肝病肠道微生态研究进展(李兰娟院士讲座)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
❖ 荧光定量PCR技术 ❖ PCR－DGGE技术
▪ 可获得肠道高丰度细菌的DNA指纹图 ▪ 可定性但不能定量
➢ 系统生物学方法
❖ 代谢组学方法:研究菌群的代谢结构,是微生态研 究的主要方向
M D2 D2’ A2 A2’ B2 B2’ C2 C2’ E2 E2’ G2 G2’ F2 F2’
➢ 无菌大鼠特点
➢抗衰老作用
❖抑制肠道腐败菌腐败作用，减少有毒物质如胺、酚、吲哚、硫化氢 等的产生及吸收 ❖增加血液中超氧化物歧化酶的活性和含量，减少氧自由基参与的氧 化反应
肝脏微生态基础
➢ 肝细胞功能与肠道微生态
❖ 肠道菌群→Vit-K →凝血因子Ⅱ、Ⅶ 、Ⅸ、Ⅹ合成 ❖ 肠道菌群（乳酸菌等） → 乙酸、丁酸等→肝细胞→能量代谢 ❖ 肠道菌群（梭菌、大肠杆菌、韦荣球菌、脆弱类杆菌等腐败菌）
肠道专性厌氧菌抑制肠道内潜在原因菌过度生长和定植的能力
定植抗力指标
❖兼性厌氧的革兰阴性杆菌
≤108 CFU/g
❖肠球菌
≤ 108 CFU/g
❖酵母菌
≤103 CFU/g
❖双歧杆菌/肠杆菌科细菌（B/E值） ≥1.0
肠道定植抗力示意图
➢ 免疫调节作用
❖ 具有丝裂原样作用 ❖ 刀豆蛋白A（ConA）样作用 ❖ 增强腹腔巨噬细胞的吞噬活性 ❖ 增加中性粒细胞吞噬活性及杀菌活性
正常菌群对人体的作用
➢肠道屏障的作用
❖阻止过路菌的定植 ❖粘蛋白使细菌处于粘液
表面活 性剂
肠道正常菌群
层，以利于肠蠕动时清除 ❖肠道有益菌可增强肠上 皮细胞的紧密连结，加强 完整的肠粘膜结构
黏液层
屏障功能
❖肠道相关淋巴组织可起 免疫清除作用
上皮细 胞
肠壁相关的淋巴 组织
➢ 定植抗力（colonization resistance，CR）
➢ 继发感染的原因：
❖ 广谱抗生素和免疫抑制剂等的应用 ❖ 肠道微生态失调，肠道定植抗力下降，肠壁屏障功能受损或衰竭，肠道
细菌易位（包括及其产物如内毒素等）
感染的类型
自发性细菌性腹膜炎 胆道感染 肠道感染 败血症 肺炎 尿路感染 真菌感染
肝病内毒素血症
肝病内毒素血症发生情况：
慢性病毒性肝炎患者内毒素血症阳性率达80％ 重型肝炎达90%以上 慢性重型肝炎患者阳性率近95％ 肝硬化患者达92.3%
→氨、 苯酚、吲哚、硫化氢等有毒物→肝细胞→解毒
➢ 肝脏库普弗细胞与肠道微生态
❖ 库普弗细胞数量的增加及功能的发挥与肠道微生态密切有关
肠-肝轴与肠道微生态
肠-肝轴
➢ 肝脏血液供应：
肝动脉（25%） 门静脉（75%）
－营养代谢
➢Fra Baidu bibliotek肠肝循环
胆汁酸 尿素 激素 药物
➢ 细菌移位、肝脏解毒
肝病时肠道屏障功能的变化
人体微生态概况
➢人体正常菌群种类达500余种 ➢数量达100万亿个（人体体细胞只 有10万亿个） ➢重量约1271克，相当于肝脏的重量 ➢99.9%是以双歧杆菌和类杆菌为主 的专性厌氧菌 ➢0.1%是以肠杆菌科细菌为主的兼性 厌氧菌
1g 10g
20g 20g
1000g (78.67%)
200g 20g
➢ 营养作用
❖ 维生素的合成： VitB、VitK、叶酸 ❖ 短链脂肪酸的产生： 丁酸对肠粘膜细胞有营养作用
➢ 降低胆固醇
❖ 双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌对结合型胆汁酸有脱饱和作用,还 原胆固醇为粪固醇，起降胆固醇作用
➢降血氨作用
❖产生酸性代谢产物，使氨、胺转变成铵离子而起降血氨作用 ❖抑制肠道产尿素酶细菌及其它腐败菌过度生长繁殖，减少氨的产生
❖ 淋巴细胞少(肠道黏膜内) ❖ 专性滤泡结构小 ❖ 血中免疫球蛋白浓度低 ❖ 无菌动物一旦接触菌群
▪ 肠上皮内淋巴细胞数量增加，滤泡及固有层内 免疫球蛋白数量增加血清中免疫球蛋白浓度上升
➢ 无菌大鼠研究
❖ 可以排除各种微生物的干扰 ❖ 可以研究机体和单一纯微生物的相互关系
5日龄鼠
15日龄鼠
40日龄鼠
•经中国药品生物制品检定所检定合格
肝病微生态研究方法
➢ 动物模型研究（大鼠）
❖急性肝衰竭模型 ❖肝脏缺血再灌注模型 ❖肝移植模型
➢ 临床研究
❖慢性重型肝炎患者 ❖肝硬化患者 ❖肝移植患者
急性肝衰竭大鼠模型
肝功能明显改变
对照组
TP（g/L） 62.6±4.5 ALB （ g/L ） 34.3 ±23.6 G （ g/L ） 28.6 ±2.0 ALT （U/L） 60.6 ±11.0 AST （ U/L ） 137.0 ±24.0 ALP （ U/L ） 272.0 ±24.0 TA （umol/L） 11.8 ±8.5 TB （ umol/L ）7.0 ±1.4
肝病时肠道屏障功能下降甚至衰竭，肠道通透性增加， 肝硬化患者血二胺氧化酶（DAO）活性升高，尿乳果 糖/甘露醇比值增加，且与病情严重程度有关
原因：
肠道微生态失调 肠上皮细胞结构异常：肠上皮细胞变性，细胞内线粒体肿胀，
紧密连接松懈 免疫功能低下 肠—肝轴异常：主要由于胆盐分泌减少 肠道血供异常：内毒素血症、门脉高压、低蛋白等引起 SIgA、防御素的变化
后果：细菌易位（bacterial traslocation），引起内 源性感染，内毒素血症等
肝病内源性感染
➢ 继发各种感染：慢性肝病、尤其重型肝炎继发感染率达80%
❖ 主要以肠道细菌为主，如大肠杆菌、肺炎杆菌、铜绿假单胞菌等 ❖ 其次为肺炎球菌、各型链球菌、葡萄球菌等 ❖ 厌氧菌：难辨梭菌等 ❖ 真菌：白色念株菌等
肝病肠道微生态研究进展
李兰娟
浙江大学医学院附属第一医院
2006.5
➢ 人体的生理指标与微生态有关 ➢ 肠道微生物群落是人体一个重要 “器官”
Hooper LV , SCIENCE.2001;291(5505):881-4 Eckburg. PB et al，Diversity of the human intestinal microbial flora, Science, 2005
肝病内毒素血症发生原因：
肝功能不全、清除肠源性内毒素能力下降 肝病时肠道微生态失调、肠肝菌科细菌过量生长、内毒素产生↑ 肠道屏障功能受损，肠道内毒素过量移位
内毒素加重肝脏损害
通过TNF、白介素等细胞因子
肠道微生态研究的主要方法
➢ 细菌培养方法：经典方法，可定性定量 ➢ 分子生物学方法（粪便细菌）
▪ 可获得肠道高丰度细菌的DNA指纹图 ▪ 可定性但不能定量
➢ 系统生物学方法
❖ 代谢组学方法:研究菌群的代谢结构,是微生态研 究的主要方向
M D2 D2’ A2 A2’ B2 B2’ C2 C2’ E2 E2’ G2 G2’ F2 F2’
➢ 无菌大鼠特点
➢抗衰老作用
❖抑制肠道腐败菌腐败作用，减少有毒物质如胺、酚、吲哚、硫化氢 等的产生及吸收 ❖增加血液中超氧化物歧化酶的活性和含量，减少氧自由基参与的氧 化反应
肝脏微生态基础
➢ 肝细胞功能与肠道微生态
❖ 肠道菌群→Vit-K →凝血因子Ⅱ、Ⅶ 、Ⅸ、Ⅹ合成 ❖ 肠道菌群（乳酸菌等） → 乙酸、丁酸等→肝细胞→能量代谢 ❖ 肠道菌群（梭菌、大肠杆菌、韦荣球菌、脆弱类杆菌等腐败菌）
肠道专性厌氧菌抑制肠道内潜在原因菌过度生长和定植的能力
定植抗力指标
❖兼性厌氧的革兰阴性杆菌
≤108 CFU/g
❖肠球菌
≤ 108 CFU/g
❖酵母菌
≤103 CFU/g
❖双歧杆菌/肠杆菌科细菌（B/E值） ≥1.0
肠道定植抗力示意图
➢ 免疫调节作用
❖ 具有丝裂原样作用 ❖ 刀豆蛋白A（ConA）样作用 ❖ 增强腹腔巨噬细胞的吞噬活性 ❖ 增加中性粒细胞吞噬活性及杀菌活性
正常菌群对人体的作用
➢肠道屏障的作用
❖阻止过路菌的定植 ❖粘蛋白使细菌处于粘液
表面活 性剂
肠道正常菌群
层，以利于肠蠕动时清除 ❖肠道有益菌可增强肠上 皮细胞的紧密连结，加强 完整的肠粘膜结构
黏液层
屏障功能
❖肠道相关淋巴组织可起 免疫清除作用
上皮细 胞
肠壁相关的淋巴 组织
➢ 定植抗力（colonization resistance，CR）
➢ 继发感染的原因：
❖ 广谱抗生素和免疫抑制剂等的应用 ❖ 肠道微生态失调，肠道定植抗力下降，肠壁屏障功能受损或衰竭，肠道
细菌易位（包括及其产物如内毒素等）
感染的类型
自发性细菌性腹膜炎 胆道感染 肠道感染 败血症 肺炎 尿路感染 真菌感染
肝病内毒素血症
肝病内毒素血症发生情况：
慢性病毒性肝炎患者内毒素血症阳性率达80％ 重型肝炎达90%以上 慢性重型肝炎患者阳性率近95％ 肝硬化患者达92.3%
→氨、 苯酚、吲哚、硫化氢等有毒物→肝细胞→解毒
➢ 肝脏库普弗细胞与肠道微生态
❖ 库普弗细胞数量的增加及功能的发挥与肠道微生态密切有关
肠-肝轴与肠道微生态
肠-肝轴
➢ 肝脏血液供应：
肝动脉（25%） 门静脉（75%）
－营养代谢
➢Fra Baidu bibliotek肠肝循环
胆汁酸 尿素 激素 药物
➢ 细菌移位、肝脏解毒
肝病时肠道屏障功能的变化
人体微生态概况
➢人体正常菌群种类达500余种 ➢数量达100万亿个（人体体细胞只 有10万亿个） ➢重量约1271克，相当于肝脏的重量 ➢99.9%是以双歧杆菌和类杆菌为主 的专性厌氧菌 ➢0.1%是以肠杆菌科细菌为主的兼性 厌氧菌
1g 10g
20g 20g
1000g (78.67%)
200g 20g
➢ 营养作用
❖ 维生素的合成： VitB、VitK、叶酸 ❖ 短链脂肪酸的产生： 丁酸对肠粘膜细胞有营养作用
➢ 降低胆固醇
❖ 双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌对结合型胆汁酸有脱饱和作用,还 原胆固醇为粪固醇，起降胆固醇作用
➢降血氨作用
❖产生酸性代谢产物，使氨、胺转变成铵离子而起降血氨作用 ❖抑制肠道产尿素酶细菌及其它腐败菌过度生长繁殖，减少氨的产生
❖ 淋巴细胞少(肠道黏膜内) ❖ 专性滤泡结构小 ❖ 血中免疫球蛋白浓度低 ❖ 无菌动物一旦接触菌群
▪ 肠上皮内淋巴细胞数量增加，滤泡及固有层内 免疫球蛋白数量增加血清中免疫球蛋白浓度上升
➢ 无菌大鼠研究
❖ 可以排除各种微生物的干扰 ❖ 可以研究机体和单一纯微生物的相互关系
5日龄鼠
15日龄鼠
40日龄鼠
•经中国药品生物制品检定所检定合格
肝病微生态研究方法
➢ 动物模型研究（大鼠）
❖急性肝衰竭模型 ❖肝脏缺血再灌注模型 ❖肝移植模型
➢ 临床研究
❖慢性重型肝炎患者 ❖肝硬化患者 ❖肝移植患者
急性肝衰竭大鼠模型
肝功能明显改变
对照组
TP（g/L） 62.6±4.5 ALB （ g/L ） 34.3 ±23.6 G （ g/L ） 28.6 ±2.0 ALT （U/L） 60.6 ±11.0 AST （ U/L ） 137.0 ±24.0 ALP （ U/L ） 272.0 ±24.0 TA （umol/L） 11.8 ±8.5 TB （ umol/L ）7.0 ±1.4
肝病时肠道屏障功能下降甚至衰竭，肠道通透性增加， 肝硬化患者血二胺氧化酶（DAO）活性升高，尿乳果 糖/甘露醇比值增加，且与病情严重程度有关
原因：
肠道微生态失调 肠上皮细胞结构异常：肠上皮细胞变性，细胞内线粒体肿胀，
紧密连接松懈 免疫功能低下 肠—肝轴异常：主要由于胆盐分泌减少 肠道血供异常：内毒素血症、门脉高压、低蛋白等引起 SIgA、防御素的变化
后果：细菌易位（bacterial traslocation），引起内 源性感染，内毒素血症等
肝病内源性感染
➢ 继发各种感染：慢性肝病、尤其重型肝炎继发感染率达80%
❖ 主要以肠道细菌为主，如大肠杆菌、肺炎杆菌、铜绿假单胞菌等 ❖ 其次为肺炎球菌、各型链球菌、葡萄球菌等 ❖ 厌氧菌：难辨梭菌等 ❖ 真菌：白色念株菌等
肝病肠道微生态研究进展
李兰娟
浙江大学医学院附属第一医院
2006.5
➢ 人体的生理指标与微生态有关 ➢ 肠道微生物群落是人体一个重要 “器官”
Hooper LV , SCIENCE.2001;291(5505):881-4 Eckburg. PB et al，Diversity of the human intestinal microbial flora, Science, 2005
肝病内毒素血症发生原因：
肝功能不全、清除肠源性内毒素能力下降 肝病时肠道微生态失调、肠肝菌科细菌过量生长、内毒素产生↑ 肠道屏障功能受损，肠道内毒素过量移位
内毒素加重肝脏损害
通过TNF、白介素等细胞因子
肠道微生态研究的主要方法
➢ 细菌培养方法：经典方法，可定性定量 ➢ 分子生物学方法（粪便细菌）