综述:肝肠轴在肝脏疾病中的意义:从机制到治疗靶点

《Archives of Medical Research》:Implications of the Liver-Gut Axis in Liver Disease: From Mechanisms to Therapeutic Targets

【字体: 时间:2025年11月03日 来源:Archives of Medical Research 3.4

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  本综述系统阐述了肝肠轴作为双向通讯系统,通过代谢、免疫及微生物信号调控肝脏稳态的核心机制。文章深入分析了肠道菌群失调、屏障损伤及微生物易位如何通过Toll样受体(TLR)、NOD样受体(NLR)及炎症小体等通路驱动脂肪变性、氧化应激与肝纤维化,并探讨了以益生菌、粪便微生物移植(FMT)及法尼醇X受体(FXR)激动剂为代表的靶向治疗策略,为慢性肝病防治提供新视角。

  
引言
肝肠轴是一个由肝脏与肠道及其微生物群之间代谢、免疫、环境和营养信号相互作用形成的双向通讯系统。门静脉系统作为核心桥梁,将胃肠道血液直接输送至肝脏,使肠道来源的养分和微生物代谢物能被库普弗细胞、肝窦内皮细胞等肝内细胞感知。健康的肝肠轴通过胆汁酸、抗菌肽和分泌型免疫球蛋白A(sIgA)维持肠道屏障完整与菌群平衡,而高脂饮食、酒精等因素可破坏此平衡,引发肠道菌群失调、屏障通透性增加,导致微生物产物易位至肝脏,驱动慢性肝病进展。
肠道上皮屏障的结构与功能
肠道屏障由三层结构组成:外层为黏液层和共生菌群,中层为肠上皮细胞(IEC)及其紧密连接蛋白(如ZO-1、闭锁蛋白),内层为固有层免疫细胞。黏液层中的黏蛋白(如MUC2)由杯状细胞分泌,形成物理屏障;潘氏细胞分泌的防御素、溶菌酶等抗菌肽抑制细菌侵袭。肠上皮细胞通过紧密连接调控旁细胞转运,并参与抗原呈递。当饮食失衡或代谢紊乱时,紧密连接蛋白表达下降,导致肠道通透性增加,脂多糖(LPS)等病原相关分子模式(PAMP)易位至门静脉,激活肝脏免疫反应。
肠道微生物群与代谢产物
肠道菌群以厚壁菌门和拟杆菌门为主,通过发酵膳食纤维产生短链脂肪酸(SCFA)(如丁酸盐、丙酸盐)。丁酸盐可增强紧密连接、抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC),并激活G蛋白偶联受体(FFAR2/3)以调节胰高血糖素样肽-1(GLP-1)分泌。菌群还参与胆汁酸代谢,将初级胆汁酸转化为次级胆汁酸(如脱氧胆酸DCA),并通过法尼醇X受体(FXR)和G蛋白偶联胆汁酸受体1(TGR5)信号调控糖脂代谢。此外,菌群产生的三甲胺N-氧化物(TMAO)和内源性乙醇可通过激活Toll样受体4(TLR4)和氧化应激途径促进肝损伤。
肝肠轴失衡的病理机制
肠道菌群失调表现为厚壁菌门/拟杆菌门(F/B)比例改变及条件致病菌(如变形菌门)扩增。菌群代谢产物异常通过以下通路驱动肝病:①SCFA减少削弱肠屏障保护;②LPS激活肝内TLR4/髓样分化因子88(MyD88)/核因子κB(NF-κB)通路,促发炎症;③TMAO抑制WNT/β-连环蛋白信号,诱导肝窦内皮细胞毛细血管化;④内源性乙醇引起线粒体功能障碍。这些机制共同导致肝脂肪变性、炎症及纤维化。
特定肝病中的肝肠轴改变
代谢相关脂肪性肝病(MASLD)患者菌群中丁酸盐产生菌(如粪杆菌属)减少,而大肠埃希菌等促炎菌富集,伴随血浆TMAO升高。酒精性肝病(ALD)中乙醇直接破坏紧密连接,乙酰醛激活肥大细胞加剧屏障损伤,且次级胆汁酸合成受阻。药物性肝损伤(DILI)与 Oscillospira 等菌属及相关代谢物(如乙酰肉碱)的因果关联已被证实。肝硬化患者肠道菌群多样性骤降,肠球菌属扩增与肝性脑病(HE)和自发性细菌性腹膜炎(SBP)风险相关。肝细胞癌(HCC)中阿克曼菌丰度下降与肝内髓源性抑制细胞扩增相关,菌群标志物或可用于早期诊断。
靶向肝肠轴的治疗策略
益生菌和合生元可改善MASLD患者肝酶及血脂水平,在ALD中调节双歧杆菌丰度。粪便微生物移植(FMT)在肝硬化伴HE患者中降低复发率,其疗效与毛螺菌科定植相关。法尼醇X受体激动剂奥贝胆酸(OCA)通过抑制NF-κB通路改善肝纤维化。饮食干预(如植物蛋白)可富集阿克曼菌,增强屏障功能并促进脂肪酸β-氧化。未来需关注个体化菌群干预的长期安全性与疾病特异性疗效。
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