《Frontiers in Pharmacology》：Gut microbiota and the gut–liver axis in MASLD: mechanisms, immune regulation and therapeutic opportunities
编辑推荐：
代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）是全球最常见的慢性肝病之一，影响超过三分之一的成年人，并造成巨大的肝脏和全身代谢负担。随着肥胖、2型糖尿病及相关代谢异常的持续增加，MASLD的患病率预计将继续上升。本综述从肠-肝轴失调的总体视角总结了MASLD，重点关
代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）是全球最常见的慢性肝病之一，影响超过三分之一的成年人，并造成巨大的肝脏和全身代谢负担。随着肥胖、2型糖尿病及相关代谢异常的持续增加，MASLD的患病率预计将继续上升。本综述从肠-肝轴失调的总体视角总结了MASLD，重点关注疾病起始和进展过程中肠道微生物组成和功能的改变、肠道屏障损伤、微生物衍生代谢物的紊乱，以及肠道微生物群相关的表观遗传和免疫失调。进一步整合了这些变化在MASLD演变中的整体意义。最后，简要讨论了以粪菌移植和天然产物为代表的潜在治疗策略，提示靶向肠道微生物群及其相关网络可能为MASLD的预防和治疗提供新机遇。
以下是论文主体部分的学术性总结，保留小标题，每段内容符合小标题，不使用表格，文字形式，约1500-2000字。注意使用
和标注上下标，去掉引用文献标识和图示标识。
**2 肠道微生物群失调与MASLD中的屏障功能障碍**
**2.1 微生物失调与功能重塑**
越来越多的证据表明，肠道微生物群在MASLD的发病和进展中起重要作用。在高脂饮食易感小鼠模型中，将这些动物的微生物群移植到无菌小鼠体内足以诱导实验性代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MAFLD）。此外，肠道导向的抗生素干预和益生菌补充与减少脂肪生成和减轻肝脂肪变性相关。然而，基于抗生素的微生物群调节的转化价值仍不确定。一项关于小肠细菌过度生长（SIBO）治疗的最新综述报告，利福昔明的总体根除率为63%，但大多数纳入研究缺乏安慰剂或未治疗对照组，四项小型安慰剂对照试验未显示优于安慰剂。在经活检证实的非酒精性脂肪性肝炎（NASH）患者中，6周利福昔明治疗并未改善丙氨酸氨基转移酶水平、肝脏脂质含量或胰岛素敏感性。同样，万古霉素降低了肥胖、糖尿病前期男性的细菌多样性，并改变了参与短链脂肪酸和胆汁酸代谢的微生物通路，但未能改善胰岛素敏感性或其他主要代谢结果。此外，抗生素治疗可导致人类肠道微生物群中抗生素特异性耐药基因的持续扩增，限制了长期经验性抗生素用于MASLD等慢性代谢性疾病的适用性。更广泛地说，人体中微生物导向的干预并未一致改善肝脏特异性终点：21例NAFLD患者接受异体粪菌移植（FMT）并未改善稳态模型评估-胰岛素抵抗（HOMA-IR）或磁共振成像-质子密度脂肪分数（MRI-PDFF），尽管基线渗透性升高的参与者小肠异常渗透性降低；一项为期一年的合生元随机对照试验改变了粪便微生物组，但未减少肝脏脂肪或纤维化标志物。MAFLD和MASH患者通常表现出肠道微生物群改变，其特征是小肠细菌过度生长、细菌多样性降低以及肠杆菌科和链球菌属富集，同时拟杆菌门内47个分类群中的11个发生改变。因此，本节不强调单个分类群的孤立增加或减少，而是关注肠道微生物群的可重复功能改变，因为与NAFLD相关的特定微生物分类群和代谢物在不同人类队列中存在差异。从功能角度看，MASLD相关的失调常与短链脂肪酸（SCFA）产生能力相关，但该轴应理解为区域特异性而非均匀保护或均匀耗竭。人体测量显示，总肠腔SCFA浓度从盲肠向降结肠逐渐下降，碳水化合物发酵主要发生在盲肠和升结肠。与此区域梯度一致，盲肠内容物的SCFA产量据报道比乙状结肠或直肠内容物高八倍，而蛋白质发酵产物向远端结肠逐渐增加，表明微生物代谢输出沿结肠轴发生显著变化。然而，区域SCFA浓度不应直接等同于微生物产量，因为SCFA被结肠黏膜吸收和代谢，特定部位检测到的量反映了局部生成与宿主摄取之间的平衡。这一区分在比较基于不同采样方法的研究时尤为重要。在一项人类交叉研究中，纤维补充增强了远端结肠发酵并增加了血浆SCFA浓度，而未产生粪便SCFA含量的相应变化，表明粪便测量可能无法捕捉区域特异性发酵变化。随后的同位素示踪研究同样发现，血浆而非粪便SCFA浓度与估计的肠道SCFA产量相关，进一步提示不应将粪便浓度解释为微生物输出的直接测量。因此，MASLD研究中看似不一致的发现可能部分反映了所采样肠道区域和生物区室的差异，而非关于微生物SCFA产生能力的真正分歧。一项针对经活检证实的成人NAFLD的横断面研究表明，与健康对照相比，简单脂肪变性组和NASH组中瘤胃球菌属、普拉梭菌和粪球菌属均减少，这些差异与体重指数（BMI）和胰岛素抵抗无关，支持需要评估超越肥胖本身的微生物变化。一项韩国MAFLD队列进一步证明，粪杆菌属的下降伴随着产丁酸细菌的整体减少，将重点放在产丁酸生态功能的广泛减少而非单个耗竭的分类群上。该发现也与一项荟萃分析一致，该分析显示粪杆菌属、瘤胃球菌属和粪球菌属持续减少。相反，MASLD还以潜在产内毒素或促炎分类群的富集为特征。韩国队列中的MAFLD患者表现出变形菌门、肠杆菌科和柠檬酸杆菌属增加，同时粪杆菌属减少，这种模式中受损的保护性厌氧代谢功能常与机会致病菌的扩增共存。一项儿童NASH研究同样发现变形菌门、肠杆菌科和埃希菌属增加，并进一步显示NASH患者的血液乙醇水平高于健康对照和单纯肥胖儿童，将这些分类群的扩增与促炎特征和肠道来源代谢毒素的增加联系起来。例如，NASH患者表现出肠杆菌科增加和血清内毒素水平升高，且纤维化程度更严重的患者肠杆菌科丰度更高。除了这些代谢和炎症后果，有限的临床文献将NAFLD与艰难梭菌感染及相关肠道并发症风险增加相关联。除SCFA和内毒素相关功能改变外，MASLD中还报道了胆汁酸转化微生物群落的异常。此外，儿童NASH研究显示产乙醇微生物分类群富集，同时血液乙醇水平升高，将内源性乙醇产生与儿童NASH微生物组表型联系起来。微生物胆碱代谢是MASLD相关失调中另一个反复出现的功能改变。在一项对照性胆碱耗竭研究中，γ-变形菌纲和丹毒丝菌纲的个体间差异与肝脏脂肪积累程度相关，尽管该证据最直接地与饮食依赖性易感性相关，而非所有自发性MASLD表型。综上所述，MASLD相关失调不仅以微生物组成改变为特征，还以微生物代谢的功能重塑为特征。因此，微生物失调和肠道屏障功能障碍应被理解为相互关联的过程，而非独立事件。以下部分将探讨沿肠-肝轴的肠道机械屏障、血管屏障、化学屏障和免疫屏障的破坏如何放大微生物易位并驱动MASLD进展。
**2.2 沿肠-肝轴的肠道屏障功能障碍**
肠道屏障功能损伤是MASLD起始和进展的关键事件。肠道机械屏障主要由肠黏膜、上皮细胞及其连接复合体组成，其中紧密连接和黏附连接蛋白的破坏是屏障不稳定的主要基础。研究表明，患者肠上皮细胞中闭锁小带蛋白-1（ZO-1）和封闭蛋白的表达降低，且这种降低与转氨酶水平升高相关。在高脂饮食喂养的小鼠中，编码连接黏附分子A（JAM-A）的F11r基因异常可进一步损害上皮完整性，并伴随结肠炎症蛋白增加和脂肪性肝炎的发展。随着上皮连续性的破坏，肠道通透性增加，使细菌及其代谢物更容易穿过肠壁进入循环。除上皮屏障外，肠道血管屏障的损伤也促进细菌和细菌产物的全身易位。这种变化可能在NASH的初始阶段就已发生，并与内皮WNT/β-连环蛋白信号失调相关。在肠道化学屏障方面，胆汁酸及其肠肝循环在脂肪肝疾病中也发生显著改变。患者血清胆汁酸水平升高，与脂肪变性程度相关，而法尼醇X受体（FXR）的下调进一步削弱了胆汁酸稳态和代谢调节，从而加重肠-肝轴功能障碍。同时，肠道免疫屏障也促进疾病进展，表现为肠固有层中调节性T细胞（Tregs）减少，辅助性T细胞1（Th1）和CD8+T细胞增加，表明局部免疫耐受受损。此外，肥大细胞来源的类胰蛋白酶、糜酶、组胺和各种细胞因子可降解ZO-1，下调JAM-A，并增加上皮通透性。当存在门静脉高压时，可能通过加重肠黏膜水肿、扩大细胞间隙和增加微血管通透性进一步放大屏障破坏，并伴随脂多糖结合蛋白（LBP）和白细胞介素-6（IL-6）升高，表明肠道来源的炎症信号传播至肝脏。基于多个屏障层的顺序损伤，肠道失调进一步放大肠道屏障损伤和肝脏炎症。综上所述，MASLD中肠道机械屏障、血管屏障、化学屏障和免疫屏障的损伤并非独立于微生物失调；相反，这些过程相互加强，共同驱动肠道来源的炎症和代谢紊乱向肝脏传播。现有研究也表明，益生菌、益生元和FMT可能在一定程度上改善肠道通透性或某些代谢参数。
**3 连接肠道失调与MASLD进展的功能机制**
**3.1 MASLD中微生物来源的代谢通路**
**3.1.1 MASLD中区域特异性SCFA和支链脂肪酸（BCFA）失调**
SCFA是肠道微生物发酵不可消化蛋白质和膳食纤维产生的重要代谢物，在调节免疫反应和维持肠道屏障完整性中起关键作用。在MASLD患者中，几种产SCFA的细菌分类群丰度降低。与健康对照相比，MASLD患者通常血浆醋酸盐水平较低，而其他SCFA（包括丙酸盐）升高且与肝纤维化相关。其中，丙酸盐似乎与更严重的纤维化相关，并可能促进人类胰岛素抵抗。然而，粪便样本的结果与血浆分析的结果不完全一致。一项2025年的横断面研究使用气相色谱-质谱法定量了33例NAFLD患者的粪便乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐，报告乙酸盐:丙酸盐:丁酸盐比例为59:24:17。在该研究中，粪便绝对丁酸盐水平与受控衰减参数值呈中度负相关，而粪便SCFA水平与瞬时弹性成像测量值无关。此外，丙酸盐相关发现在动物研究中并不一致。在一项使用鸟类和小鼠模型的高脂饮食诱导MAFLD研究中，富含菊粉的巨单胞菌属与肝脂肪变性相关参数呈负相关。向高脂饮食喂养动物口服分离菌株M. funiformis CML154改善了MAFLD，改变了肝脏基因表达谱，并增加了肠道丙酸盐水平。作者将其抗MAFLD效应归因于丙酸盐介导的APN-AMPK-PPARα信号通路激活。相反，由假长双歧杆菌产生的乙酸盐可通过增强肠道屏障稳定性和直接抑制肝细胞增殖来保护饮食诱导的脂肪性肝炎和MASH相关肝细胞癌。除SCFA外，蛋白质发酵还可产生其他代谢物，包括支链脂肪酸（BCFA），主要是异丁酸盐和异戊酸盐。BCFA产生受饮食质量影响，粪便BCFA水平与膳食不溶性纤维摄入量较低相关。与对照个体相比，MASLD和MASH患者肝脏总BCFA水平更高。在MASLD患者中，肝脏总BCFA水平与疾病严重程度相关。一项近期在小鼠中进行的多组学研究也检测了MASLD模型中的肠道SCFA和BCFA。在该研究中，高脂饮食诱导的MASLD小鼠粪便总SCFA降低，乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐均低于正常饮食喂养的对照，而异丁酸盐和异戊酸盐升高。地中海饮食干预显著增加了丙酸盐水平，并降低了异丁酸盐和异戊酸盐水平。在相关性分析中，异丁酸盐和异戊酸盐与体重、附睾白色脂肪组织重量、总胆汁酸、血清总胆固醇、甘油三酯、天冬氨酸氨基转移酶（AST）以及肝脏IL-6和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）呈正相关。相反，乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐与空腹血糖、血清总胆固醇、丙氨酸氨基转移酶（ALT）和肝脏TNF-α呈负相关。在一项经活检定义的病例对照研究中，肝BCFA升高并与NAFLD的组织病理学和生化特征相关，而血清BCFA既无组间差异也无疾病相关相关性。较低的循环异丁酸盐和甲基丁酸盐与2型糖尿病患者超声定义的NAFLD严重程度相关，而另一项经活检表征的MASLD队列发现血浆异丁酸盐或异戊酸盐与MASLD无总体关联；异丁酸盐与严重脂肪变性呈负相关，但在F4纤维化中高于F0。这些不一致的横断面发现表明BCFA仍是探索性生物标志物，需要标准化纵向验证才能确定其诊断或预后价值。
**3.1.2 肠道来源的乙醇和脂肪性肝炎的微生物驱动因素**
乙醇是细菌和真菌发酵的副产物，也可在人体内源性产生。在生理条件下，乙醇可由肠上皮细胞中的酶代谢，或在进入循环后通过门静脉运输至肝脏进一步代谢。肠道稳态的破坏可能增加微生物乙醇产生。既往研究表明，MASH患者外周血酒精水平升高，门静脉循环中乙醇浓度更高，且这种升高随肝病严重程度增加而增加。一项研究进一步显示，在146名参与者中，门静脉乙醇浓度中位数比空腹外周静脉水平高187倍，并随疾病进展从无脂肪变性个体的2.1 mM增加到NAFL患者的8.0 mM和NASH患者的21.0 mM。21.0 mM的门静脉乙醇浓度对应显著的肝脏乙醇暴露，但明显的门静脉-外周梯度表明广泛的肝脏首过清除。这种暴露是否足以促进肝损伤仍不确定，因为其持续时间和对疾病进展的直接贡献未被评估。在一项干预研究中，选择性抑制乙醇脱氢酶（ADH）使NAFLD患者外周血乙醇浓度增加15倍，而抗生素治疗后这种效应消失。在罕见的极端病例中，微生物来源的过量乙醇产生可能超过肝脏代谢能力，导致血液酒精浓度异常升高并发展为自动酿酒综合征。一项关于自动酿酒综合征的近期病例对照研究进一步显示，肠道中克雷伯菌属的丰度与血液酒精浓度波动密切相关。研究人员分离出三种高产酒精的克雷伯菌种，并证实这些菌株可在小鼠中诱导自动酿酒综合征。一项将携带产乙醇肺炎克雷伯菌的MASH患者粪便微生物群移植到小鼠的研究表明，该微生物群落可诱导脂肪性肝炎，而针对产乙醇细菌的噬菌体干预可减轻该病理过程。在高产乙醇肺炎克雷伯菌（HiAlc Kpn）诱导的雄性小鼠脂肪性肝炎模型中，HiAlc Kpn特异性噬菌体减轻了肝功能异常、炎症细胞因子表达和脂肪生成基因表达，未引起肝脏或肾功能或肠道微生物群组成的明显病理改变。其他肠道细菌也具有产乙醇能力，并可能促进肝脏炎症反应。一项2023年的病例对照研究纳入41例NASH患者和24例健康对照，发现NASH患者粪便乙醇和葡萄糖水平升高。培养组学分析显示NASH中产乙醇细菌Enterocloster bolteae和发酵乳杆菌富集，而V3-V4 16S rRNA扩增子测序进一步鉴定出产乙醇分类群富集，包括发酵乳杆菌、地中海胃球菌和变形链球菌。此外，肠道真菌也可能促进内源性乙醇产生；一项NASH研究报告肠道酵母如库德里阿兹威毕赤酵母、白色念珠菌和光滑念珠菌能够产生乙醇和甘油三酯。总之，这些发现支持产乙醇微生物与脂肪性肝炎之间的关联，尽管该机制不太可能适用于所有MASLD患者。高产乙醇肺炎克雷伯菌与中国队列中高达60%的NAFLD个体相关，支持其与大量但非全部患者亚群的相关性。此外，在另一NASH队列中富集了不同的产乙醇分类群，表明该表型并非归因于单一保守微生物。因此，微生物来源的乙醇可能特别与携带产乙醇微生物群落的患者相关，尽管该表型在更广泛MASLD人群中的患病率和贡献仍有待确定。
**3.1.3 胆碱代谢**
在肝脏中，胆碱被转化为磷脂酰胆碱，这是极低密度脂蛋白（VLDL）组装和分泌所必需的结构成分。从胆碱缺乏大鼠分离的原代肝细胞中，补充胆碱或蛋氨酸可恢复VLDL相关甘油三酯和磷脂酰胆碱的分泌，与肝脏VLDL分泌和甘油三酯输出所需活性磷脂酰胆碱合成一致。在一项人类对照喂养研究中，饮食胆碱剥夺诱导77%的男性和80%的绝经后女性出现脂肪肝或肌肉损伤。与此一致，磷脂酰乙醇胺N-甲基转移酶缺陷（Pemt-/-）小鼠尽管摄入推荐量的胆碱，仍表现出肝脏磷脂酰胆碱水平降低，伴有脂肪变性和末端脱氧核苷酸转移酶dUTP缺口末端标记（TUNEL）阳性细胞增加。这些数据共同表明，宿主磷脂酰胆碱合成能力位于微生物胆碱竞争的上游：减少的膳食胆碱摄入、绝经状态以及受损的PEMT依赖性磷脂酰胆碱合成均可增加肝脏脂质积累的易感性。此外，在人群中，功能丧失型PEMT V175M变异与NAFLD易感性相关，为内源性磷脂酰胆碱代偿能力降低增加宿主对外源性胆碱供应的依赖性提供了遗传支持。将PEMT与NAFLD联系起来的证据仍不一致，因为后续遗传研究和荟萃分析报告了不同人群中PEMT rs7946/V175M与NAFLD风险之间的不一致关联。在此背景下，对外源性胆碱依赖性的增加使得微生物胆碱代谢更可能影响肝脏脂质稳态。当129S6小鼠在高脂饮食下发展出脂肪肝时，它们表现出血浆磷脂酰胆碱降低，同时尿液中二甲胺、三甲胺（TMA）和三甲胺N-氧化物（TMAO）增加，将高脂饮食诱导的脂肪肝与该菌株的微生物甲基胺产生和宿主可利用胆碱减少联系起来。在一项为期2个月的住院对照喂养研究中，15名女性的粪便微生物组成在胆碱耗竭期间随膳食胆碱水平变化，而γ-变形菌纲和丹毒丝菌纲的个体间差异与肝脏脂肪变化直接相关，表明在相同胆碱限制条件下，微生物组成可调节宿主对肝脏脂质积累的易感性。在分子水平上，Craciun等人鉴定了硫酸盐还原菌脱硫弧菌中的胆碱利用基因簇，并证明CutC作为胆碱TMA裂解酶，而CutD作为其激活蛋白。该系统将胆碱裂解为TMA和乙醛。随后，Romano等人进一步在携带人类肠道分离株的定植小鼠中显示，不同微生物群落结构在产生TMA和TMAO以及影响宿主胆碱生物利用度方面能力各异。即使是低水平定植的产TMA细菌也足以减少宿主可利用的胆碱。与属级失调相比，这些研究提供了更机制性的证据层面，因为它们鉴定了TMA形成所需的酶系统和定植依赖性功能能力。在一项对人类粪便样本的进一步研究中，Rath等人检测到所有50个样本中均存在cutC，但大多数个体其丰度低于总微生物群落的1%。他们还显示，仅16S rRNA测序不足以推断微生物群落的TMA产生潜力，提示胆碱耗竭风险应基于功能基因水平评估，而非直接从属级组成变化推断。因为cutC广泛可检测但通常相对丰度低，除非测量功能基因丰度或直接TMA/TMAO产生，否则分类学变化本身不能等同于微生物胆碱消耗增加。在微生物将胆碱转化为TMA后，TMA可进一步在肝脏中被含黄素单加氧酶3（FMO3）氧化为TMAO。因此，循环TMAO应被解释为膳食底物供应、微生物TMA产生能力和肝脏FMO活性的复合读数，而非仅微生物标志物。临床研究表明，血清TMAO升高与NAFLD的存在和严重程度相关。在经活检证实的NAFLD患者中，TMAO升高与总胆汁酸水平升高、法尼醇X受体（FXR）拮抗性胆汁酸比例升高以及肝脏CYP7A1信使RNA（mRNA）增加相关。同时，在高脂饮食喂养的小鼠和棕榈酸处理的HepG2细胞中，TMAO通过增强CYP7A1相关胆汁酸合成和抑制FXR信号促进肝脏脂质积累。这些数据将微生物介导的胆碱代谢不仅与宿主胆碱可利用性降低联系起来，还与实验性NAFLD模型中TMAO相关的胆汁酸重塑和FXR抑制联系起来。由于引用的临床研究为病例对照或横断面研究，人类证据最好表述为胆碱相关代谢物与NAFLD特征之间的关联，而最强的因果证据仍来自对照饮食、无菌动物以及细胞/小鼠实验。这种人群中的关联已得到动物研究的进一步支持。在一项包含664名经活检证实NAFLD受试者的横断面分析中，绝经后女性胆碱摄入不足与更严重的纤维化相关。一项高脂饮食诱导的MASLD小鼠研究进一步显示，肠道IL-33通过增加产TMAO细菌和肠道通透性促进疾病进展，而肠道IL-33缺乏则减少两者，且用3,3-二甲基-1-丁醇抑制TMAO合成可减轻肝脏氧化应激。IL-33研究为该通路增加了炎症和屏障相关层面，但它在特定高脂饮食小鼠模型中测试，并未确立TMAO作为所有人类MASLD表型的主要介质。总体而言，胆碱代谢是MASLD中机制上更可追溯的微生物相关通路之一：宿主胆碱需求取决于膳食供应和PEMT依赖性磷脂酰胆碱合成，微生物cutC依赖性代谢可将胆碱导向TMA，肝脏FMO3将TMA转化为TMAO，而TMAO可在实验系统中与胆汁酸-FXR信号相互作用；主要局限性在于人类证据仍主要依赖关联、小型对照喂养队列和人群特异性遗传数据。
**3.1.4 胰岛素抵抗与代谢性内毒素血症**
在高脂饮食喂养的小鼠中，循环脂多糖（LPS）在4周内增加约2-3倍，表明代谢性内毒素血症是饮食诱导代谢功能障碍的早期事件。因此，持续低剂量LPS输注4周足以诱导空腹高血糖、高胰岛素血症、肝脏甘油三酯积累和肝脏胰岛素抵抗，表明微生物来源的LPS可直接促进MASLD相关代谢表型的发展。然而，后续研究表明，8周高脂饮食喂养可诱导小鼠肥胖并增加血浆LPS结合蛋白（LBP）水平，而Tlr4-/-或Cd14-/-小鼠的体重增加和脂肪积累并未减轻。这些发现表明，高脂饮食诱导的肥胖和脂肪堆积不一定依赖于TLR4或CD14信号。在高脂饮食喂养和ob/ob小鼠中，抗生素治疗降低了盲肠LPS含量和循环内毒素水平，并伴有葡萄糖耐量改善以及脂肪组织炎症和氧化应激减轻。进一步研究表明，高脂饮食本身增加了肠道通透性并下调了紧密连接相关基因，而CD14缺乏部分再现了抗生素的代谢保护效应，提示微生物来源的LPS通过CD14介导的识别促进胰岛素抵抗。然而，在人类研究中，TLR4阻断并未一致再现这种代谢保护。短期使用竞争性TLR4抑制剂eritoran未能预防脂质输注诱导的胰岛素抵抗，也未改善肥胖个体的基础胰岛素抵抗。低聚果糖驱动的肠道微生物群重塑，以双歧杆菌属、乳杆菌属以及梭菌簇/直肠真杆菌簇增加为标志，增强了内源性胰高血糖素样肽-2（GLP-2）产生，加强了肠道紧密连接，减少了内毒素血症，并因此减轻了ob/ob小鼠的肝脏炎症和氧化应激。在人类层面，一项对155例NAFLD患者的研究显示，血清内毒素水平显著高于健康对照，并与胰岛素抵抗呈正相关。一项包含34项观察性研究的系统综述和荟萃分析进一步显示，NAFLD患者的血液内毒素水平总体高于肝脏健康对照，在单纯脂肪变性和NASH中均观察到升高。然而，该研究也注意到基于LBP作为间接内毒素标志物的结果存在显著异质性，而内毒素核心抗体（EndoCab IgG）与肝脏损伤的组织学标志物无关联。此外，在按肝脏组织学分层的肥胖成人中，内毒素相关标志物（包括LPS、LBP和sCD14）未能区分具有正常肝脏组织学的个体与NAFL或NASH患者。在该研究中，NAFLD的疾病严重程度与促炎介质如IL-8、TNF-α和CCL3相关，而非内毒素相关参数。值得注意的是，在早期儿童NAFLD中，内毒素和LPS结合蛋白（LBP）的升高已可检测到，且主要与炎症指数相关，而与胰岛素抵抗参数无关联，提示内毒素相关的炎症变化可能在疾病早期出现。类似地，一项包括肥胖青少年（伴或不伴经活检证实MASLD）的研究显示，与正常体重组相比，MASLD组和单纯肥胖组的EndoCab IgG、LBP和C反应蛋白（CRP）均升高。然而，这些标志物在MASLD组中并未比单纯肥胖组进一步增加，且内毒素标志物不随性别、脂肪变性分级或纤维化分期而变化。总体而言，当前证据支持LPS相关代谢性内毒素血症参与MASLD的炎症和代谢失调，但其在人类中的因果作用以及与胰岛素抵抗和疾病进展的关系仍不确定。未来需要纳入组织学分层和纵向干预的研究来阐明内毒素暴露在MASLD中的因果贡献和临床可靶向性。
**3.1.5 胆汁酸信号**
胆汁酸在肝脏中合成并分泌到肠腔后，在肠道中进一步转化，这一过程高度依赖于微生物酶系统。胆汁盐水解酶（BSH）介导的去结合是后续微生物转化的第一步，而产7α-脱羟基细菌如梭菌属通过bai操纵子进一步将初级胆汁酸转化为次级胆汁酸，如脱氧胆酸（DCA）和石胆酸（LCA）。Mouzaki等人比较了健康对照与NAFL和NASH患者，发现NASH患者表现出拟杆菌门和柔嫩梭菌减少。此外，柔嫩梭菌与粪便游离LCA呈正相关，与游离胆酸和鹅脱氧胆酸呈负相关。在一项基于122名个体肝脏活检结果分层的人类研究中，血清和粪便胆汁酸均随NAFLD从无或轻度纤维化进展至F3/F4期而逐渐增加。血清胆汁酸增加主要由结合型初级胆汁酸驱动，而粪便增加则以DCA为代表的游离次级胆汁酸为主。此外，血清甘氨胆酸和粪便DCA分别与拟杆菌科和毛螺菌科的丰度相关。进一步的粪便多组学分析显示，随着NAFLD活动度和纤维化严重程度增加，DCA相关代谢物、微生物baiCD和hdhA以及BSH表达同步增加，而对DCA抗微生物作用更敏感的瘤胃球菌科则减少。在高脂饮食喂养的小鼠中，tempol优先减少乳杆菌属及其BSH活性，导致肠道牛磺-β-鼠胆酸积累并抑制回肠FXR。在另一项研究中，肠道限制性FXR拮抗剂Gly-MCA或肠上皮特异性FXR缺失降低了血清神经酰胺并减轻了高脂饮食诱导的代谢功能障碍和脂肪肝。在C57BL/6J小鼠中，咖啡酸苯乙酯（CAPE）通过抑制肠道微生物BSH活性，增加回肠牛磺-β-鼠胆酸，抑制肠道FXR信号并减少神经酰胺产生，从而减轻肝脂肪变性。在另一项高脂饮食喂养小鼠研究中，黄芪甲苷IV通过重塑肠道微生物群相关胆汁酸代谢、抑制肠道FXR信号和降低神经酰胺水平来减轻肝脏脂肪生成。FMT和肠上皮特异性Fxr敲除实验进一步支持该效应依赖于肠道微生物群-胆汁酸-FXR通路。除FXR外，胆汁酸还可通过Takeda G蛋白偶联受体5（TGR5）介导的肠内分泌通路影响葡萄糖代谢。在STC-1细胞、肥胖小鼠和肥胖糖尿病患者中，胆汁酸或TGR5激活增强了胰高血糖素样肽-1（GLP-1）分泌并改善了葡萄糖稳态。在人类和小鼠NASH肝脏组织中，TGR5表达降低，而TGR5缺陷增强了NLR家族pyrin结构域蛋白3（NLRP3）炎症小体激活、caspase-1裂解和M1巨噬细胞极化，从而加重肝脂肪变性和炎症。这些发现表明，当微生物失调驱动胆汁酸信号偏离稳态调节走向失衡时，其后果不仅限于脂质代谢紊乱，还进一步放大肝脏固有免疫炎症。
**3.2 由肠道微生物群驱动的免疫失调**
在人类NAFLD中，小肠细菌过度生长患病率增加，肠道通透性升高，血清内毒素或抗内毒素免疫球蛋白G（IgG）水平升高，其中一些指标与NASH活动度和炎症呈正相关。在组织学分层的人类队列中，NASH的肝脏转录特征富集了与炎症反应、抗原呈递和细胞毒性淋巴细胞相关的基因，并伴有外周常规树突状细胞1型（cDC1）、cDC2和CD8+T细胞谱系的改变。对10例经活检证实的NASH样本的单细胞转录组分析进一步揭示了肝脏内的细胞类型特异性炎症和纤维化程序。进一步的功能研究表明，B细胞可能是肠道微生物群影响肝脏适应性免疫的重要环节。在高脂高胆固醇饮食诱导的小鼠NASH模型中，肝脏B细胞积累并表现出增强的促炎细胞因子分泌和抗原呈递能力。全身性B细胞缺陷或B细胞特异性Myd88缺陷减轻了肝脏T细胞炎症和纤维化，而将人类NAFLD供体的粪便微生物群移植到受体小鼠中促进了NASH进展并增加了肝脏B细胞积累和激活。在胆碱缺乏高脂饮食诱导的小鼠NASH和人类NASH样本中，活化的肠道B细胞显著扩增，而消耗全身或胃肠道B细胞可预防或逆转NASH和肝纤维化。机制上，这些B细胞通过细胞间黏附分子1-淋巴细胞功能相关抗原1（ICAM-1/LFA-1）依赖方式促进固有层CD8+T细胞活化，并通过免疫球蛋白A-Fc受体（IgA-FcR）轴激活肝脏髓系细胞，从而协同加重肝脏炎症和纤维化。尽管有这些机制发现，将肠道微生物群与MASLD中B细胞激活直接联系起来的人类证据仍然有限。微生物群依赖性通路主要在动物模型中显示，包括将NAFLD患者微生物群移植到受体小鼠中。尽管在人类NASH样本中也观察到活化的肠道B细胞和IgA-FcR相关纤维化反应，但该研究中肠道B细胞激活独立于肠道微生物群发生，且未在患者中建立因果性的微生物群-B细胞关系。因此，需要纵向和干预性人类研究来确定微生物群驱动的B细胞反应对MASLD进展的贡献。在小鼠中，乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐可扩增结肠调节性T细胞（Treg）池。然而，SCFA不一定只发挥免疫抑制作用。在小鼠初始CD4+T细胞中，其效应取决于特定的极化环境；在辅助性T细胞1（Th1）和辅助性T细胞17（Th17）诱导条件下，SCFA可促进相应的效应分化，同时增强白细胞介素-10（IL-10）产生。此外，细菌次级胆汁酸代谢物现在具有直接调节T细胞分化的分子证据。在小鼠T细胞系统中，3-氧代石胆酸可直接结合维甲酸受体相关孤儿受体γt（RORγt）并抑制Th17分化，而异别石胆酸通过增强线粒体活性氧（ROS）并依赖Foxp3的保守非编码序列3（CNS3）区域促进Treg分化。这些发现表明，微生物群驱动的胆汁酸池重塑可直接改变Th17-Treg平衡。在小鼠肝细胞癌模型中，肠道微生物群介导的胆汁酸转化调节了肝窦内皮细胞中C-X-C基序趋化因子配体16（CXCL16）的表达，从而决定了肝脏中C-X-C基序趋化因子受体6阳性（CXCR6+）自然杀伤T（NKT）细胞的积累和干扰素-γ（IFN-γ）反应，表明微生物代谢物可通过胆汁酸-CXCL16轴影响肝脏固有样T细胞反应。此外，临床前NASH小鼠模型和患者肝组织均含有自身攻击性CXCR6+CD8+T细胞。白细胞介素-15（IL-15）首先在这些细胞中诱导FOXO1低、CXCR6高的状态，之后代谢刺激物如乙酸盐和细胞外三磷酸腺苷（ATP）通过P2X嘌呤受体7（P2X7）触发主要组织相容性复合体I类（MHC-I）非依赖性肝细胞杀伤。这表明，微生物群相关的代谢环境可能通过降低该T细胞亚群的致病阈值来放大肝脏损伤。
**3.3 表观遗传重编程**
**3.3.1 DNA甲基化**
一项对NAFLD患者进行异体FMT的研究显示，与自体移植相比，健康供体的FMT不仅重塑了受体的肠道微生物群和胆碱相关代谢物谱，还伴随着肝脏位点如TARS和ZFP57的DNA甲基化变化。其中，Eubacterium siraeum的丰度与特定ZFP57位点的甲基化呈负相关，表明微生物群重塑可能传递至肝脏DNA甲基化水平。此外，一项近期对MASLD患者肝脏活检标本的研究发现，肝脏细菌DNA丰度与总肝脏组蛋白乙酰转移酶（HAT）和组蛋白去乙酰化酶（HDAC）活性相关，而肝脏全局5-羟甲基胞嘧啶（5-hmC）水平与拟杆菌门和γ-变形菌纲的丰度呈负相关。对日本NAFLD队列肝脏活检样本的全基因组甲基化分析显示，与免疫炎症相关的CpG模块在晚期NAFLD中倾向于低甲基化，而与线粒体功能、脂滴稳态和脂质代谢相关的模块倾向于高甲基化，表明异常甲基化同时连接了代谢失调和炎症放大。在晚期NAFLD患者的肝脏组织中，PNPLA3调控区域内CpG99的高甲基化与转录降低相关，表明异常DNA甲基化可能损害脂滴重塑和脂质周转。在NASH患者的肝脏组织中，线粒体NADH脱氢酶6（MT-ND6）的甲基化增加并伴随表达降低和DNA甲基转移酶1（DNMT1）上调。还观察到线粒体超微结构异常，提示线粒体DNA（mtDNA）异常甲基化可能与线粒体转录抑制和功能障碍相关。最近，使用MASLD患者和MASH小鼠模型的肝脏活检研究显示，多个补体级联相关基因发生与疾病严重程度相关的差异甲基化，并伴有表达失衡。这些发现表明，异常DNA甲基化的影响不仅限于代谢相关基因，还扩展到固有免疫调控网络，并可能共同促进MASLD向炎症和进展性表型转变。在高脂饮食诱导的NAFLD大鼠中，补充甜菜碱、胆碱或叶酸增加了肝脏S-腺苷甲硫氨酸/ S-腺苷同型半胱氨酸（SAM/SAH）比值和全局DNA甲基化水平，同时减轻了脂肪变性、血脂异常和肝脏损伤。在高脂饮食喂养的小鼠中，肝脏甜菜碱水平降低并伴有胱硫醚β-合酶（CBS）下调和甜菜碱-同型半胱氨酸S-甲基转移酶（BHMT）上调，表明肝脏一碳代谢和甲基供体利用发生重塑，这可能与肝脏脂质积累的发生相关。在高脂高蔗糖饮食喂养的大鼠中，甲基供体补充改变了Fasn启动子内的CpG甲基化并降低了肝脏甘油三酯水平。进一步的甲基化分析还鉴定出多个参与脂质代谢的基因（包括Srebf2、Agpat3和Esr1）的差异甲基化，表明一碳代谢紊乱可能延伸至DNA甲基化水平，从而影响控制脂质代谢的肝脏转录程序。
**3.3.2 组蛋白乙酰化**
临床和动物研究表明，NAFLD患者和卵巢切除高脂饮食喂养的小鼠均表现出肠道微生物群失调和丁酸盐水平降低，而FMT或丁酸盐补充可减轻肝脂肪变性。无菌小鼠研究表明，微生物定植可重塑近端结肠、肝脏和白色脂肪组织中的组蛋白修饰谱，特别是影响多个组蛋白H4乙酰化位点。然而，在常规饲养的成年小鼠中，抗生素清除肠道微生物群显著降低了肠腔和门静脉SCFA水平，但未显著改变肝脏全局组蛋白乙酰化，表明微生物代谢物对肝脏乙酰化的影响可能不以同步的全局波动形式表现。因此，在MASLD中，组织特异性和位点特异性乙酰化重塑可能更具相关性
