏障、物理屏障)，无论任一破坏，肠道通透性都会增加，进而发生菌群易位，刺激肝脏的免疫反应。目前为止，对AIH肠屏障的研究相对较少，Lin等[14]报道AIH患者十二指肠occluden -1和occludin表达降低，提示AIH患者肠道紧密连接完整性受损。

2.1 肠道通透性增加和细菌易位-免疫激活 肠道菌群结构，尤其是厌氧状态，在保护肠粘膜中起着重要作用，其中肠道粘膜相关菌群双歧杆菌和乳酸菌形成了一种防御性细菌膜，以维持正常的肠屏障功能[15]。然而，致病菌或其有害产物从肠道转移到血液中可能会加重肠道屏障的功能障碍。血液中的金黄色葡萄球菌alpha毒素可扰乱肠上皮屏障[16]。产毒大肠杆菌和沙门氏菌可增加肠道的通透性[17,18]。内毒素、酒精等有害因素可能破坏肠道微生物群与肠道通透性之间的相互作用，脂多糖和其他细菌毒素的释放被认为是肠道通透性导致肝损伤的主要途径，细菌易位是肠道微生物群与超通透性相互作用的直接结果，为我们探索AIH的诊治提供了线索。

在AIH的发病中，肠道菌群与免疫系统之间复杂的相互作用关系至关重要。肝细胞通过门静脉系统持续的暴露于肠道代谢产物及各种抗原抗体之下,某些肠道细菌成分或代谢物可通过“分子模拟”等多个机制启动针对肝细胞的自身免疫机制。Th17细胞在肠道固有层中含量最高，在那里它们分泌促炎细胞因子白介素(IL)-17A，IL-17F和IL-22，以增强肠道屏障的完整性并防御病原体[19]。

AIH发病中，肠屏障的完整性是必要的，以防止健康个体的微生物群从触发获得性免疫应答。当完整的细菌或病原体逃脱肠道屏障时，几种防御机制会阻止细菌进入体循环。然而，如果这些机制失效，肠系膜淋巴结(MLNS)和肝作为深层次的“防火墙”共同对抗逃出的肠道细菌[20-22]。研究表明：肠道屏障破坏后肠道革兰氏阳性杆菌，进入全身自身免疫器官介导自身免疫发病[23]。肠道通透性的增加和微生物易位，肠道抗原激活的免疫细胞从肠道转移到肝脏或许是肠肝免疫对话的途径。免疫激活可从以下方面说明：①肠道屏障受损后菌群易位后入血液，经门静脉进入肝脏，激活kupffer细胞的TLR4诱导先天性免疫应答[24]。toll样受体(TLRs)存在于肠道和肝脏中,与不同的抗原、微生物、潜在的内源性配体结合，小鼠模型中，未结合TLR3的肝脏特异性CD8+T细胞不会造成肝损伤[25]。表明TLRs参与免疫介导的肝损伤。②研究表明，活化的自我反应性T细胞不能诱发肝脏特异性自身免疫，而单纯感染了单核细胞增生性李斯特菌的相同小鼠未能引起严重的肝损害，表明肝脏自身有攻击性[26]。说明肠道菌群在免疫介导的肝损伤中或与肝脏自我攻击有关。③肠道树突状细胞(intestinal dendritic cells,DCs)和肝脏自然杀伤T细胞(liver natural killer T cells,NKTs)是介导肠肝免疫的重要细胞。肝脏中有 很多NKTs细胞，在刀豆蛋白诱导的肝损伤中(ConA)源于肠道共生菌群的aGalCer样糖脂是重要的肝脏NKT激动剂，部分解释了无菌小鼠对ConA所致的肝损伤的抵抗作用[27]。以上可知肠道菌群介导的免疫激活可能是AIH发病的原因。

2.2 肠道菌群与胆汁酸 除了肠道菌群与免疫系统之间的直接相互作用外，胆汁酸(BA)通过肠-肝轴的的合成代谢亦是AIH发病的另一重要因素。胆汁酸主要存在于肠肝循环系统中，胆汁酸经肝脏合成后入胆囊，进食后分泌到肠道，胆汁酸在回肠末端以主动转运或被动扩散的方式被吸收，大量蓄积后形成胆汁酸池。且肠-肝轴的主要成分是胆汁酸，作为多效性信号分子，胆汁酸通过激活小肠中的先天免疫基因直接或间接调节肠道微生物组成[28]。胆汁酸与肠道菌群关系紧密且互相调节。BA可直接调控肠道菌群。人或啮齿动物的胆汁流动受阻会引起肠道细菌的增殖和粘膜损伤，这可能导致细菌跨粘膜屏障移位和全身感染[29]。而肠道菌群失调后初级和次级胆汁酸会影响肠肝循环之间的平衡，BA和肠道菌群的失衡会诱发肝病相关的宿主免疫反应。BA作为影响生理过程的信号分子，通过激活法尼醇X(FXR)受体和G蛋白偶联胆酸受体1的结合来调节血脂、血糖、能量代谢，自身的合成、偶联、解毒，以及维护肠道屏障，此外BA通过抗菌肽来调节微生物[30]。

3 改善肠道菌群治疗AIH

由以上论述可知，肠道菌群通过激活TLR、促进肝内炎性小体的形成影响机体免疫应答。抗生素、疾病或遗传等因素引起的肠道菌群的改变可由逃避或克服对共生菌群的正常耐受性来维持或增强先天或适应性免疫应答。有益菌群失调、微生物失衡或机体病理缺陷，对宿主都会产生有害影响，皆说明肠道微生物在肝病发病中的重要作用[31]。基于肠道菌群治疗AIH逐渐成为新的方向。研究发现ConA小鼠予以LPS后肝损伤加重，光谱抗生素治疗和TLR4缺乏会使小鼠ConA肝损伤、促炎细胞因子的产生、肝细胞死亡能显著降低。肠道菌群研究已显示出在粪便中双歧杆菌和乳酸菌浓度降低以及AIH后期血浆LPS升高参与了AIH的发展[32]，予以有益菌预防AIH的发展。研究表明，在易发自身免疫性疾病的小鼠中，肠球菌易位到肝脏或其他组织易引起自身免疫反应，而抗生素能降低死亡率；且发现定植鹑鸡球菌自身免疫易发小鼠中，细菌易位诱导自身抗体产生以致死亡，从而提出肌肉注射该致病菌疫苗来预防自身免疫疾病的发生[33]。以粪便微生物群移植(FMT)或微生物源活性分子(益生菌、益生元)的辅助治疗[34]，对未来自身免疫性疾病和炎性疾病的治疗潜力较大。

4 小结

自身免疫性肝炎的口腔菌群变化或与肠道菌群改变具备特征性的对应关系。这种联系的基础在于口腔微生物借助血液或消化道在肠道定植,或通过免疫系统传递菌群代谢产物而实现。微生物与宿主免疫系统的交流,并参与对宿主和微生物都有利的代谢过程。近年来，微生物菌群调节治疗AIH的效果逐步得到证实，并日趋完善，其良好的前景和安全性弥补了激素及免疫抑制剂治疗的副作用。16sRNA高通量测序的发展，进一步阐释了口腔、肠道菌群在AIH的发生发展中的作用，为AIH的治疗和早期预防提供了新模式。