肠道微生物对原发性胆汁性胆管炎的作用与机制

近年来研究发现，肠道微生物在PBC发病机制的多个环节发挥作用。肠屏障功能损害、肠黏膜通透性增加、肠道细菌及其代谢物的“分子模拟机制”、肠道菌群参与的胆汁酸代谢，都可能与PBC的发生、发展有关。

（一）肠屏障功能破坏

肠道微生物群对于维持肠道屏障的完整性至关重要。肠道菌群失调可产生短链脂肪酸、内毒素、脂多糖等，肠黏膜的紧密连接被削弱，导致肠屏障功能破坏、肠黏膜通透性增加，肠道细菌及其代谢物通过门静脉血流进入肝脏，作用于胆管上皮细胞，激活TLR及相关信号通路，上调NF-κB并分泌炎性细胞因子，促进免疫细胞活化，造成胆管上皮细胞、肝内小胆管的损伤，进而影响PBC的发生和发展。Ma等应用TLR-2缺陷的PBC小鼠模型（TGF-β受体2显性失活，dn TGFβRⅡ）来观察肠道菌群对自身免疫性胆管炎的影响，发现TLR-2缺陷介导紧密连接相关蛋白ZO-1的下调表达，增加肠黏膜通透性、促进肠道细菌易位，加剧了dn TGFβRⅡ小鼠的结肠炎；肠道微生态紊乱可导致自身免疫性胆管炎的发生，肠屏障功能的破坏加剧dn TGFβRⅡ小鼠的胆管炎。

（二）分子模拟机制

肠道细菌及其代谢物的“分子模拟机制”是原发性胆汁性胆管炎最重要的发病机制之一。抗线粒体抗体是PBC特异性的自身抗体，大多数PBC患者血清中存在AMA，其主要针对的抗原是线粒体中的PDC-E2（E2 subunit of the pyruvate dehydrogenase complex，丙酮酸脱氢酶复合物E2亚基）。PDC-E2是人类自身主要的抗线粒体抗原，某些细菌及其代谢产物的PDC-E2与人类自身的PDCE2序列高度一致，如大肠埃希菌的ATP依赖性糜蛋白酶、德氏乳杆菌的β-半乳糖苷酶、两种尚未定义的食芳烃新鞘氨醇菌脂质蛋白、变形杆菌等，PBC患者的血清不仅能与自身的PDC-E2反应，还可以与细菌的PDC-E2产生交叉反应，进而引发免疫系统对自身PDC-E2的攻击，造成PBC的发病。

既往研究发现，在原发性胆汁性肝硬化（PBC）中，AMA表现出对来自大肠埃希菌和食芳烃新鞘氨醇菌的细菌抗原的交叉反应性。此外，易感小鼠接种食芳烃新鞘氨醇菌后能产生抗PDC-E2的自身抗体，诱发PBC样疾病，而食芳烃新鞘氨醇菌基因组中含有和PDC-E2高度同源的4个拷贝基因。(www.xing528.com)

据文献报道，泌尿系感染可能是PBC发病的高危因素。复发性尿路感染患者1年内被确诊为PBC的概率为29%，而对照组其他慢性肝病的患者只有17%。大肠埃希菌作为泌尿系感染常见的病原菌，其与PBC发病的相关性已经得到了一些研究的支持。对于大肠埃希菌引发PBC，分子模拟机制同样适用，PBC患者的血清与大肠埃希菌的PDC-E2产生交叉反应，诱发免疫系统对自身PDCE2错误性的攻击，最终导致了疾病的发生。

（三）胆汁酸代谢与核受体信号转导

在PBC的发病机制中，胆汁酸的肠肝循环也扮演着重要角色。初级胆汁酸随胆汁流入肠道，在肠腔内细菌的作用下转变为次级胆汁酸，95%的肠内胆汁酸被重吸收，经门静脉回到肝脏，被肝细胞重新摄取、结合并分泌到胆汁中，即胆汁酸的肠肝循环。近年来研究发现，肠道菌群、胆汁酸和核受体信号转导共同参与了PBC的发病机制。

胆汁酸与肠道微生物相互作用，胆汁酸可以改变肠道微生物的组成，肠道微生物也能够调控胆汁酸的合成和代谢，两者共同影响PBC的发生和发展。一项入组了65例UDCA初治PBC患者和109名健康对照者的研究发现，未经治疗的PBC患者与健康人群的血清、粪便的胆汁成分不同，PBC患者的结合胆汁酸向非结合胆汁酸的转换、初级胆汁酸向次级胆汁酸的转换均明显下降，提示PBC患者的胆汁酸代谢受损。与PBC早期患者相比，PBC晚期患者显示了更为异常的胆汁酸谱。此外，对PBC患者UDCA治疗前和治疗后的胆汁酸和菌群进行分析发现，经过UDCA治疗后，患者牛磺酸结合胆汁酸的水平下降，因此逆转了结合胆汁酸与非结合胆汁酸的比值。次级胆汁酸如脱氧胆酸和结合脱氧胆酸的水平与PBC富含的肠道菌群（韦荣球菌属，克雷伯菌属）呈逆相关，与健康对照组富含的菌群（粪杆菌属，颤螺旋菌属）呈正相关。上述研究证实了PBC患者血浆和粪便胆汁酸组成的特异性改变，以及通过改变肠道微生物群来调节胆汁酸谱的可能性。而另一项研究发现，胆汁酸的失衡导致部分肠道常驻菌群的损害，出现肠道微生态失调，在这个过程中细菌的代谢产物增加，并通过门静脉进入肝脏，引发肝脏炎症及免疫损伤。

熊脱氧胆酸、奥贝胆酸对PBC治疗的有效进一步证实了胆汁酸在PBC中的重要作用。“胆汁酸治疗”是目前PBC治疗的主要策略，但胆汁酸治疗PBC的确切机制尚不完全清楚。肠道菌群、胆汁酸和核受体信号转导参与了PBC的发病机制。肠道菌群失衡重塑胆汁酸池，调节胆汁酸激动受体的活性，触发各种代谢轴，影响PBC的发生。法尼酯X受体是核受体超家族的成员，在肝脏和肠道高度表达。G蛋白偶联胆汁酸受体（TGR5）是一种胆汁酸膜受体，表达于多种组织细胞中。肠道菌群将肝脏合成的胆汁酸代谢生成非结合胆汁酸及次级胆汁酸，激活FXR和TGR5信号通路，进而调节胆汁酸的代谢。研究表明，FXR通过激活成纤维细胞生长因子15（fibroblast growth factor 15，FGF15）表达，抑制胆固醇7α-羟化酶（cholesterol 7α-hydroxylase，CYP7A1）的表达，而CYP7A1正是胆汁酸合成的限速酶。奥贝胆酸是鹅去氧胆酸的新型衍生物，可选择性激活FXR，调节胆汁酸分泌、改善肝脏炎症及肝纤维化。近年来，奥贝胆酸在PBC患者尤其是UDCA应答不佳的PBC患者的治疗中取得了长足进展，奥贝胆酸能够显著降低PBC患者的ALP、γ-GT水平。研究人员通过建立数学模型分析推测，OCA与UDCA联用相比于单独应用UDCA，可以降低PBC患者15年的累积肝硬化失代偿、肝癌和肝移植的发生率。作为PBC一线治疗药物的亲水性胆汁酸UDCA并不能激活FXR，UDCA治疗PBC的可能机制为促进胆汁分泌、抑制疏水性胆汁酸的细胞毒作用及抗凋亡作用，而近期的研究已经证实UDCA治疗可以部分改善PBC患者的肠道微生态紊乱。综上所述，胆汁酸、肠道微生物与PBC之间的关系是高度交织的，其中的详细机制还有待于更深入的研究。