综述：肠道菌群靶向治疗原发性胆汁性胆管炎的进展与展望

《Gut Pathogens》：Progress and prospects of gut microbiota-targeted therapy for primary biliary cholangitis

本综述系统阐述了肠道菌群通过肠-肝轴在原发性胆汁性胆管炎（PBC）发病机制中的关键作用，并深入探讨了以抗生素、饮食调节、益生菌（Probiotic）和粪菌移植（FMT）为代表的菌群靶向治疗新策略的潜力与挑战。文章指出，针对肠道微生态（Intestinal microecology）的干预有望改善肝功能、重塑菌群平衡，为对一线药物熊去氧胆酸（UDCA）应答不佳的患者提供新的治疗方向。

　　

研究背景和意义

原发性胆汁性胆管炎发病率上升

原发性胆汁性胆管炎（PBC）是一种以胆汁淤积、肝内小胆管破坏和肝功能障碍为特征的自身免疫性肝病，其病因尚未明确。近年来，全球多国流行病学分析显示PBC的发病率和患病率均呈上升趋势。PBC可发生于任何年龄，但好发于40-70岁女性。过去二十年中，男女发病率之比已从9:1逐渐降至4:1。与女性相比，男性患者往往诊断时疾病分期更晚，肝细胞癌发生率更高，预后更差。PBC的实验室特征包括血清胆汁淤积标志物升高，如碱性磷酸酶（ALP）、γ-谷氨酰转移酶（GGT）和胆红素。此外，PBC与疾病特异性自身抗体相关，尤其是针对线粒体内膜丙酮酸脱氢酶复合体-E2（PDC-E2）的抗线粒体抗体（AMA），其在超过90%的患者中呈阳性，并导致胆管损伤。

PBC的治疗选择有限

熊去氧胆酸（UDCA）仍是目前唯一获批用于PBC的一线疗法。UDCA能改善生化指标，延缓疾病进展，延长肝移植无生存期。然而，约40%的患者即使规律服药，对UDCA的应答仍不理想，疾病持续进展。

二线疗法的开发是PBC研究的重点，但少有选项被证实具有确切的疗效和安全性。奥贝胆酸（OCA）是一种法尼醇X受体（FXR）激动剂，通过抑制胆固醇7α-羟化酶（CYP7A1）的表达间接抑制胆汁酸（BAs）的合成。瘙痒（77%）和疲劳（33%）是其常见不良反应，且瘙痒呈剂量依赖性。OCA还会降低高密度脂蛋白胆固醇，可能增加心血管风险。

贝特类药物（如非诺贝特和苯扎贝特）也用于治疗PBC。与安慰剂组相比，贝特类药物能减轻瘙痒程度并降低ALP水平。然而，UDCA与贝特类药物联用与骨骼肌疼痛和血清肌酐水平升高相关。此外，贝特类药物尚未获批用于PBC，仍属于超说明书用药。

过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）是调节肝脏脂质代谢的关键因子，其异常可能与肝脂肪变性、肝纤维化和肝细胞癌相关。Elafibranor，一种PPARα和PPARδ的双重激动剂，与安慰剂组相比能显著降低患者的生化标志物水平（51% vs. 4%）。Seladelpar，一种选择性PPARδ激动剂，也为PPAR激动剂的应用提供了支持，结果为62% vs. 20%（与安慰剂组相比）。关于PPAR激动剂的广泛研究仍在进行中。

尽管PBC是自身免疫性疾病，但尚未发现免疫抑制剂和生物制剂的使用有显著益处。肝移植仍是失代偿期肝硬化或难治性瘙痒的最终干预手段。因此，迫切需要新的治疗策略。

肠道菌群对PBC的影响

肠道菌群，包括细菌、古菌、真菌和病毒，影响宿主对病原体感染的抵抗力和机体免疫的成熟。肠道菌群与多种自身免疫性疾病密切相关，如系统性红斑狼疮（SLE）、类风湿关节炎和干燥综合征。肠道黏膜通透性增加以及菌群及其代谢产物对免疫调节的异常，影响着这些疾病的发生和发展。粪菌移植（FMT）作为一种菌群靶向疗法，可有效治疗SLE，并已成为该领域的一个潜在方向。

一系列研究表明，肠道菌群失调在PBC患者中普遍存在。与健康对照相比，PBC患者有益菌（如拟杆菌门）丰度降低，机会致病菌（如厚壁菌门和变形菌门）丰度增加。此外，放线菌门、脱硫杆菌门和疣微菌门影响着PBC患者对UDCA的治疗反应。

肠道菌群通过肠-肝轴影响PBC

肠-肝轴涉及肠道、肠道菌群和肝脏之间的双向通讯。肝脏通过门静脉与易位的肠道菌群及其各种代谢产物直接相互作用。在胆管上皮中，抗原呈递细胞（包括树突状细胞、巨噬细胞、B细胞、T细胞和自然杀伤细胞）持续暴露于多种肠道来源的病原体相关分子模式。这些细胞激活固有免疫和适应性免疫系统，并分泌促炎细胞因子。这种持续的免疫反应可导致胆管损伤，并最终引发肝纤维化。调节性T细胞（Tregs）和其他免疫抑制细胞可减轻促炎过程。

肠道菌群失调被认为是PBC进展的重要驱动因素。其主要特征是有益菌产生的保护性物质与微生物产生的有害物质之间的失衡，以及免疫系统对这些物质的异常反应。短链脂肪酸（SCFAs）是肠道菌群发酵膳食纤维产生的主要代谢产物。除了是结肠上皮细胞的重要营养来源外，SCFAs还在调节宿主免疫和炎症反应中发挥作用。丁酸盐通过抑制核因子κB（NF-κB）的表达，减少促炎细胞因子的产生，包括肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）和白细胞介素-6（IL-6）。丁酸盐和丙酸盐还能抑制人单核细胞来源的树突状细胞中脂多糖诱导的细胞因子产生。丁酸盐通过增加紧密连接蛋白claudin-1的表达并促进紧密连接蛋白occludin和ZO-1的重新分布来增强和修复屏障功能。

Jiang等人的研究证明，将PBC患者的粪便菌群移植给无菌小鼠，可升高血清ALP和总BAs水平，并引起小鼠出现PBC样肝脏病变。进一步将样本移植到PBC模型小鼠中，发现肝损伤程度比移植前更明显。

肠道菌群在PBC的发生和进展中扮演重要角色。此外，近期基于动物实验的研究表明，丁酸通过调节髓源性抑制细胞功能对缓解PBC具有积极作用。这些发现表明，调控肠道菌群及其代谢物可能成为治疗PBC的有效方法。

肠道屏障泄漏与肝脏胆汁淤积

肠道菌群通过定植抗力、病原体识别受体结合、免疫刺激和抗炎SCFAs的产生来维持肠道屏障的完整性。正常情况下，肝脏免疫耐受可防止疾病发生，尽管门静脉循环中持续存在微生物抗原暴露。

肠道通透性增加在PBC患者中很常见。粪肠球菌和肺炎克雷伯菌促进肠道屏障功能障碍，增强Th17细胞向肝脏的迁移，并加剧胆管炎。细菌细胞壁成分脂磷壁酸已在PBC患者受损的胆管中检测到，表明细菌易位参与发病机制。细菌产物如脂多糖（LPS）进入体循环，引发炎症，损害肝胆功能，并加重胆汁淤积。在PBC小鼠模型（dnTGFBRII小鼠）中，肠道屏障破坏促进了肝脏细菌易位和T细胞介导的胆管炎。

胆汁酸代谢失调

BAs是PBC的潜在生物标志物。在生理浓度下，它们调节代谢和免疫。然而，升高的BAs会激活NLRP3炎症小体，驱动细胞衰老和死亡。

肠道菌群调节BAs的合成和生物转化，包括CYP7A1的表达。细菌BAs代谢失衡导致代谢性、炎症性和肿瘤性疾病。BAs反过来也塑造微生物多样性。牛磺-β-鼠胆酸和牛磺胆酸对成年肠道菌群的组成有重要影响。高浓度的脱氧胆酸和牛磺酸结合型BAs会破坏小鼠微生物的核苷酸和碳水化合物代谢。

菌群介导的FXR功能障碍驱动胆汁淤积和肠道屏障功能衰竭。正常情况下，BAs激活FXR以抑制CYP7A1并维持BAs稳态。肠道菌群失调破坏了这种反馈，加剧了胆汁淤积。

BAs代谢紊乱影响PBC患者对UDCA的反应程度。Martinez等人报道，UDCA应答者粪便中甘氨酸结合型BAs和牛磺酸结合型UDCA的相对丰度更高，提示肝脏重组和排泄功能更好，反映了胆汁淤积和肝功能的改善。此外，该研究还发现，对UDCA应答不佳的患者携带胆汁盐水解酶（BSH）基因的细菌门丰度低于UDCA应答者。

靶向胆管细胞的交叉反应

AMA是PBC的重要生物标志物。PBC典型的免疫特征是对自身抗原PDC-E2的免疫耐受丧失。这种自身抗原在凋亡的胆管上皮细胞中完整存在，导致胆管靶向性损伤。在PBC中，抗原呈递细胞通过吞噬AMA-PDC-E2免疫复合物增强CD8⁺ T细胞活化，选择性破坏胆管细胞。

人PDC-E2与支原体、大肠杆菌和芳香鞘氨醇杆菌表达的蛋白质具有结构同源性。AMA可与细菌蛋白发生交叉反应，触发自身免疫系统发生错误定位，误将正常的胆管上皮细胞视为外来病原体和其他有害成分，从而启动针对胆管的自身免疫反应，导致胆管破坏、进行性胆汁淤积和肝纤维化。动物实验表明，感染大肠杆菌的B6（Idd10/Idd18）小鼠会产生AMA以及免疫介导的胆道损伤。此外，复发性尿路感染（UTIs）患者患PBC的风险高于健康对照，而大肠杆菌是UTIs患者中最常见的分离病原体，这突出了细菌抗原在PBC发病机制中的作用。

类似的机制也发生在另一种自身免疫性肝病（ALD）——原发性硬化性胆管炎（PSC）中，其中核周型抗中性粒细胞胞浆抗体（p-ANCA）与自身抗原β-微管蛋白和细菌丝状温度敏感突变Z（FtsZ）蛋白发生交叉反应。p-ANCA对自身抗原和细菌同源物的交叉识别可能触发免疫系统攻击自身组织，进而导致自身免疫性疾病。

肝脏疾病的肠道菌群靶向治疗

抗生素调节肠道菌群

鉴于肠道微生态失衡在胆道损伤中的潜在作用，一些研究提出抗生素或可用于治疗自身免疫性肝病（ALD）。近期临床试验报道，万古霉素、甲硝唑和利福昔明在治疗PSC方面具有潜在治疗价值。特别是，甲硝唑与UDCA联用可显著降低ALP水平，并改善Mayo风险评分。其具体机制尚不清楚，且临床疗效各异。抗生素疗法尚未被广泛采纳，仍处于探索阶段。

抗生素治疗PBC目前仍处于动物实验阶段。Schrumpf等人的研究表明，无菌小鼠的胆道损伤严重程度低于常规饲养的小鼠（胆总管扩张和门脉周围炎症减轻），表明肠道菌群在PBC进展中起重要作用。此外，口服抗生素改善了常规饲养小鼠的转氨酶水平和胆道损伤。类似地，另一项动物研究表明，使用四联抗生素（氨苄西林、万古霉素、甲硝唑、新霉素）调节肠道菌群可减轻肝脏炎症和相关的脾肿大。

目前，抗生素试验规模仍较小且数量有限，但结果总体上是积极的。

饮食调节重塑肠道菌群

饮食是肠道微生物组成的主要决定因素。外源性膳食成分可以特异性重塑肠道微生物群落，从而调节免疫系统，为非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）、肝硬化和PBC等肝脏疾病提供治疗潜力。

多项随机对照试验表明，地中海饮食（以植物性食物为主，摄入高质量脂肪和蛋白质）可改善肠道菌群多样性，主要是通过增加双歧杆菌和乳酸杆菌的丰度。它还能增加肠道内SCFAs含量，降低NAFLD患者的转氨酶水平和肝硬化程度。

高纤维饮食调节肠道pH值，有利于有益菌（如毛螺菌科）生长，并增强肠道蠕动以限制致病菌定植。毛螺菌科是产生SCFAs的主要菌种，肠道菌群发酵膳食纤维产生SCFAs（尤其是丁酸），通过抑制Th17分化和促进Tregs产生发挥抗炎和免疫调节作用。此外，丁酸盐可通过调节髓源性抑制细胞功能减轻PBC中免疫介导的胆管损伤。Orliacq等人报道膳食纤维摄入量与肝脏脂肪含量呈负相关，而精制谷物淀粉摄入量与肝脏脂肪含量呈正相关。

生酮饮食也是近期该领域的研究热点。一项为期8周的临床试验显示，生酮饮食改变了人类肠道微生物组成，并降低了肠道促炎Th17细胞水平。与Smith等人的发现一致，Th17细胞分化的减少促进了Tregs的产生，从而减轻了自身免疫反应。

麸质蛋白难以被胃胰酶消化，可能形成免疫原性多肽链，激活自身免疫系统。此外，麸质蛋白具有上皮细胞毒性，破坏上皮完整性，导致更多外源性片段进入循环。无麸质饮食（GFD）在胆汁淤积性肝病（CLD）中显示出潜在的治疗益处。在一项为期12周的前瞻性研究中，发现GFD可改善PBC患者的临床和生化结果。具体而言，PBC患者的倦怠和抑郁情绪较基线有所改善。此外，饮食调节在改善炎症标志物高敏C反应蛋白（hsCRP）和GGT水平方面最为有效。

Liwinski等人也对GFD治疗PSC进行了初步探索。虽然肝脏硬度和临床症状未见显著改变，但肠道黏膜中几种细胞因子（如IL-6、IL-8、IL-10和TNF-α）的表达显著降低。对结肠黏膜的进一步转录组分析显示，与紧密连接蛋白表达相关的通路显著增加，表明饮食调节可能改善肠道屏障完整性。与肝纤维化和基质重塑相关的两种关键物质（血小板反应蛋白2和4）也显著降低。

益生菌改善宿主健康

益生菌是活性有益微生物，可通过促进肠道菌群平衡来改善BAs代谢和修复肠道屏障功能障碍。

益生菌疗法广泛用于CLD患者。一项为期21天的动物实验证明，补充VSL#3益生菌显著改变了肠道微生物群。具体而言，厚壁菌门丰度较高，从治疗前的37%增加到治疗后的51.47%。相反，拟杆菌门（从60.1%降至44.22%）和变形菌门（从2.36%降至1%）的丰度下降。此外，发现VSL#3益生菌促进回肠中BAs的解离和粪便BAs的排泄，同时减轻肝脏胆汁淤积。益生菌鼠李糖乳杆菌GG（LGG）也具有肝保护作用。与对照组小鼠相比，实验组在肝脏炎症、损伤和纤维化方面均有显著改善。进一步研究表明，LGG降低了小鼠体内牛磺-β-鼠胆酸（一种FXR拮抗剂）的浓度，并增加了鹅去氧胆酸（一种FXR激动剂）的浓度。所有这些因素都有助于减轻肝脏胆汁淤积。嗜酸乳杆菌（L. acidophilus）在PBC中起重要的保护作用。在模型小鼠的研究中，补充嗜酸乳杆菌可明显减轻肝损伤，降低肝脏总BAs水平，同时增加粪便BAs的排泄。还进行了一项临床随机对照试验来验证这些发现。此外，发现嗜酸乳杆菌通过降低CYP7A1和成纤维细胞生长因子15（FGF-15）的表达，通过负反馈抑制BAs合成。动物研究表明，益生菌戊糖片球菌Li05可显著减轻肝脏胆汁淤积，并改善由肠道屏障功能障碍引起的细菌内毒素易位。

在一项随机对照临床试验中，NAFLD患者补充益生菌（MCP BCMC菌株）后，转氨酶水平或肝脏脂肪量未见显著变化。然而，在微环境层面，特别是在肠道黏膜，益生菌有助于稳定黏膜免疫功能和降低肠道通透性。益生菌疗法在酒精性脂肪性肝病（AFLD）中已显示出有益的保护作用。Lunia等人和Bajaj等人的研究证明，益生菌，特别是VSL#3和LGG，可有效改善肝性脑病（HE）患者的肠道菌群失调。这些益生菌有助于减少炎症因子并降低动脉血氨水平。此外，益生菌治疗HE的安全性和耐受性已得到充分验证。

这些发现强调了益生菌的潜力，尽管菌株选择、剂量和治疗持续时间需要个性化优化。

粪菌移植：应用与疗效

粪菌移植（FMT）涉及将健康捐赠者的肠道菌群转移到患者肠道内。这可以通过口服、鼻肠管、结肠镜检查或灌肠实现。FMT可以重塑肠道微生态平衡，有效改善肠道菌群失调。

FMT最初用于治疗复发性艰难梭菌感染，是万古霉素的可靠替代疗法，成功率接近90%。

FMT已应用于多种疾病，包括多发性硬化症、银屑病关节炎和类风湿关节炎。这种治疗可以增加与SCFAs产生相关的益生菌数量，改变微生物群落，并降低疾病活动度。

FMT也广泛用于治疗肝脏疾病。Allegretti等人对10名PSC患者进行了FMT治疗。在这些患者中，30%的患者ALP水平较基线下降超过50%，并且产生SCFAs的Odoribacter、Alistipes和丹毒丝菌科丰度增加。FMT后一周观察到菌群多样性增加，并持续到第24周。针对肝硬化FMT治疗的临床和基础研究已开展多年，动物实验表明FMT可以改善肠道菌群的多样性、丰富度和均匀度，表现为乳酸杆菌和拟杆菌门丰度增加，梭菌属丰度下降。此外，FMT治疗后大鼠的肝纤维化程度得到改善。Bajaj等人进行的一项临床研究也表明，对于晚期肝硬化患者，单次FMT治疗可以恢复肠道菌群多样性与菌群相关的功能通路。Mehta等人对HE患者进行了单次FMT，报告显示动脉血氨水平明显降低。此外，Child-Turcotte-Pugh评分和终末期肝病模型评分均低于治疗前。Philips等人对AFLD患者进行了一周的FMT治疗。经过一年的随访，他们观察到与肝脏疾病严重程度相关的标志物有显著改善。具体而言，平均胆红素水平从20.5±7.6 mg/dl降至2.86±0.69 mg/dl，Child-Turcotte-Pugh评分从14.5±0.8改善至7.7±1.2。这些发现表明FMT治疗可能改善疾病严重程度并提高生存率。

FMT在肝脏疾病治疗中显示出显著前景。然而，目前尚无关于FMT治疗PBC的已发表研究。该领域仍处于持续探索和完善阶段。未来需要进行更大规模和更长期的临床研究，以更好地评估其有效性和安全性，为FMT在PBC中的更广泛应用提供更坚实的基础。

结论

PBC的病因尚不清楚。患者主要表现为疲劳和瘙痒等非特异性症状，以及特异性自身抗体和转氨酶升高。过去大多数PBC患者首先就诊于消化科。过去二十年的发病机制研究将PBC与自身免疫性疾病紧密联系起来，使其被归类为风湿免疫性疾病。约40%的患者对一线疗法UDCA应答不佳，需要二线药物。高通量测序和多组学技术的进展阐明了肠道菌群及其代谢物在多种疾病中的作用。

PBC患者普遍存在肠道菌群失调，这通过肠-肝轴影响疾病进展，涉及肠道泄漏、微生物易位、胆汁酸代谢和异常免疫反应。针对PBC的肠道菌群靶向治疗仍处于探索阶段，其主要局限性包括个体差异。患者疾病分期、基础慢性病和肠道微生态的差异影响宿主-菌群相互作用。另一个局限性是当前大多数研究观察期短，长期疗效不明。虽然短期数据和临床实践显示出改善生化和增加微生物多样性等益处，但缺乏长期随访。尚不确定这种改善是否能持续、阻止PBC进展或降低肝脏相关并发症风险。

饮食干预、益生菌和益生元已用于PBC。目前，尚无使用FMT治疗PBC的报道。然而，如前所述，FMT在治疗各种急慢性肝病中已显示出初步疗效，并在自身免疫性疾病中展现出巨大的治疗潜力。此外，已有注册的FMT治疗PBC的临床试验。

肠道菌群靶向治疗，特别是FMT，存在安全性问题，可能限制其在PBC治疗中的应用。FMT最常见的不良反应是轻微的胃肠道不适，如短期腹胀、腹泻、便秘和腹痛，大多数可自行缓解。FMT还存在感染风险。如果捐赠者筛查过程不彻底或操作过程存在缺陷，可能将潜在有害微生物引入患者体内，可能引起血流感染等危险并发症。尽管尚无病例报道，但该程序并非完全安全。因此，在选择捐赠者之前，需要进行感染筛查，如血液检测（巨细胞病毒、EB病毒、甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、血常规等）和粪便检测（艰难梭菌、沙门氏菌、诺如病毒等）。在运输和操作过程中也必须遵循严格的标准。

肠道菌群的变化会影响免疫系统。肠道菌群与免疫系统维持着复杂的相互作用。当FMT引入外来菌群时，会破坏原有的肠道微生物平衡，可能导致过度反应，这种破坏可能加剧炎症反应或引发其他不良免疫相关反应。

为了有效了解患者的个体差异，必须确定最适合FMT的饮食干预、益生菌种类和捐赠者来源。此外，确定合适的药物剂量和治疗持续时间也很重要。这需要将各种检测和评估与长期随访相结合。